Tin tức

Diode máy phát điện – Linh kiện nhỏ nhưng đóng vai trò rất lớn

- ThuPhuong - 5 lượt xem

Diode máy phát điện là gì?

Diode máy phát điện là linh kiện bán dẫn có chức năng chỉnh lưu, tức là biến dòng điện xoay chiều (AC) thành dòng điện một chiều (DC). Trong máy phát điện, diode thường nằm trong mạch kích từ và có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo máy phát hoạt động ổn định.

Vai trò của diode máy phát điện

Chỉnh lưu dòng điện, biến AC thành DC

Máy phát điện (đặc biệt là loại xoay chiều 3 pha) tạo ra dòng điện xoay chiều AC.Tuy nhiên, cuộn kích từ rotor cần dòng một chiều DC để tạo ra từ trường. Diode có nhiệm vụ chỉnh lưu dòng điện từ cuộn phụ hoặc máy kích thành DC để cung cấp cho roto.  Nếu không có diode, roto không tạo được từ trường, dẫn đến không có điện áp đầu ra.

Ngăn dòng điện ngược

Diode chỉ cho phép dòng điện chảy theo một chiều, ngăn dòng điện ngược từ rotor hoặc tải quay về phá hỏng mạch. Bảo vệ cuộn dây, AVR, và các linh kiện điện tử bên trong máy phát.

Duy trì ổn định dòng kích từ

Diode giúp duy trì dòng điện DC ổn định cho roto. Đảm bảo máy phát luôn giữ điện áp đầu ra đều và liên tục, ngay cả khi tải thay đổi. Hỗ trợ bộ AVR điều chỉnh chính xác hơn.

Bảo vệ và tăng tuổi thọ thiết bị

Nhờ diode hoạt động như “van điện tử”, các linh kiện như cuộn dây kích từ, AVR, tụ điện… được bảo vệ khỏi hiện tượng quá áp hoặc phóng điện ngược. Giúp tăng tuổi thọ cho cả máy phát và thiết bị sử dụng.

Cấu tạo của một diode máy phát điện

Lớp bán dẫn

Phần lõi chính tạo nên tính chất dẫn điện một chiều. Bao gồm hai lớp:

  • Lớp P (dương): chứa nhiều lỗ trống.
  • Lớp N (âm): chứa nhiều electron tự do.

Khi ghép lại  tạo ra mối nối P-N, cho phép dòng điện đi theo một chiều duy nhất.

Vỏ kim loại tản nhiệt

Đóng vai trò bảo vệ diode khỏi môi trường bụi, ẩm. Tản nhiệt hiệu quả khi diode làm việc với dòng lớn. Một số diode công suất có ren vặn để bắt trực tiếp vào bộ tản nhiệt hoặc thân máy phát.

Cực dương và cực âm (Anode – Cathode)

Hai chân kết nối điện Anode (A)- Cực dương và Cathode (K)- Cực âm. Dòng điện chỉ đi từ Anode tới Cathode khi phân cực thuận. Trong máy phát, cực âm hoặc cực dương thường nối trực tiếp vào roto (tùy thiết kế), còn đầu còn lại nối vào mạch chỉnh lưu.

Lớp cách điện và đệm

Ngăn không cho diode tiếp xúc điện với khung máy khi gắn vào cụm chỉnh lưu. Đảm bảo an toàn cách điện, đồng thời duy trì áp suất tiếp xúc tốt.

Keo dẫn nhiệt / hợp chất bảo vệ

Một số diode công suất có thêm lớp keo truyền nhiệt hoặc được đổ epoxy để tăng khả năng chịu rung và nhiệt độ cao.

Hình dạng phổ biến của diode

Diode dạng bắt vít

Đặc điểm: Hình trụ, có ren vặn ở phần thân. Một đầu là cực cathode hoặc anode, đầu còn lại gắn dây điện. Được gắn trực tiếp vào khung máy hoặc bộ tản nhiệt.

Ứng dụng:

  • Máy phát điện công suất vừa và lớn.
  • Hệ thống chỉnh lưu 3 pha.
  • Các mạch điện công nghiệp chịu dòng từ 25A – 300A
Diode dạng bắt vít
Diode dạng bắt vít

Diode ép

Đặc điểm: Hình trụ nhỏ, có 2 chân hoặc dạng đế dẹp. Được ép trực tiếp vào bảng chỉnh lưu. Thường thấy trong cụm chỉnh lưu của đầu phát.

Ứng dụng:

  • Máy phát điện tầm trung.
  • Gọn, dễ thay thế theo cụm.
Diode ép
Diode ép

Diode đĩa

Đặc điểm: Dạng đĩa tròn, có hai mặt dẫn điện, chịu nhiệt và dòng rất lớn. Thường được ép giữa hai khối kim loại trong hệ chỉnh lưu.

Ứng dụng:

  • Máy phát điện công nghiệp rất lớn (hàng trăm đến hàng nghìn kVA).
  • Hệ thống cầu chỉnh lưu công suất cao.
Diode dạng đĩa
Diode dạng đĩa

Diode nhỏ

Đặc điểm: Hình trụ nhỏ, hai chân thẳng (giống như diode 1N4007). Vỏ được làm từ thủy tinh hoặc nhựa.

Không dùng trong máy phát điện công suất lớn, chỉ dùng cho mạch tín hiệu hoặc mạch AVR nhỏ.

Nguyên lí hoạt động của diode máy phát điện

Diode hoạt động như van một chiều

Dòng điện trong mạch kích từ chỉ cần đi theo một chiều để tạo từ trường ổn định. Diode sẽ cho phép dòng điện đi qua khi phân cực thuận, và ngăn dòng khi phân cực ngược. Nhờ đó, dòng AC từ máy kích (exciter) hoặc cuộn phụ sẽ được chỉnh thành dòng DC.

Nguyên lý P-N junction của diode:

  • Khi anode > cathode → diode dẫn điện
  • Khi anode < cathode → diode không dẫn điện

Vai trò trong hệ thống chỉnh lưu của máy phát điện

Trong máy phát điện có máy kích từ quay. Cuộn kích từ quay  tạo ra dòng xoay chiều 3 pha. Dòng này đi qua cầu chỉnh lưu (gồm 6 diode) gắn trên roto. Diode chỉnh lưu dòng AC → DC, cấp vào cuộn rotor chính. Rotor tạo ra từ trường quay, cắt qua cuộn dây stato chính và sinh ra điện áp xoay chiều đầu ra.

Nếu diode bị hỏng (đứt hoặc chập)

  • Làm mất dòng kích từ và mất điện áp đầu ra.
  • AVR hoạt động bất thường.
  • Máy phát có thể rung, hú, hoặc không phát điện.

Công ty TNHH THiết bị Công nghệ Bình Minh – Nhà phân phối máy phát điện Mitsubishi tại Việt Nam

Bình Minh chuyên nhập khẩu và phân phối các dòng máy phát điện Mitsubishi công suất lớn. Chúng tôi là đối tác của công ty Mitsubishi Heavy Industries Engine System Asia Pte Ltd, nhà sản xuất và phân phối máy phát điện Mitsubishi chính hãng trên toàn thế giới trong đó có thị trường Việt Nam..

Địa chỉ công ty : Số 31 ngõ 92 Nguyễn Khánh Toàn, P.Quan Hoa, Q.Cầu Giấy, TP. Hà Nội

Hotline tư vấn : 0964. 160. 888

Email liên hệ : contact@gensetpower.vn