Máy phát điện: Cấu tạo, nguyên lý và hướng dẩn sử dụng: máy phát điện là một yếu tố vô cùng quan trọng nhằm phục vụ cho mọi hoạt động của con người như: sản xuất, kinh doanh, sinh hoạt và học tập, và là thiết bị máy móc hỗ trợ con người cho việc sử dụng điện khi nguồn điện nhất là trường hợp bị ngắt điện đột ngột.
Máy phát điện: Cấu tạo, nguyên lý và hướng dẩn sử dụng
Máy phát điện là một thiết bị được sử dụng rất nhiều hiện nay, vậy nên máy phát điện là gì? Cấu tạo của máy phát điện như thế nào? Nguyên lý hoạt động của máy phát điện là gì? Cùng chúng tôi tìm hiểu qua bài viết này nhé.
Máy phát điện là gì?
Máy phát điện là thiết bị biến đổi cơ năng thành điện năng sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ. Nguồn cơ năng có thể là các động cơ tua bin hơi, tua bin nước, động cơ đốt trong, tua bin gió hoặc các nguồn cơ năng khác.
Các dòng máy phổ biến trên thị trường hiện nay sử dụng nguồn cơ năng chủ yếu từ động cơ đốt trong chạy nhiên liệu xăng, dầu diesel hoặc khí đốt.
Máy phát điện giữ một vai trò then chốt trong các thiết bị cung cấp điện. Nó thực hiện ba chức năng cơ bản đó là : phát điện, chỉnh lưu và hiệu chỉnh điện áp.
Máy phát điện Vinafarm 4900E 3.5KW.
Cấu tạo máy phát điện
Động cơ
Động cơ là bộ phận quan trọng nhất, nó là nguồn năng lượng cơ học đầu vào. Kích thước và công suất của động cơ cũng tỷ lệ với công suất và kích thước của máy phát điện.
Động cơ diesel cho máy phát điện.
Nguồn nhiên liệu thường là dầu diesel, xăng, propan hoặc là khí thiên nhiên.
Động cơ nhỏ thường hoạt động bằng xăng trong khi động cơ lớn hơn chạy bằng dầu diesel, propan lỏng hoặc khí tự nhiên. Ngoài ra có một số máy dùng nguồn nhiên liệu kép là nhiên liệu diesel và khí đốt.
Đầu phát
Bao gồm một tập hợp các bộ phận tĩnh và các bộ phận động, chúng có chức năng sản xuất điện từ nguồn năng lượng cơ học được cung cấp. Các phần làm việc với nhau tạo ra chuyển động tương đối giữa từ và điện, do đó tạo ra dòng điện.
Đầu phát của máy phát điện.
- Stator : là phần tĩnh, gồm một tập hợp các dây dẫn điện cuốn lại thành dạng cuộn trên một lõi sắt.
- Rotor : là phần động tạo ra từ trường quay.
Hệ thống nhiên liệu
Bình nhiên liệu máy phát điện Bamboo 9800.
- Bình nhiên liệu : là nơi chứa nhiên liệu để cung cấp cho động cơ. Thông thường bình nhiên liệu của máy có thể chứa đủ nhiên liệu cho máy hoạt động liên tục từ 6 đến 8 giờ. Đối với máy phát điện dân dụng thì bình nhiên liệu thường gắn liền trên máy, còn đối với máy phát điện công nghiệp thì có thể phải dựng thêm một bình chứa nhiên liệu bên ngoài.
- Ống nối từ bình nhiên liệu đến động cơ là dòng cung cấp dẫn nhiên liệu vào động cơ.
- Ống thông gió bình nhiên liệu: các bồn chứa nhiên liệu có một đường ống thông gió để ngăn chặn sự gia tăng áp lực hoặc chân không trong quá trình bơm và hệ thống thoát nước của bể chứa. Khi nạp đầy bình nhiên liệu sẽ đảm bảo sự tiếp xúc khô giữa vòi phun phụ và bể nhiên liệu để ngăn ngừa tia lửa có thể gây hỏa hoạn.
