Máy phát điện 3 pha là gì? Tìm hiểu phân loại và nguyên lý hoạt động chi tiết

Máy phát điện 3 pha là thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống điện công nghiệp, bệnh viện, nhà máy, xưởng sản xuất hoặc trung tâm thương mại lớn. Với khả năng cung cấp nguồn điện ổn định, hiệu suất cao và tiết kiệm chi phí vận hành, loại máy phát này đang dần thay thế nhiều dòng máy đơn pha truyền thống. Vậy máy phát điện 3 pha là gì, có cấu tạo và nguyên lý hoạt động như thế nào? Hãy cùng Điện Trung Hà Nội khám phá ngay trong bài viết sau đây:

Máy phát điện 3 pha là gì?

Máy phát điện 3 pha là thiết bị tạo ra ba dòng điện xoay chiều có cùng tần số, cùng biên độ nhưng lệch pha nhau 120 độ, giúp cung cấp nguồn điện ổn định và mạnh mẽ cho các hệ thống công nghiệp. Hiện nay, máy phát điện 1 pha thường dùng trong hộ gia đình hoặc thiết bị nhỏ, còn máy phát điện 3 pha được dùng để đáp ứng nhu cầu tải lớn và liên tục. Nhờ khả năng truyền tải điện hiệu quả, giảm tổn thất năng lượng và vận hành bền bỉ, máy phát điện 3 pha ngày càng được ưa chuộng trong nhà máy, xí nghiệp, trung tâm thương mại và các công trình quy mô lớn.

Hình 1: Hình minh họa máy phát điện 3 pha

Phân loại máy phát điện 3 pha

Sau khi hiểu rõ máy phát điện 3 pha là gì, việc lựa chọn đúng loại máy phù hợp với nhu cầu sử dụng là điều rất quan trọng. Trên thị trường hiện nay, máy phát điện 3 pha được phân loại theo các tiêu chí như công suất, nhiên liệu sử dụng và thương hiệu.

1. Phân loại theo công suất

Máy phát điện 3 pha mini (2kVA – 10kVA): Phù hợp cho hộ gia đình, cửa hàng, văn phòng nhỏ, các thiết bị có nhu cầu điện năng vừa phải.

Hình 2: Máy phát điện 3 pha mini ( minh họa )

Máy phát điện 3 pha công nghiệp (15kVA – 2000kVA): Được sử dụng phổ biến trong các nhà máy, xưởng sản xuất, công trình xây dựng cần nguồn điện ổn định.

Máy phát điện 3 pha công suất lớn (trên 2000kVA): Thường được lắp đặt tại các khu công nghiệp, bệnh viện, trung tâm dữ liệu hoặc hệ thống dự phòng quy mô lớn.

2. Phân loại theo nhiên liệu sử dụng

Máy phát điện 3 pha chạy xăng: Dễ khởi động, linh hoạt di chuyển, phù hợp cho các nhu cầu sử dụng tạm thời. Tuy nhiên, chi phí vận hành cao hơn, độ ồn lớn và tuổi thọ thấp hơn so với máy phát điện Diesel.

Máy phát điện 3 pha chạy dầu Diesel: Bền bỉ, tiết kiệm nhiên liệu, hiệu quả khi hoạt động liên tục trong thời gian dài. Nhược điểm là tiếng ồn lớn và chi phí đầu tư ban đầu cao hơn.

Máy phát điện 3 pha chạy khí gas: Giải pháp thân thiện với môi trường, vận hành êm và ít khí thải. Tuy nhiên, nguồn khí gas có thể không phổ biến tại một số khu vực.

3. Phân loại theo thương hiệu

Một số thương hiệu máy phát điện 3 pha được tin dùng trên thị trường bao gồm:

• Cummins: Thương hiệu đến từ Mỹ, nổi bật với độ bền cao, tiết kiệm nhiên liệu và dễ bảo trì.

• Mitsubishi: Thương hiệu Nhật Bản, nổi tiếng với khả năng vận hành êm ái, chất lượng ổn định.

• Dianyo, Yuchai, Weichai: Các thương hiệu phổ biến tại Trung Quốc có mức giá hợp lý, dễ sử dụng và phù hợp với nhiều phân khúc người dùng tại Việt Nam.

Cấu tạo của máy phát điện 3 pha

Máy phát điện 3 pha gồm 4 thành phần chính: động cơ, đầu phát điện, bộ điều khiển và khung đế – vỏ máy. Dưới đây là các bộ phận chính của máy phát điện 3 pha.

1. Động cơ Diesel

Đây là yếu tố quyết định của tổ máy, chiếm tới 70% giá trị thiết bị. Động cơ diesel cung cấp năng lượng cơ học để quay trục rotor trong đầu phát điện.

- Loại động cơ thường dùng là động cơ 4 thì, tích hợp turbo tăng áp và hệ thống điều tốc điện tử.

- Một số dòng cao cấp còn sử dụng công nghệ điều khiển phun nhiên liệu bằng ECU cho hiệu suất tối ưu.

