Bộ kích từ máy phát điện là gì?

Bộ kích từ của máy phát điện  là hệ thống cung cấp dòng điện một chiều (DC) cho cuộn dây kích từ của rotor trong máy phát điện. Nhằm tạo ra từ trường quay – yếu tố cần thiết để sinh ra dòng điện xoay chiều trong stato. Nói cách khác, bộ kích từ chính là “trái tim” của máy phát điện. Giúp máy có thể tạo và duy trì điện áp đầu ra ổn định trong suốt quá trình hoạt động.

Công dụng của bộ kích từ máy phát điện

Tạo từ trường cho rotor – nền tảng để phát điện

Bộ kích từ là bộ phận cung cấp dòng điện một chiều (DC) cho cuộn dây kích từ nằm trên rotor (phần quay) của máy phát điện. Khi dòng điện này chạy qua cuộn dây, nó tạo ra từ trường điện từ mạnh bao quanh rotor. Khi rotor quay trong stato, từ trường biến thiên sẽ cảm ứng dòng điện xoay chiều (AC) trong cuộn dây stato. Đây chính là nguồn điện đầu ra của máy phát. Nếu không có bộ kích từ, máy phát điện không thể tạo ra từ trường. Do đó, bộ kích từ là nguồn sinh từ chính của toàn bộ hệ thống phát điện.

Điều chỉnh và duy trì điện áp đầu ra ổn định

Trong quá trình hoạt động, tải tiêu thụ điện thường thay đổi liên tục. Khi tải tăng, điện áp đầu ra của máy phát có xu hướng giảm. Khi tải giảm, điện áp lại tăng. Bộ kích từ phối hợp với bộ điều chỉnh điện áp tự động (AVR) để khắc phục tình trạng này. Nếu điện áp giảm,  AVR yêu cầu bộ kích từ tăng dòng kích từ để tăng cường từ trường. Nếu điện áp tăng, bộ kích từ giảm dòng kích từ để giảm cường độ từ trường. Nhờ sự điều chỉnh này, điện áp đầu ra luôn giữ ở mức ổn định  dù tải thay đổi liên tục. Điều này đặc biệt quan trọng với các thiết bị điện tử nhạy cảm.

Hỗ trợ khởi động và khôi phục từ dư

Khi máy phát điện mới khởi động, rotor chưa có từ trường,  gọi là trạng thái mất từ dư. Bộ kích từ sẽ cấp một lượng dòng điện ban đầu vào cuộn rotor. Tạo nên từ trường mồi để máy có thể bắt đầu quá trình phát điện. Sau khi máy hoạt động ổn định, bộ kích từ tiếp tục duy trì dòng kích từ để đảm bảo rotor luôn có từ trường cần thiết. Trong trường hợp máy bị mất từ dư do để lâu không hoạt động hoặc do sự cố. Bộ kích từ cũng có thể kích lại từ trường giúp máy phát khởi động lại bình thường. Nhờ đó, máy phát điện luôn sẵn sàng hoạt động bất cứ lúc nào, không bị gián đoạn.

Ổn định hoạt động khi tải thay đổi đột ngột

Khi hệ thống điện có biến động tải lớn, điện áp đầu ra có thể dao động mạnh. Bộ kích từ giúp ổn định nhanh dòng kích từ, từ đó ổn định lại điện áp và tần số. Nhờ khả năng phản ứng nhanh, bộ kích từ giúp ngăn chặn dao động điện áp nguy hiểm cho thiết bị. Bảo vệ các linh kiện điện tử trong máy phát khỏi hư hại. Đồng thời giúp máy phát điện vận hành trơn tru, ổn định và an toàn.

Bảo vệ máy phát điện khỏi sự cố điện

Bộ kích từ hiện đại thường tích hợp các chức năng bảo vệ tự động :

• Bảo vệ quá dòng kích từ: Ngắt hoặc giảm dòng khi vượt giới hạn an toàn.
• Bảo vệ quá áp hoặc mất kích từ: Dừng cấp điện hoặc cảnh báo khi có sự cố.
• Tự động điều chỉnh lại dòng kích từ khi điện áp không ổn định.

Nhờ đó, máy phát điện tránh được các sự cố nghiêm trọng. Giúp máy phát hoạt động bền bỉ, an toàn và giảm chi phí bảo dưỡng dài hạn.

Tăng hiệu suất và chất lượng điện năng

Bộ kích từ giúp duy trì từ trường ở mức tối ưu, giúp máy phát giảm tổn hao năng lượng. Giữ hệ số công suất (cosφ) ở mức cao. Giảm độ méo sóng điện áp, tránh hiện tượng nhiễu điện từ (EMI). Điều này làm cho dòng điện đầu ra sạch hơn, ổn định hơn và an toàn hơn khi sử dụng cho các thiết bị hiện đại.