- Kết nối tràn từ bồn chứa nhiên liệu đến các đường ống cống: việc làm này sẽ hạn chế nhiên liệu không làm đổ chất lỏng lên máy khi bị tràn trong quá trình bơm.
- Bơm nhiên liệu: nhiên liệu sẽ được chuyển từ bể chứa chính vào các bể chứa trong ngày.
- Bình lọc nhiên liệu, tách nước và vật lạ trong nhiên liệu lỏng để bảo vệ các thành phần khác trong nhiên liệu tổng hợp.
- Kim phun: phun chất lỏng dưới dạng phun sương bằng đốt động cơ.
Ổn áp
Là bộ phận quy định điện áp đầu ra của máy.
Bộ ổn áp tự động AVR của máy phát điện.
AVR (viết tắt của Automatic Voltage Regulator) là hệ thống tự động điều khiển điện áp đầu cực máy phát điện. Thông qua tác động vào hệ thống kích từ của máy phát điện để đảm bảo điện áp tại đầu cực máy phát trong giới hạn cho phép.
Ngoài điều chỉnh điện áp, AVR còn có chức năng giới hạn tỷ số điện áp, điều khiển công suất vô công và bù trừ điện áp suy giảm trên đường dây.
Hệ thống làm mát
Trong quá trình hoạt động, mát phát điện sẽ sinh ra nhiệt lượng làm nóng các thành phần của máy, vì thế máy cần một hệ thống làm mát để tản nhiệt và bảo vệ máy.
Hệ thống làm mát có thể là làm mát bằng nước hoặc quạt gió. Đối với máy phát điện công nghiệp thì người ta thường dùng hydrogen bởi tính năng hấp thụ nhiệt rất tốt của nó.
Hệ thống bôi trơn
Hệ thống bôi trơn giúp động cơ hoạt động bền và êm suốt một thời gian dài. Động cơ của máy được bôi trơn bằng dầu nhớt được lưu trữ trong một máy bơm.
Cần kiểm tra mức dầu bôi trơn sau khi máy hoạt động 8h, kiểm tra ngăn ngừa rò rỉ chất bôi trơn và thay dầu sau 500h hoạt động.
Hệ thống xả thải
Công dụng : xử lý khí thải thoát ra từ máy trong quá trình hoạt động. Ống xả thường được làm bằng gang, sắt rèn hoặc thép.
Ống xả thường gắn liền với động cơ bằng cách sử dụng kết nối linh hoạt để giảm thiểu rung động và ngăn ngừa thiệt hại cho hệ thống ống xả. Các ống xả thông ra ngoài trời và không kết nối với bất kỳ thiết bị nào khác.
Nguyên lý hoạt động của máy phát điện
Máy phát điện hiện đại ngày nay hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện từ. Nguyên lý này do nhà bác học Faraday phát minh vào những năm 30 của thế kỉ 19.
Ông phát hiện ra rằng dòng điện tích có thể bị cảm ứng khi nó di chuyển qua một cuộn cảm, cũng như dòng mang điện tích biến thiên trong từ trường.
Nguyên lý hoạt động của máy phát điện.
Sự chuyển động này tạo lên sự chênh lệch về hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn hoặc hai đầu cuộn cảm, và ngược lại nó sẽ tạo ra các điện tích và do đó tạo ra dòng điện.
Công suất
Đơn vị tính công suất là KVA, đây là quy chuẩn chung trên toàn thế giới. Tuy nhiên ở Việt Nam chúng ta biết nhiều hơn đến đơn vị đo công suất tiêu thụ là KW.
Công suất định mức
Công suất định mức là công suất mà máy có thể phát ra an toàn liên tục mà không gây xáo trộn trong máy. Thông thường công suất định mức phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Tổng trở trong của phần dẫn điện.
- Lượng nhiệt năng sinh ra khi có dòng điện đi qua phần dẫn điện.
- Nhiệt độ làm việc an toàn liên tục của phần cách điện.
- Chế độ làm mát của phần dẫn điện.
Công suất khả dụng
Công suất khả dụng là công suất tối đa mà máy phát có thể phát được an toàn liên tục mà không vi phạm các thông số kỹ thuật khác.
