Máy phát điện xoay chiều 3 pha là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Máy phát điện xoay chiều 3 pha là thiết bị được sử dụng phổ biến trong các nhà máy, xưởng sản xuất, bệnh viện, công trình xây dựng hay hệ thống điện công nghiệp lớn. Với khả năng tạo ra nguồn điện áp 3 pha ổn định và công suất cao, dòng máy này đảm bảo vận hành hiệu quả cho nhiều thiết bị cùng lúc như máy móc CNC, hệ thống bơm công suất lớn, dây chuyền tự động hóa, các máy móc y tế...

So với máy phát điện 1 pha, máy phát điện 3 pha nổi bật hơn về độ ổn định dòng điện, tiết kiệm dây dẫn và phù hợp với môi trường làm việc liên tục, tải nặng. Trong bài viết này, Điện Trung Hà Nội sẽ giúp bạn tìm hiểu chi tiết máy phát điện 3 pha từ đó doanh nghiệp có thể lựa chọn được giải pháp phù hợp nhất cho nhu cầu sản xuất.

Máy phát điện xoay chiều 3 pha là gì?

Máy phát điện 3 pha là thiết bị tạo ra dòng điện xoay chiều 3 pha, được sử dụng phổ biến trong các hệ thống điện công nghiệp và sản xuất quy mô lớn. Khác với máy phát điện 1 pha chỉ có một dòng điện, máy phát điện xoay chiều 3 pha pha tạo ra ba dòng điện riêng biệt, lệch nhau 120 độ, giúp cung cấp nguồn điện ổn định và hiệu quả hơn cho các thiết bị tải nặng như động cơ công nghiệp, máy nén khí, máy hàn, hệ thống bơm công suất lớn...

Với khả năng cung cấp công suất lớn và hoạt động ổn định, máy phát điện 3 pha là lựa chọn tối ưu cho doanh nghiệp trong các tình huống mất điện đột xuất hoặc cần nguồn điện dự phòng liên tục để duy trì sản xuất, giúp tối ưu chi phí vận hành nhờ hiệu suất cao và giảm thất thoát điện năng so với các dòng máy 1 pha.

Cấu tạo máy phát điện xoay chiều 3 pha

phát điện xoay chiều 3 pha là thiết bị tạo ra dòng điện xoay chiều 3 pha, hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Về cấu tạo, máy gồm hai bộ phận chính: phần cảm (roto) và phần ứng (stato), cùng một số linh kiện phụ trợ giúp máy vận hành ổn định và hiệu quả.

• Phần cảm (Roto): Là một nam châm điện quay quanh trục, được cấp dòng điện một chiều để tạo ra từ trường biến thiên. Khi quay, roto tạo ra từ trường cắt qua các cuộn dây của stato, từ đó sinh ra dòng điện xoay chiều 3 pha.

• Phần ứng (Stato): Gồm 3 cuộn dây có số vòng và kích thước giống nhau, được đặt lệch nhau 120 độ trên vành trong của stato. Khi từ trường biến thiên từ roto quét qua, dòng điện xoay chiều được sinh ra ở cả 3 cuộn dây.

Ngoài hai thành phần chính trên, máy phát điện 3 pha còn có các bộ phận phụ trợ như:

• Vỏ máy phát: Bảo vệ các chi tiết bên trong và đảm bảo an toàn khi vận hành.

• Bạc lót, giá đỡ: Giúp ổn định trục quay.

• Bộ chỉnh lưu và bộ điều chỉnh điện: Giữ điện áp đầu ra ổn định và phù hợp với nhu cầu sử dụng.

• Vòng tiếp điện: Truyền dòng điện từ cuộn kích đến phần quay.

• Cánh quạt, puli: Giúp tản nhiệt và truyền động.

Dựa vào cấu tạo khoa học, thiết kế hiện đại và tính năng bền bỉ giúp máy phát điện xoay chiều 3 pha đáp ứng tốt nhu cầu sử dụng điện công suất lớn, đặc biệt trong các nhà máy, khu công nghiệp, công trình xây dựng và hệ thống điện lưới dự phòng.

Nguyên lý hoạt động của máy phát điện xoay chiều 3 pha

Máy phát điện xoay chiều 3 pha hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, khi một nam châm hoặc từ trường quay quanh một cuộn dây, nó sẽ sinh ra dòng điện xoay chiều trong cuộn dây đó. Đây chính là cơ chế cơ bản để tạo ra điện trong hầu hết các loại máy phát công nghiệp hiện nay.

Tức là, khi phần roto (nam châm điện) quay quanh trục, nó tạo ra từ trường biến thiên quét qua ba cuộn dây ở phần stato. Quá trình này tạo ra hiệu điện thế luân phiên ở mỗi cuộn dây, từ đó hình thành dòng điện xoay chiều.

• Dòng điện sinh ra mạnh nhất khi cực từ N và S của nam châm nằm gần cuộn dây nhất.

• Chiều dòng điện thay đổi sau mỗi nửa vòng quay của roto, tạo thành dạng sóng sin điển hình của điện xoay chiều.

