Lý 12 Bài 18: Động Cơ Không đồng Bộ Ba Pha

https://www.elib.vn/hoc-tap/

1. Trang chủ
2. Học tập
3. Bài học
4. Bài học lớp 12

Lý 12 Bài 18: Động cơ không đồng bộ ba pha (9) 311 lượt xem Share

Nội dung bài học dưới đây giúp các em nghiên cứu về một loại động cơ điện xoay chiều thông dụng: đó là Động cơ không đồng bộ ba pha. Từ đó giải được các dạng bài tập từ dễ đến khó, nhằm giúp các em ôn tập và củng cố kiến thức. Chúc các em học tốt!

Mục lục nội dung

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Nguyên tắc hoạt động

1.2. Động cơ không đồng bộ ba pha

2. Bài tập minh họa

3. Luyện tập

3.1. Bài tập tự luận

3.2. Bài tập trắc nghiệm

3.3. Trắc nghiệm Online

4. Kết luận

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ

- Khái niệm động cơ điện xoay chiều: Động cơ điện xoay chiều là thiết bị biến điện năng thành cơ năng

- Nguyên tắc hoạt động của động cơ 3 pha: dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ bằng cách sử dụng từ trường quay

- Quay đều một nam châm hình chử U với tốc độ góc ω thì từ trường giữa hai nhánh của nam châm cũng quay với tốc độ góc ω.

- Đặt trong từ trường quay với tốc độ góc ω một khung dây dẫn kín có thể quay quanh một trục trùng với trục quay của từ trường thì khung dây quay với tốc độ góc ω’ < ω. Ta nói khung dây quay không đồng bộ với từ trường

- Giải thích:

• Từ trường quay làm từ thông qua khung dây biến thiên, trong khung dây xuất hiện dòng điện cảm ứng. Cũng chính từ trường quay này tác dụng lên dòng điện trong khung dây một mômen lực làm khung dây quay. Theo định luật Len-xơ, khung dây quay theo chiều quay của từ trường để giảm tốc độ biến thiên của từ thông.

• Tốc độ góc của khung dây luôn nhỏ hơn tốc độ góc của từ trường vì nếu tốc độ góc của khung dây bằng tốc độ góc của từ trường thì từ thông qua khung dây không biến thiên nữa, dòng điện cảm ứng không còn, momen lực từ bằng 0, momen cản làm khung dây quay chậm lại. Lúc đó lại có dòng cảm ứng và có momen lực từ. Khung dây sẽ quay đều khi momen lực từ và momen cản cân bằng nhau.

→ Động cơ họat động theo nguyên tắc trên gọi là động cơ không đồng bộ.

1.2. Động cơ không đồng bộ ba pha

a. Định nghĩa:

Động cơ điện xoay chiều (động cơ không đồng bộ ba pha) là thiết bị biến đổi điện năng thành cơ năng dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và tác dụng của từ trường quay.

b. Cấu tạo:

• Stato : gồm 3 cuộn dây giống nhau , đặt lệch nhau 1200 trên một vòng tròn

• Rôto: hình trụ , có tác dụng như một cuộn dây quấn trên lõi thép (roto lồng sóc)

c. Nguyên tắc hoạt động:

• Tạo ra từ trường quay bằng cách cho dòng điện xoay chiều 3 pha đi vào trong stato gồm 3 cuộn dây giống nhau, đặt lệch nhau 1200 trên một giá tròn thì trong không gian giữa 3 cuộn dây sẽ có một từ trường quay với tần số góc bằng tần số góc ω của dòng điện xoay chiều.

• Đặt trong từ trường quay một rôto lồng sóc (có tác dụng như một khung dây dẫn có thể quay dưới tác dụng của từ trường quay) có thể quay xung quanh trục trùng với trục quay của từ trường.

• Rôto lòng sóc quay do tác dụng của từ trường quay với tốc độ nhỏ hơn tốc độ của từ trường. Chuyển động quay của rôto được sử dụng để làm quay các máy khác.

d. Hiệu suất động cơ:

- Công thức: \(H = \frac{P - P_{tn}}{P} = 1 - \frac{P_{tn}}{P}\)

• Với \(P = UI\cos \varphi\): công suất cung cấp cho động cơ

\(P_{tn} = rI^2 = r\frac{P^2}{U^2 \cos ^2 \varphi }\) (Pcơ = P - Ptn)

2. Bài tập minh họa

Câu 1: Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần ứng gồm bốn cuộn dây giống nhau mắc nối tiếp. Suất điện động xoay chiều do máy phát sinh ra có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 100\(\sqrt 2 \) V.Từ thông cực đại qua mỗi vòng của phần ứng là 5/π mWB. Số vòng dây trong mỗi cuộn dây là:

A. 71 vòng. B. 200 vòng.

C. 100 vòng. D. 400 vòng.

Hướng dẫn giải

Ta có: \({E_o} = N2\pi f{\phi _0} \)

\( \Rightarrow \,n = \frac{{E\sqrt 2 }}{{2\pi f{\phi _0}}} = 400 \) vòng

⇒ Chọn đáp án D

Câu 2: Nêu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha.

