Máy phát điện một chiều - Khám phá cấu tạo, nguyên lý hoạt động

Máy phát điện một chiều được xem là giải pháp hoàn hảo giúp duy trì nguồn điện liên tục khi có sự cố cúp điện xảy ra. Để hiểu rõ hơn về loại máy này, hãy cùng FPT Shop khám phá cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phân loại, từ đó đánh giá ưu nhược điểm của nguồn điện dự phòng này nhé.

Máy phát điện một chiều là gì?

Máy phát điện một chiều còn có tên gọi khác là máy phát điện DC. Theo định luật cảm ứng điện từ Faraday, khi hoạt động, máy phát điện một chiều sẽ biến đổi cơ năng thành điện năng, từ đó tạo ra dòng điện đơn hướng của các hạt điện tích electron.

Máy phát điện một chiều có thể sử dụng trong nhiều lĩnh vực gồm giao thông vận tải, xây dựng, công nghiệp,... thậm chí là nhà ở. Ngoài ra, thiết bị có thể sạc các loại máy điện tử, thắp sáng bóng đèn,... Nó được xem là nguồn cung cấp năng lượng thay thế khi cúp điện.

Hình thực tế chiếc máy phát điện một chiều

Cấu tạo

Stato

Stato (phần cảm) là một bộ phận có cấu tạo từ thép đúc, bao quanh là hệ thống các cực từ. Stato chịu trách nhiệm tạo ra hiện tượng cảm ứng điện từ và sản sinh năng lượng điện thông qua từ thông của máy.

Roto

Roto (phần ứng) là bộ phận nằm bên trong stato, có thể chuyển động, được cấu tạo từ trục, lõi phần ứng, dây quấn phần ứng, cổ góp và chổi than. Tác dụng của Roto là dẫn nguồn điện ra ngoài.

Cổ góp

Cổ góp điện có cấu tạo gồm các phiến góp làm bằng đồng, dạng hình trụ với bề mặt nhẵn bóng. Ở giữa có lót tấm mica để cách điện. Phiến góp sẽ được nối với phần từ dây quấn roto bởi các đầu dây.

Chổi than

Chổi than được cấu tạo từ chất liệu than graphit. Độ cứng của nó sẽ phụ thuộc vào tốc độ của động cơ. Chổi than được ép chặt lên cổ góp thông qua các lò xo.

Nguyên lý hoạt động

Máy phát điện một chiều hoạt động dựa trên nguyên lý cơ bản của định luật cảm ứng điện từ Faraday. Theo đó, khi một cuộn dây dẫn được đặt trong từ trường không ổn định, sẽ xảy ra một hiện tượng gọi là suất điện động cảm ứng, giúp tạo ra dòng điện.

Quan trọng nhất là số vòng của cuộn cảm đóng vai trò quyết định độ lớn và chiều của dòng điện. Tức là nếu cuộn cảm có nhiều vòng quấn, dòng điện tạo ra sẽ có cường độ mạnh. Ngược lại, nếu số vòng quấn ít, thì dòng điện sẽ giảm đi.

Phân loại

Máy phát điện một chiều kích từ độc lập

Đây là thiết bị sở hữu cuộn dây kích từ thuộc nguồn cấp riêng, nằm tách biệt với phần ứng và hệ thống. Như vậy, bạn có thể linh hoạt ở phần kích từ để máy hoạt động theo quy trình mong muốn.

Xem thêm: Tại sao 2 người chạm nhau bị điện giật? Tìm hiểu nguyên nhân sẽ khiến bạn bất ngờ!

Máy phát điện một chiều từ song song (tự kích từ)

Đối với thiết bị này, cuộn dây kích từ và phần ứng sẽ được đấu song song giúp nhận điện áp định mức khi máy hoạt động. Các momen của động cơ điện có thể tăng tỷ lệ thuận với điện áp, trong khi tốc độ vẫn không thay đổi theo dòng điện.

Dây kích từ mắc song song với dây phần ứng để điện áp trên cả 2 bằng nhau

Máy phát điện một chiều kích từ nối tiếp

Đối với dòng máy này, chổi than và cổ góp được nối với cuộn dây kích từ thông qua các dây quấn. Nếu có sự thay đổi trong dòng điện phụ tải sẽ tác động và làm tốc độ động cơ thay đổi theo.

Máy phát điện một chiều kích từ hỗn hợp

Đây là động cơ có phần cảm được kết hợp bởi 2 cuộn dây, trong đó 1 cuộn dây nhỏ có nhiều vòng mắc song song với phần ứng và 1 cuộn dây lớn ít vòng mắc nối tiếp với phần ứng.

Sơ đồ động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp

Ưu, nhược điểm

Ưu điểm

Là thiết bị hữu dụng, có thể đáp ứng nhu cầu trong đa lĩnh vực.
Mạch điện khá đơn giản, dễ sử dụng.
Máy phát điện một chiều ổn định hơn so với máy phát điện xoay chiều.

Nhược điểm

Vì sử dụng cổ góp và chổi than nên khả năng hoạt động kém.
Dễ bị cháy nổ khi gặp rung chấn.

Tạm kết

Bài viết trên đây đã giúp bạn hiểu rõ về cấu tạo, cách hoạt động và các loại máy phát điện một chiều trên thị trường. Nếu có bất kỳ thắc mắc, đừng ngần ngại để lại bình luận phía dưới bài viết, chúng tôi sẵn lòng cung cấp những giải đáp đầy đủ nhất cho bạn.

Xem thêm:

Ngày nay, việc mua sắm các thiết bị điện trong gia đình đã trở nên đơn giản hơn bằng cách đặt mua online trên hệ thống website FPT Shop. Các sản phẩm chúng tôi cung cấp đảm bảo chính hãng 100%, độ bền cao, chất lượng tối ưu cùng với đó là giá bán cạnh tranh.

Tham khảo các mẫu đèn pin chất lượng tại đây:

Đèn pin giá tốt

Máy phát điện một chiều - Khám phá cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ưu nhược điểm của thiết bị