- Các thương hiệu động cơ phổ biến tại Việt Nam gồm: Cummins (USA), Cummins (Trung Quốc), Mitsubishi (Nhật Bản), Doosan (Hàn Quốc),…

2. Đầu phát điện 3 pha

- Đầu phát là bộ phận chuyển đổi năng lượng cơ học từ động cơ thành điện năng.

- Hầu hết các đầu phát hiện đại đều sử dụng công nghệ kích từ tự động không chổi than.

- Điện áp đầu ra luôn ổn định nhờ bộ điều chỉnh điện áp tự động AVR (Automatic Voltage Regulator).

- Các thương hiệu đầu phát uy tín: Dianyo (CN) / Stamford (UK) / Leroy Somer ( FRA),...

3. Bộ điều khiển máy phát điện 3 pha

Bộ điều khiển thông minh có vai trò như “bộ não” kiểm soát toàn bộ quá trình vận hành và bảo vệ máy giúp theo dõi các thông số vận hành trên màn hình LCD, báo lỗi khi nhiệt độ, áp suất, điện áp vượt ngưỡng cho phép. Bên cạnh đó, có tính năng tự ngắt hoạt động khi sự cố không được xử lý kịp thời, đảm bảo an toàn cho tổ máy.

4. Khung đế và vỏ máy

Khung đế làm bằng thép chắc chắn, nâng đỡ toàn bộ tổ máy, giảm rung lắc khi vận hành.

Vỏ máy giúp bảo vệ máy khỏi thời tiết khắc nghiệt, đồng thời có khả năng chống ồn, giảm thiểu tiếng động trong quá trình hoạt động.

Nguyên lý hoạt động của máy phát điện 3 pha

Máy phát điện 3 pha hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ nguyên lý cơ bản trong việc biến đổi năng lượng cơ học thành điện năng. Quá trình hoạt động hiệu quả của máy phụ thuộc vào sự phối hợp chính xác giữa roto (bộ phận quay) và stato (bộ phận đứng yên).

• Roto: Là phần quay bên trong máy, được gắn các nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu. Khi động cơ diesel vận hành, roto quay với tốc độ cao, tạo ra một từ trường quay.

• Stato: Là phần cố định bao quanh roto, chứa ba cuộn dây được bố trí lệch nhau 120 độ trên lõi thép.

Khi roto quay, từ trường quay sẽ liên tục biến thiên và cắt ngang ba cuộn dây trên stato. Nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ, trong mỗi cuộn dây sẽ xuất hiện một suất điện động cảm ứng. Do vị trí của ba cuộn dây lệch nhau 120 độ về mặt hình học, nên ba dòng điện sinh ra sẽ lệch pha nhau 120 độ nhưng có biên độ và tần số bằng nhau, tạo thành dòng điện xoay chiều 3 pha.

Nhờ cấu trúc này, máy phát điện 3 pha có khả năng cung cấp điện năng ổn định, hiệu suất cao và phù hợp với mọi tải công nghiệp nặng.

Ứng dụng của máy phát điện 3 pha

Với khả năng cung cấp dòng điện xoay chiều ổn định, công suất lớn và vận hành liên tục, máy phát điện 3 pha được sử dụng rộng rãi trong cả công nghiệp, thương mại và dân dụng. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến:

1. Ứng dụng trong công nghiệp – sản xuất

Máy phát điện 3 pha cung cấp nguồn điện dự phòng cho các dây chuyền sản xuất, hệ thống máy móc công suất lớn như máy ép, máy CNC, robot công nghiệp,... Tại khu công nghiệp, máy phát điện công suất lớn này còn cung cấp điện tạm thời cho các thiết bị thi công như cần cẩu, máy khoan, máy hàn công nghiệp tại những nơi chưa có lưới điện ổn định.

2. Ứng dụng trong thương mại – dịch vụ

Tòa nhà văn phòng, trung tâm thương mại, khách sạn, siêu thị là những nơi cần máy phát điện dự phòng nhằm đảm bảo hoạt động không bị gián đoạn, giúp cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng, điều hòa trung tâm, thang máy và máy chủ.

Ngoài ra, bệnh viện, cơ sở y tế là nơi bắt buộc phải trang bị máy phát điện để cung cấp điện liên tục cho các thiết bị y tế quan trọng như máy thở, máy chụp MRI, hệ thống cấp cứu và phòng mổ.

3. Ứng dụng trong hạ tầng và tiện ích công cộng

Trạm bơm nước, hệ thống xử lý nước thải: Cần nguồn điện 3 pha ổn định để vận hành các máy bơm công suất lớn.
Sân bay, nhà ga, hệ thống tín hiệu giao thông: Duy trì hoạt động ổn định của các hệ thống điều khiển, chiếu sáng và an ninh.

4. Ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp hiện đại

Máy phát điện 3 pha đảm bảo cấp điện cho hệ thống tưới tiêu tự động, máy trộn thức ăn, máy ấp trứng và các thiết bị nông nghiệp công nghệ cao.