Hướng dẫn giải

Cấu tạo của động cơ không đồng bộ ba pha:

Động cơ không đồng bộ ba pha có hai bộ phận chính là roto và stato.

Stato : gồm 3 cuộn dây giống nhau , đặt lệch nhau 1200 trên một vòng tròn

Rôto: hình trụ , có tác dụng như một cuộn dây quấn trên lõi thép (roto lồng sóc)

Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha:

Tạo ra từ trường quay bằng cách cho dòng điện xoay chiều 3 pha đi vào trong stato gồm 3 cuộn dây giống nhau, đặt lệch nhau \(120^{o}\) trên một giá tròn thì trong không gian giữa 3 cuộn dây sẽ có một từ trường quay với tần số góc bằng tần số góc ω của dòng điện xoay chiều.

Đặt trong từ trường quay một rôto lồng sóc (có tác dụng như một khung dây dẫn có thể quay dưới tác dụng của từ trường quay) có thể quay xung quanh trục trùng với trục quay của từ trường.

Rôto lòng sóc quay do tác dụng của từ trường quay với tốc độ nhỏ hơn tốc độ của từ trường. Chuyển động quay của rôto được sử dụng để làm quay các máy khác.

3. Luyện tập

3.1. Bài tập tự luận

Câu 1: Một máy phát điện xoay chiều một pha có điện trở không đáng kể. Nối 2 cực của máy với cuộn dây thuần cảm. Khi roto quay với tốc độ n vòng/s thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm là I. Hỏi khi roto quay với tốc độ 3n vòng/s thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm bao nhiêu?

Câu 2: Nối hai cực của máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu một cuộn dây không thuần cảm có điện trở r = 10π Ω và độ tự cảm L. Biết rôto của máy phát có một cặp cực, stato của máy phát có 20 vòng dây và điện trở thuần của cuộn dây là không đáng kể. Cường độ dòng điện trong mạch được đo bằng đồng hồ đo điện đa năng hiện số. Kết quả thực nghiệm thu được như đồ thị trên hình vẽ. Giá trị của L là bao nhiêu?

Câu 3: Trong máy phát điện xoay chiều ba pha đang hoạt động ổn định, suất điện động cảm ứng cực đại trên mỗi pha là E0 . Khi từ thông qua cuộn dây thứ nhất đạt cực đại thì suất điện động cảm ứng trên hai cuộn còn lại là e2 và e3 có giá trị là bao nhiêu?

Câu 4: Tại thời điểm t, suất điện động ở một cuộn dây của máy phát điện xoay chiều 3 pha là \({e_1} = {E_o}\frac{{\sqrt 3 }}{2} \) thì suất điện động ở 2 cuộn dây còn lại có giá trị là bao nhiêu?

3.2. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Trong máy phát điện xoay chiều 3 pha:

A. Stato là phần cảm, rôto là phần ứng.

B. Phần nào quay là phần ứng.

C. Stato là phần ứng, rôto là phần cảm.

D. Phần nào đứng yên là phần tạo ra từ trường.

Câu 2: Hai đầu ra của máy phát điện xoay chiều 1 pha được nối với một đoạn mạch nối tiếp gồm tụ điện và điện trở thuần. Bỏ qua điện trở thuần của các cuộn dây của máy phát. Khi rô to quay với tốc độ 600 vòng/phút thì cường độ dòng điện trong mạch là I1 ≈ 3,16 A. Khi rô to quay với tốc độ 1200 vòng/phút thì cường độ dòng điện trong mạch là I2 = 8 A. Khi rô to quay với tốc độ 1800 vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 12,5 A. B. 10,5 A.

C. 11,5 A. D. 13,5 A.

Câu 3: Trong mạng điện 3 pha tải đối xứng, khi cường độ dòng điện qua một pha là cực đại I0 thì dòng điện qua hai pha kia sẽ có cường độ:

A. bằng I0/3, ngược chiều với dòng trên.

B. bằng I0/2, cùng chiều với dòng trên.

C. bằng I0/3, cùng chiều với dòng trên.

D. bằng I0/2, ngược chiều với dòng trên.

Câu 4: Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần ứng gồm bốn cuộn dây giống nhau mắc nối tiếp. Suất điện động xoay chiều do máy phát sinh ra có tần số 100 Hz và giá trị hiệu dụng 100\(\sqrt 2 \) V.Từ thông cực đại qua mỗi vòng của phần ứng là 10/π mWB. Số vòng dây trong mỗi cuộn dây là:

A. 71 vòng. B. 200 vòng.

C. 100 vòng. D. Đáp án khác.

3.3. Trắc nghiệm Online

Các em hãy luyện tập bài trắc nghiệm Động cơ không đồng bộ ba pha Vật lý 12 sau để nắm rõ thêm kiến thức bài học.