• Với 3 cuộn dây được bố trí lệch nhau 120 độ trên stato, mỗi cuộn sẽ tạo ra một dòng điện xoay chiều riêng biệt nhưng đồng bộ về tần số và biên độ. Ba dòng điện này hợp lại thành dòng điện xoay chiều 3 pha ổn định và mạnh mẽ hơn so với điện 1 pha.

Từ nguyên lý này, máy phát điện xoay chiều 3 pha cung cấp nguồn điện liên tục và hiệu suất cao, đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp đòi hỏi điện năng lớn.

Ưu và nhược điểm của máy phát điện xoay chiều 3 pha

Trong lĩnh vực công nghiệp, máy phát điện xoay chiều  3 pha được ưu tiên hàng đầu nhờ khả năng cung cấp điện ổn định, công suất lớn và vận hành hiệu quả. Tuy nhiên, để đưa ra quyết định đầu tư phù hợp, doanh nghiệp cần hiểu rõ những điều sau.

Ưu điểm của máy phát điện 3 pha

Cấu tạo đơn giản, dễ tích hợp: Máy phát điện xoay chiều 3 pha có thiết kế gọn trong cấu trúc nhưng mạnh mẽ về hiệu suất, dễ dàng tích hợp với động cơ 3 pha thiết bị phổ biến trong công nghiệp và nông nghiệp.

Công suất đa dạng, mẫu mã phong phú: Các dòng máy phát điện xoay chiều 3 pha được sản xuất với nhiều mức công suất khác nhau, phù hợp từ nhà xưởng nhỏ đến khu công nghiệp quy mô lớn.

Vận hành ổn định, hiệu suất cao: Động cơ máy hoạt động ổn định, tiết kiệm nhiên liệu, giảm thiểu tiếng ồn và tiêu hao điện năng, giúp doanh nghiệp tối ưu chi phí vận hành.

Khả năng thích nghi tốt: Nhờ thiết kế bền bỉ, máy có thể hoạt động trong nhiều điều kiện khắc nghiệt, từ vùng núi cao đến khu vực có độ ẩm lớn hoặc môi trường khói bụi.

Cung cấp nguồn điện lớn phù hợp cho tải nặng: Máy có thể cấp điện liên tục cho nhiều thiết bị có công suất cao cùng lúc, lý tưởng cho nhà máy, bệnh viện, trung tâm thương mại…

Hệ thống làm mát hiệu quả: Kết hợp giữa nước và quạt gió, giúp thiết bị vận hành mát mẻ và ổn định trong thời gian dài.

Tiêu hao nhiên liệu thấp: Sử dụng các loại nhiên liệu phổ thông như dầu Diesel, dễ tìm, dễ thay thế và tiết kiệm chi phí.

Nhược điểm của máy phát điện xoay chiều 3 pha

Trọng lượng và kích thước lớn: Vì có công suất cao nên máy thường khá cồng kềnh, khó di chuyển, cần lắp đặt cố định.

Chi phí đầu tư ban đầu cao: Giá thành máy phát điện 3 pha cao hơn so với máy 1 pha, phù hợp hơn với các doanh nghiệp có ngân sách và nhu cầu lớn.

Yêu cầu kỹ thuật chuyên môn: Việc lắp đặt, bảo trì và sửa chữa đòi hỏi nhân sự có trình độ kỹ thuật cao, am hiểu về máy phát điện 3 pha.

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

Máy phát điện xoay chiều 3 pha và máy phát điện xoay chiều 1 pha đều hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, nhưng khác biệt lớn về công suất, ứng dụng và cấu tạo khiến mỗi dòng máy phù hợp với mục đích sử dụng khác nhau.

Điểm giống nhau

Cả máy phát điện 1 pha và 3 pha đều dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, tạo ra dòng điện từ chuyển động tương đối giữa phần cảm (nam châm) và phần ứng (cuộn dây).

Đều sử dụng bộ phận góp điện (vòng tiếp điện, chổi than…) để dẫn điện từ máy phát ra ngoài.

Suất điện động trong mỗi vòng dây đều biến thiên theo quy luật hình sin, lặp lại 2 lần trong mỗi chu kỳ.

Điểm khác nhau

Nếu bạn cần nguồn điện ổn định, công suất lớn, vận hành liên tục cho thiết bị công nghiệp, thì máy phát điện xoay chiều 3 pha là lựa chọn lý tưởng. Ngược lại, với nhu cầu điện năng vừa và nhỏ trong sinh hoạt, máy phát điện 1 pha sẽ phù hợp hơn, tiết kiệm chi phí đầu tư và vận hành.

Lời kết

Trung Điện Hà Nội tự hào là đơn vị được ủy quyền chính thức từ các thương hiệu máy phát điện Diesel nội địa Trung Quốc, chúng tôi trực tiếp sản xuất, lắp ráp và phân phối các thiết bị máy phát điện công nghiệp, tủ cách âm, bộ điều khiển với sự kết hợp của các thương hiệu động cơ uy tín như Yuchai, Weichai, Volvo, Cummins, Perkins, Shangchai…và các đầu phát chất lượng từ Leroy-Somer, Marathon, Dianyo, Kaiweisi… Liên hệ ngay với Trung Điện Hà Nội để được tư vấn miễn phí và nhận báo giá máy phát điện 3 pha phù hợp với nhu cầu doanh nghiệp bạn!