Thông thường, công suất định mức được tính toán ở các điều kiện tiêu chuẩn. Trong thực tế, các điều kiện vận hành của thiết bị có thể không đúng với điều kiện tiêu chuẩn. Vì thế công suất khả dụng thường thấp hơn công suất định mức.
Các điều kiện ảnh hưởng đến công suất khả dụng của máy là:
- Nhiệt độ môi trường.
- Sự thay đổi chế độ làm mát của máy phát.
- Sự lão hóa của chất cách điện, làm cho nhiệt độ chịu đựng của máy phải giảm xuống.
- Những giới hạn của động cơ sơ cấp kéo nó.
- Những giới hạn của các thiết bị lắp phía sau nó: máy cắt, máy biến áp, đường dây.
Công suất cực đại
Máy phát điện luôn có một tổng trở nội Z = R + jX do cấu tạo của nó. Do đó khi máy phát cung cấp dòng điện cho tải, nó đồng thời cấp dòng cho nội trở và tiêu tán một phần công suất.
Nguyên lý truyền công suất cực đại qua mạng một cửa nêu lên rằng: tải nhận được công suất cực đại khi tổng trở tải bằng chính nội trở nguồn. Tuy nhiên lúc đó hiệu suất của máy phát chỉ đạt 50%. Điều đó có nghĩa là một nửa công suất phát ra đã bị thất thoát thành nhiệt năng bên trong máy phát.
Vì lý do đó, những máy phát thực thụ thường không được thiết kế để vận hành ở công suất tối đa, mà ở mức công suất thấp hơn nhiều.
Sử dụng máy ở công suất tối đa liên tục rất dễ gây nóng máy và nhanh hỏng hóc, đây chính là điều mà người dùng cần lưu ý.
Phân loại máy phát điện
- Phân loại theo nhiên liệu sử dụng : phổ biến nhất là máy phát điện chạy xăng và máy phát điện chạy dầu. Ngoài ra còn một số máy phát dùng gas hoặc các loại khí đốt khác.
- Phân loại theo pha : máy phát điện 1 pha và máy phát điện 3 pha. Máy phát điện 1 pha thường dùng trong sinh hoạt cho các gia đình, máy phát điện 3 pha thường dùng cho sản xuất và công nghiệp.
- Phân loại theo động cơ : máy phát điện 2 thì và máy phát điện 4 thì. Hiện nay trên thị trường chủ yếu là máy 4 thì, các loại máy 2 thì thường là máy mini có công suất từ 1kw trở xuống.
- Phân loại theo công suất và mục đích sử dụng : máy phát điện dân dụng và máy phát điện công nghiệp. Máy từ 10kw trở lên có thể gọi là máy công nghiệp, thường dùng cho các dự án, các tòa nhà cao tầng hoặc dùng trong sản xuất. Máy từ 10kw trở xuống thường gọi là máy dân dụng, được dùng trong các gia đình, công ty, văn phòng nhỏ.
Hướng dẫn sử dụng máy phát điện
Chuẩn bị nhiên liệu
Nhiên liệu : tùy vào loại nhiên liệu là xăng hoặc dầu diesel, cần dự phòng một lượng nhiên liệu lớn hơn sức chứa tối đa của bình nhiên liệu để quá trình sử dụng máy được liên tục, không bị ngắt quãng vì hết nhiên liệu.
Dầu nhớt bôi trơn : chuẩn bị lượng dầu nhớt theo dung tích nhớt của máy. Dầu nhớt dùng cho máy phát thường là các loại dầu nhớt bôi trơn dùng cho động cơ ô tô hay xe máy.
Dầu nhờn Morrison có thể sử dụng cho máy phát điện.
Đấu ắc quy
Đối với các loại máy phát khởi động bằng đề và ắc quy chưa được đấu vào máy, đây là bước rất quan trọng, cần xác định chính xác cực âm dương của ắc quy.
Thông thường trên ắc quy sẽ có đánh dấu các cực, nếu đấu sai cực khi khởi động máy có thể sẽ bị hỏng củ nạp của ắc quy và ắc quy sẽ không thể nạp điện.
