Đề cương bài giảng Sức điện động xoay chiều hình sin một pha

Đề cương bài giảng Sức điện động xoay chiều hình sin một pha trình bày về khái niệm, nguyên lý tạo ra sức điện động xoay chiều hình sin một pha, ứng dụng của sức điện động xoay chiều hình sin một pha trong chế tạo máy phát điện xoay chiều và phát ra nguồn điện xoay chiều.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề cương bài giảng Sức điện động xoay chiều hình sin một pha ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG 4-1 SỨC ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU HÌNH SIN MỘT PHA 1- Khái niệm Sức điện động xoay chiều hình sin là sức điện động có trị số và chiều thayđổi theo thời gian, theo quy luật hình sin. Được biểu diễn bằng phương trình: e = Em sint (V) Được biểu diễn bằng đồ thị như hình 4 - 1: e +Em e1 3 0  2 t t1  2 2 -Em T Hình 4-1 Khoảng thời gian nhỏ nhất để sức điện động lặp lại quá trình biến thiên nhưcũ được gọi là chu kỳ, ký hiệu: T Trị số của sức điện động ứng với mỗi thời điểm bất kỳ gọi là trị số tức thời,ký hiệu: e Trị số tức thời lớn nhất gọi là trị số cực đại (hay còn gọi là giá trị biên độcủa sức điện động xoay chiều hình sin), ký hiệu: Em - Trị số đặc trưng cho tác dụng trung bình của sức điện động trong toàn bộchu kỳ về mặt năng lượng gọi là trị số hiệu dụng, ký hiệu: E 2- Nguyên lý tạo ra sức điện động xoay chiều hình sin một pha Sức điện động xoay chiều hình sin một pha được tạo ra từ máy phát điệnxoay chiều một pha hoặc ba pha. a- Nguyên tắc cấu tạo máy phát điện xoay chiều một pha Về nguyên tắc, máy phát điện xoay chiều một pha đơn giản nhất gồm haiphần chính: phần cảm và phần ứng (Hình 4-2). 7 Dây cuaroa Pu li Vôn kế Chổi than (lá đồng) Phụ tải Hình 4-2 Vành đồng N Cực từ phần Dây quấnphần S Lõi thép Phần cảm Phần ứng Phần cảm: là phần tạo ra từ trường. Gồm hệ thống cực từ của nam châmvĩnh cửu hoặc nam châm điện. Phần ứng: là phần cảm ứng ra sức điện động. Gồm khung dây quấn trên lõithép và được gắn trên trục quay. Hai đầu khung dây được nối với hai vành đồng.Hai vành đồng được ép vào hai chổi than để dẫn điện ra phụ tải. Hàm cực của phần cảm được chế tạo sao cho trị số từ cảm B phân bố dọctheo chu vi phần ứng biến thiên theo quy luật hình sin, nghĩa là khung dây phầnứng ở vị trí bất kỳ thì từ cảm B có trị số: B = Bm sin ( là góc hợp bởi mặt phẳng khung dây với mặt phẳng trung hoà) 8 Trôc cùc tõ Trục cực từ NMÆt ph¼ng B=0  = t Mặt phẳngtrung hßa trung hòa S B = Bm Hình 4-3b H×nh 4 -3a b- Nguyên lý làm việc Dùng động cơ sơ cấp kéo phần ứng quay với tốc độ n chiều n như hình vẽ. Các cạnh khung dây lần lượt cắt từ trường phần cảm, trong các cạnh khung dây xuất hiện sức điện động cảm ứng (chiều được xác định theo quy tắc bàn tay phải). (Hình 4-4) Sức điện động trong khung dây bằng tổng sức điện động trong hai cạnh khung dây. Nếu Hình 4-4 khung dây có một vòng thì sức điện động được xác định như sau: ev = eab + ecd eab = ecd = Bm.v.l. sin Trong đó: v là vận tốc chuyển động của các cạnh khung dây l là chiều dài các cạnh ab, cd của khung dây  ev = 2.Bm .v. l. sin Nếu khung dây có W vòng thì sức điện động của toàn khung dây là: 9 e = 2.Bm .v. l. W. sin Khi khung dây quay nằm đúng trục cực từ, khi đó: B = Bm  e = 2.Bm .v. l. W = Em Khi khung dây nằm trên mặt phẳng trung hoà thì: B = 0  e = 0. Khi khung dây ở các vị trí khác thì sức điện động trong khung dây là: e = Em sin Nếu phần ứng của máy phát quay với tốc độ góc là  thì sau thời gian tkhung dây phần ứng quay được một góc là:  = t. Do đó sức điện động cảmứng sinh ra trong khung dây có dạng tổng quát: ...