Hỗ trợ điều khiển và hòa đồng bộ máy phát

Trong hệ thống điện có nhiều máy phát hoạt động song song, bộ kích từ giúp điều chỉnh pha, điện áp và tần số của từng máy để đồng bộ hoàn hảo. Ngoài ra, bộ kích từ có thể kết nối với hệ thống điều khiển tự động ATS hoặc PLC. Cho phép giám sát từ xa, tự động đóng/ngắt kích từ và điều khiển điện áp thông minh theo tải. Nhờ vậy, hệ thống máy phát điện trở nên linh hoạt, hiện đại và dễ quản lý hơn.

 

Dấu hiệu cho thấy bộ kích từ máy phát điện bị hư hỏng

Máy phát điện không tạo ra điện áp hoặc điện áp rất yếu

Hiện tượng: Máy khởi động bình thường, động cơ vẫn chạy, nhưng đồng hồ điện áp không lên hoặc chỉ lên rất thấp. Thiết bị điện không hoạt động hoặc chỉ chạy yếu.

Nguyên nhân liên quan đến bộ kích từ:

• Cuộn kích từ bị đứt hoặc chập.
• Diode chỉnh lưu trong bộ kích từ bị cháy.
• Bộ điều chỉnh điện áp (AVR) hư, không cấp dòng kích từ cho rotor.

Điện áp đầu ra dao động mạnh, không ổn định

Hiện tượng: Điện áp nhấp nháy, tăng giảm thất thường khi tải thay đổi. Đèn điện nhấp nháy, thiết bị điện hoạt động không ổn định.

Nguyên nhân:

•  AVR bị lỗi, không điều khiển chính xác dòng kích từ.
• Mạch kích từ bị lỏng dây, tiếp xúc kém.
• Cuộn kích từ bị rò điện hoặc mất cân bằng.

Điện áp đầu ra tăng cao bất thường

Hiện tượng: Điện áp vượt quá mức định mức, lên tới 250V – 300V thay vì 220V. Có thể gây cháy bóng đèn, hỏng thiết bị điện.

Nguyên nhân:

• Mạch điều chỉnh trong AVR bị hỏng → không giới hạn dòng kích từ.
• Diode chỉnh lưu bị chập, dòng DC vào rotor quá mạnh.
• Cảm biến điện áp hồi tiếp trong bộ kích từ bị lỗi.

Điện áp đầu ra thấp hơn định mức dù tốc độ động cơ ổn định

Hiện tượng: Máy nổ vẫn chạy đều, nhưng điện áp chỉ đạt khoảng 150V–180V thay vì 220V.

Nguyên nhân:

• Cuộn dây kích từ bị giảm từ tính (mất từ dư).
• Dòng kích từ bị yếu do diode quay hoặc AVR suy giảm.
• Cuộn rotor bị rò, hoặc mối nối trong mạch kích từ bị oxi hóa.

Máy phát phát ra tiếng kêu lạ hoặc rung bất thường

Hiện tượng: Xuất hiện tiếng kêu “rè rè”, “rít nhẹ” ở khu vực rotor. Máy rung nhẹ hơn hoặc nặng hơn bình thường.

Nguyên nhân:

• Diode quay bị cháy, tạo xung dòng không đều.
• Bộ chỉnh lưu quay mất cân bằng điện, làm rotor quay không ổn định.
• Có hiện tượng ngắn mạch trong cuộn kích từ, gây nhiễu từ trường.

Máy bị nóng bất thường ở khu vực rotor hoặc bộ kích từ

Hiện tượng: Khi vận hành, phần thân máy hoặc khu vực phía sau (nơi đặt diode quay hoặc AVR) nóng hơn bình thường, có mùi khét nhẹ.

Nguyên nhân:

• Dòng kích từ quá lớn, cuộn dây bị quá tải.
• Diode quay bị chập, làm dòng điện chạy ngược.
• Bộ AVR hoặc cuộn kích từ bị rò điện.

AVR hoặc diode quay bị cháy, biến dạng hoặc có mùi khét

Hiện tượng: Khi kiểm tra, thấy AVR bị sạm màu, phồng lên, hoặc có vết cháy. Các diode quay (trên rotor) bị nứt, chảy nhựa cách điện, hoặc đo điện trở bị ngắn mạch.

Nguyên nhân:

• Quá nhiệt do dòng kích từ cao kéo dài.
• Mạch AVR chịu quá tải hoặc bị sét đánh lan truyền.
• Tuổi thọ linh kiện suy giảm do vận hành lâu năm.

Mất hoàn toàn từ dư sau thời gian dài không sử dụng

Hiện tượng: Máy để lâu không dùng, khi khởi động lại thì không phát ra điện áp dù mọi bộ phận cơ khí hoạt động bình thường.

Nguyên nhân:

• Từ dư trong lõi thép rotor bị mất theo thời gian.
• Bộ kích từ không có khả năng “nạp lại” từ dư tự động.

Máy phát điện Mitsubishi chính hãng

Bình Minh Group – Nhà phân phối máy phát điện Mitsubishi công nghiệp chính hãng

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

Hotline : 0964 160 888

Email: contact@gensetpower.vn

Website: gensetpower.vn