Khởi động
Với máy khởi động bằng tay quay
- Đặt tay quay khởi động vào trục khởi động.
- Xoay tay giảm áp lên phía trên, tiếp theo là quay tay khởi động.
- Khi động cơ bắt đầu quay, nhớ thả tay quay mạnh hơn, máy sẽ khởi động.
- Nên để tay quay tự tách ra khỏi máy mà không nên thả tay quay khi máy mới khởi động.
Với máy khởi động bằng dây giật
Kéo dây từ từ với tốc độ tăng dần, động cơ sẽ khởi động. Tuyệt đối không được dùng lực quá mạnh vào dây kéo.
Khởi động máy phát bằng tay giật.
Với máy khởi động bằng đề
Người sử dụng chỉ việc tra chìa khóa vào ổ khóa và xoay để khởi động giống như việc khởi động xe máy hoặc ô tô.
Sau khi máy khởi động nên để máy chạy không tải 3-5 phút để dầu bôi trơn đầy đủ các bộ phận trong động cơ. Lưu ý khi nghe tiếng nổ lạ hoặc bộ lọc gió có dấu hiệu bốc khói hay điện có dấu hiệu yếu đi thì cần tắt máy và điều chỉnh lại le gió.
Khi máy đã chạy ổn định mới bắt đầu sử dụng cho các thiết bị điện, nên khởi động từng thiết bị sử dụng, tránh khởi động cùng lúc vì khi khởi động các thiết bị công suất thường đẩy lên rất cao, có thể gây quá tải cho máy.
Quy trình tắt máy sau khi không sử sụng
- Ngắt toàn bộ tải.
- Ngắt attomat.
- Tắt máy.
Những lưu ý khi sử dụng
Vị trí đặt máy
Tuyệt đối không đặt máy dưới hầm, trong nhà xe, trong nhà hay sàn nhà, những nơi khép kín và không đặt ở gần hệ thống thông gió.
Tránh đặt ở những vị trí có thể đưa khí CO2 độc hại vào trong nhà khi máy hoạt động bởi khí CO2 có thể gây ngạt thở và có khả năng gây tử vong.
Nên đặt ở những vị trí khô ráo, trên một mặt phẳng khi vận hành máy, vị trí thoáng gió và có mái che. Không để máy hoạt động trong điều kiện thời tiết mưa gió, ẩm ướt để tránh bị giật.
Kết nối các thiết bị vào máy
Nên cắm trực tiếp các thiết bị sử dụng vào máy phát. Khi sử dụng nhiều thiết bị cùng lúc thì sẽ cần đến ổ chia trung gian từ máy phát vì mỗi máy phát thường chỉ có 1 ổ cắm đầu ra.
Người sử dụng không được cắm máy phát vào ổ cắm trên tường, điều này có thể làm nó trở thành máy biến thế, gây nguy hiểm cho những người xung quanh.
Vận hành
Không sử dụng hết công suất mà chỉ nên sử dụng 70% đến 80% công suất của máy.
Khi máy chạy được 50 đến 100 giờ thì cần thay nhớt cho máy.
Lưu trữ nhiên liệu
Chỉ sử dụng các nhiên liệu theo yêu cầu của nhà sản xuất quy định, dùng sai nhiên liệu sẽ khiến máy không hoạt động và có thể bị hư hỏng.
Cần đổ đúng dung tích nhớt ghi trên máy, không được giảm bớt vì thiếu nhớt sẽ làm trầy xước động cơ bên trong gây ra hư hại máy nhanh chóng.
Khi máy hoạt động và muốn tiếp thêm nhiên liệu thì cần phải tắt máy, để máy nguội hẳn trước khi tiếp thêm nhiên liệu. Vì khi máy hoạt động sẽ rất nóng, việc đổ thêm nhiên liệu vào có thể gây bốc cháy nhiên liệu.
Kết luận
Hy vọng bài viết trên đây sẽ giúp bạn hiểu được khái niệm máy phát điện là gì, nguyên lý hoạt động và cách sử dụng. Mọi thắc mắc về kỹ thuật vui lòng liên hệ số điện thoại Hotline: 1900 299 918 để được hỗ trợ.