Thế nào là máy phát điện một chiều kích từ hỗn hợp ?

Máy phát điện một chiều kích từ hỗn hợp là loại máy mà mạch kích từ gồm cả cuộn dây mắc song song và cuộn dây mắc nối tiếp với phần ứng. Nhằm kết hợp ưu điểm của cả hai dạng kích từ để duy trì điện áp ổn định khi tải thay đổi. Trong đó :

• Cuộn kích từ song song (kích từ độc lập hoặc kích từ song song với phần ứng) – tạo từ trường ổn định.
• Cuộn kích từ nối tiếp – được mắc nối tiếp với mạch phần ứng, từ đó tăng cường hoặc ảnh hưởng đến từ trường khi tải thay đổi.

Đặc điểm

Ổn định điện áp tốt khi tải thay đổi

Nhờ sự kết hợp giữa cuộn kích từ song song và nối tiếp. Máy có thể duy trì điện áp đầu ra tương đối ổn định dù tải tăng hoặc giảm.

Kết hợp ưu điểm của hai hệ thống kích từ

Cuộn song song: đảm bảo từ trường cơ bản ổn định.

Cuộn nối tiếp: điều chỉnh từ trường theo tải. Giúp bù điện áp khi có biến động.

Linh hoạt theo mục đích sử dụng

Có thể thiết kế máy phát điện theo kiểu tăng cường (cumulative) để tăng tính ổn định điện áp. Hoặc kiểu máy triệt tiêu (differential) trong các ứng dụng đặc biệt (ít phổ biến hơn).

Phù hợp với tải biến thiên lớn

Máy phát điện một chiều kích từ hỗn hợp rất thích hợp cho các thiết bị sử dụng điện DC có tải thay đổi thường xuyên (như đầu máy, hệ thống chiếu sáng DC…).

Khả năng tự kích từ tốt

Máy có thể tự tạo ra điện áp ban đầu mà không cần nguồn ngoài. Nếu thiết kế đúng cách trong trường hợp cuộn song song đủ từ dư và mắc đúng chiều.

Phân loại

Máy phát điện kích từ hỗn hợp tăng cường

Đặc điểm : Từ trường của cuộn nối tiếp và cuộn song song cùng chiều để hỗ trợ lẫn nhau.  Khi tải tăng dẫn đến dòng phần ứng tăng, cuộn nối tiếp tăng từ thông. Cuối cùng, điện áp đầu ra tăng nhẹ hoặc giữ ổn định. Đây là loại máy được ứng dụng phổ biến nhất do đặc tính giữ điện áp ổn định khi tải thay đổi.

Các dạng máy :

• Cân bằng : Giữ điện áp hầu như không đổi theo tải.
• Tăng nhẹ : Điện áp tăng nhẹ khi tải tăng.
• Giảm nhẹ : Điện áp giảm nhẹ khi tải tăng.

Máy phát điện kích từ hỗn hợp triệt tiêu

Đặc điểm : Trái ngược với máy phát điện kích từ hỗn hợp tăng cường . Từ trường của cuộn nối tiếp ngược chiều với cuộn song song do đó triệt tiêu nhau.  Khi tải tăng , từ thông bị giảm dẫ tới  điện áp đầu ra giảm nhiều. Loại máy này hiếm được  dùng trong thực tế do điện áp không ổn định. Chỉ sử dụng trong một số ứng dụng đặc biệt. Ví dụ như hệ thống cần điện áp giảm khi tải tăng để bảo vệ thiết bị.

Cấu tạo

Máy phát điện một chiều kích từ hỗn hợp có cấu tạo tương tự như các máy phát DC khác. Nhưng đặc biệt ở mạch kích từ gồm cả hai cuộn dây: cuộn kích từ song song và cuộn kích từ nối tiếp.

Phần cảm

Phần cảm là nam châm điện tạo từ trường cho máy, gắn cố định trên vỏ máy. Bao gồm lõi sắt (cực từ) và  hai cuộn kích từ:

Cuộn kích từ song song (Shunt field winding):

• Mắc song song với phần ứng.
• Dây có điện trở cao, nhiều vòng

Cuộn kích từ nối tiếp (Series field winding):

• Mắc nối tiếp với phần ứng.
• Dây có điện trở thấp, ít vòng, tiết diện lớn hơn.

Phần ứng

Roto quay khi máy hoạt động. Phần ứng gồm có:

Lõi thép có rãnh để đặt dây quấn phần ứng

Dây quấn phần ứng

Cổ góp : Chuyển dòng điện xoay chiều trong phần ứng thành dòng một chiều ra tải.

Chổi than : Tiếp xúc với cổ góp để dẫn điện ra ngoài mạch tải.

Các bộ phận khác

• Trục quay: Gắn với rotor, được truyền động từ động cơ sơ cấp.
• Vỏ máy: Bảo vệ và giữ cố định các bộ phận.
• Quạt gió: Làm mát máy.

Nguyên lí hoạt động

Máy phát điện một chiều kích từ hỗn hợp hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi cuộn dây phần ứng quay trong từ trường, một suất điện động (điện áp) sẽ được sinh ra. Điểm đặc biệt của máy này là từ trường được tạo bởi hai cuộn kích từ :  cuộn song song và cuộn nối tiếp.

Quy trình hoạt động

Khởi động máy

Khi máy quay nhờ động cơ sơ cấp, dòng điện kích thích ban đầu được cấp cho cuộn kích từ song song . Từ đó tạo ra từ trường ban đầu cho phần cảm.

Sinh ra suất điện động

Phần ứng (rotor) quay trong từ trường. Vì vậy  dòng điện được cảm ứng trong dây quấn phần ứng.

Hoạt động của cuộn kích từ nối tiếp

Khi có dòng điện chạy trong tải,  dòng này cũng chạy qua cuộn nối tiếp. Cuộn nối tiếp tạo thêm từ thông bổ sung nếu cùng chiều với cuộn song song.

Kết hợp hai từ trường

Từ thông tổng là tổng hợp của cuộn song song và cuộn nối tiếp. Điều này giúp máy có thể bù điện áp khi tải tăng, làm ổn định điện áp đầu ra.

Mua máy phát điện Mitsubishi chính hãng

Công ty TNHH Thiết bị Công nghệ Bình Minh – Đơn vị phân phối máy phát điện Mitsubishi chính hãng, nhập khẩu nguyên chiếc tại  Việt Nam.

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

Hotline : 0964. 160. 888

Website : https://gensetpower.vn/