5. Ứng dụng dân dụng (có tải lớn)

Đối với biệt thự, nhà ở kết hợp kinh doanh hoặc khu dân cư cao cấp có nhu cầu điện cao, máy phát điện 3 pha loại mini vẫn là lựa chọn lý tưởng để đảm bảo điện liên tục cho điều hòa, thang máy gia đình, hệ thống camera và các thiết bị điện nặng.

So sánh giữa máy phát điện xoay chiều 1 pha và 3 pha

Việc phân biệt giữa máy phát điện xoay chiều 1 pha và 3 pha sẽ giúp người dùng lựa chọn đúng thiết bị phù hợp với nhu cầu sử dụng.

Điểm giống nhau

Cả hai loại máy đều dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, Đều tạo ra dòng điện xoay chiều, phục vụ các thiết bị điện trong sinh hoạt hoặc sản xuất. Cả máy phát điện 1 pha và 3 pha đều có hai bộ phận chính:

• Stato (phần đứng yên): Chứa cuộn dây tạo dòng điện.

• Roto (phần quay): Tạo ra từ trường quay.

Điểm khác nhau

Lưu ý 

- Máy phát điện 1 pha phù hợp với các nhu cầu sử dụng điện năng nhỏ, không liên tục và không yêu cầu độ ổn định cao.

- Máy phát điện 3 pha là giải pháp tối ưu cho các hệ thống cần nguồn điện mạnh mẽ, ổn định và liên tục – đặc biệt trong công nghiệp và cơ sở hạ tầng lớn.

Hướng dẫn sử dụng máy phát điện 3 pha

Để sử dụng thiết bị đúng cách sẽ giúp bạn đảm bảo an toàn, vận hành hiệu quả và kéo dài tuổi thọ máy bạn cần tham khảo hướng dẫn sử dụng sau đây: 

1. Giai đoạn trước khi vận hành

Kiểm tra toàn bộ hệ thống trước khi khởi động:

• Nhiên liệu: Đảm bảo đủ dầu Diesel (hoặc xăng/gas tùy loại), đã được lọc sạch và không lẫn cặn bẩn.

• Nước làm mát: Kiểm tra két nước, bổ sung nếu cần để tránh quá nhiệt khi vận hành.

• Dầu nhớt: Kiểm tra mức dầu trong cacte, đảm bảo nằm trong giới hạn an toàn theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

• Rò rỉ: Kiểm tra các vị trí kết nối thuộc hệ thống nhiên liệu, bôi trơn và làm mát xem có dấu hiệu rò rỉ hay không.

• Cầu dao tổng: Đảm bảo cầu dao điện tổng ở vị trí ngắt (OFF) để tránh phát điện ra tải trong lúc chưa ổn định.

Kết nối nguồn điện:

• Dùng dây cáp nguồn chất lượng tốt, kết nối từ máy phát điện 3 pha đến tủ điện chính hoặc ổ cắm chuyên dụng.

• Đảm bảo các đầu nối chắc chắn, không lỏng lẻo và đúng pha (nếu không sẽ gây mất cân bằng tải hoặc cháy thiết bị).

2. Giai đoạn vận hành

Khởi động máy phát điện:

• Đối với máy khởi động bằng chìa khóa: Vặn chìa khóa theo chiều kim đồng hồ, giữ 5 giây đến khi máy nổ, sau đó thả tay.

• Đối với máy dùng bảng điều khiển tự động: Nhấn nút START, giữ 3 giây cho đến khi động cơ vận hành ổn định.

Theo dõi hoạt động máy:

• Quan sát các thông số hiển thị trên màn hình điều khiển: điện áp, dòng điện, tần số, nhiệt độ nước, áp suất dầu…

• Lắng nghe tiếng động cơ: Nếu có tiếng ồn lạ hoặc khói bất thường, cần dừng máy để kiểm tra ngay.

Cấp điện cho tải:

• Sau khi máy chạy ổn định (thường khoảng 1-2 phút), bật cầu dao tổng để máy bắt đầu cấp điện cho hệ thống.

• Khuyến cáo bật thiết bị điện theo từng giai đoạn, tránh dồn tải đột ngột gây quá tải cho máy.
  
  

Lời kết

Máy phát điện 3 pha là thiết bị thiết yếu trong việc cung cấp điện dự phòng ổn định cho cả gia đình lẫn doanh nghiệp. Không chỉ mạnh mẽ về hiệu suất, dòng máy này còn có độ bền cao nếu được vận hành đúng cách theo hướng dẫn kỹ thuật. Điện Trung Hà Nội hy vọng qua bài viết này bạn đã hiểu rõ hơn về máy phát điện 3 pha là gì, bên cạnh đó chúng tôi có cung cấp các dòng máy phát điện nhập khẩu chính hãng và có giá thành tốt nhất trên thị trường. Nếu bạn có nhu cầu hãy liên hệ ngay để được tư vấn và cung cấp giải pháp phù hợp ngay hôm nay.