Trắc Nghiệm

4. Kết luận

Đây là một dạng bài tập quan trọng về Động cơ điện xoay chiều, và cũng là dạng bài tập cuối cùng của chương Dòng điện xoay chiều, vì vậy, sau khi học xong bài này, các em cần phải nắm được:

• Nắm được nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ

• Nắm được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha.

• Hiểu được các dạng bài tập về Động cơ điện xoay chiều theo nhiều cấp độ từ dễ đến khó…

• Tham khảo thêm

• doc Lý 12 Bài 12: Đại cương về dòng điện xoay chiều
• doc Lý 12 Bài 13: Các mạch điện xoay chiều
• doc Lý 12 Bài 14: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp
• doc Lý 12 Bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều và Hệ số công suất
• doc Lý 12 Bài 16: Truyền tải điện năng và máy biến áp
• doc Lý 12 Bài 17: Máy phát điện xoay chiều
• doc Lý 12 Bài 19: Thực hành Khảo sát đoạn mạch xoay chiều RLC

(9) 311 lượt xem Share Ngày:14/08/2020 Chia sẻ bởi:Minh Ngoan TẢI VỀ XEM ONLINE Bài giảng Lý 12 Chương 3 Lý 12 Dòng điện xoay chiều Vật lý 12

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM

• Sinh học 7 Bài 63: Ôn tập
• Chương trình địa phương (phần tiếng Việt) Ngữ văn 7
• Sinh học 7 Bài 60: Động vật quý hiếm
• Ôn tập phần tiếng Việt (tiếp theo) Ngữ văn 7
• Thư (điện) chúc mừng và thăm hỏi Ngữ văn 9
• Sinh học 7 Bài 59: Biện pháp đấu tranh sinh học
• Công nghệ 7 Ôn tập phần IV: Thủy sản
• Công nghệ 8 Bài 59: Thực hành: Thiết kế mạch điện
• Ôn tập tác phẩm trữ tình (tiếp theo) Ngữ văn 7
• Tổng kết phần văn học (tiếp theo) Ngữ văn 9

Bài học Vật lý 12

Chương 1: Dao Động Cơ

• 1 Bài 1: Dao động điều hòa
• 2 Bài 2: Con lắc lò xo
• 3 Bài 3: Con lắc đơn
• 4 Bài 4: Dao động tắt dần và dao động cưỡng bức
• 5 Bài 5: Tổng hợp dao động. Phương pháp Fre-nen
• 6 Bài 6: TH: Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn

Chương 2: Sóng cơ và sóng âm

• 1 Bài 7: Sóng cơ và sự truyền sóng
• 2 Bài 8: Giao thoa sóng
• 3 Bài 9: Sóng dừng
• 4 Bài 10: Đặc trưng vật lí của âm
• 5 Bài 11: Đặc trưng sinh lí của âm

Chương 3: Dòng điện xoay chiều

• 1 Bài 12: Đại cương về dòng điện xoay chiều
• 2 Bài 13: Các mạch điện xoay chiều
• 3 Bài 14: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp
• 4 Bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện XC và Hệ số công suất
• 5 Bài 16: Truyền tải điện năng và máy biến áp
• 6 Bài 17: Máy phát điện xoay chiều
• 7 Bài 18: Động cơ không đồng bộ ba pha
• 8 Bài 19: Thực hành Khảo sát đoạn mạch xoay chiều RLC

Chương 4: Dao động và sóng điện từ

• 1 Bài 20: Mạch dao động
• 2 Bài 21: Điện từ trường
• 3 Bài 22: Sóng điện từ
• 4 Bài 23: Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến

Chương 5: Sóng ánh sáng

• 1 Bài 24: Tán sắc ánh sáng
• 2 Bài 25: Giao thoa ánh sáng
• 3 Bài 26: Các loại quang phổ
• 4 Bài 27: Tia hồng ngoại và tia tử ngoại
• 5 Bài 28: Tia X
• 6 Bài 29: Thực hành Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa

Chương 6: Lượng tử ánh sáng

• 1 Bài 30: Hiện tượng quang điện và thuyết lượng tử ánh sáng
• 2 Bài 31: Hiện tượng quang điện trong
• 3 Bài 32: Hiện tượng quang- phát quang
• 4 Bài 33: Mẫu nguyên tử Bo
• 5 Bài 34: Sơ lược về laze

Chương 7: Hạt nhân nguyên tử

• 1 Bài 35: Tính chất và cấu tạo hạt nhân
• 2 Bài 36: Năng lượng liên kết của hạt nhân và phản ứng hạt nhân
• 3 Bài 37: Phóng xạ
• 4 Bài 38: Phản ứng phân hạch
• 5 Bài 39: Phản ứng nhiệt hạch

Chương 8: Từ vi mô đến vĩ mô

• 1 Bài 40: Các hạt sơ cấp
• 2 Bài 41: Cấu tạo vũ trụ

Thông báo

× Bạn vui lòng đăng nhập trước khi sử dụng chức năng này Bỏ qua Đăng nhập ATNETWORK ATNETWORK ×