1. Kích từ máy phát điện là gì?
Máy phát điện muốn hoạt động tốt, chúng cần phải có dòng điện kích từ máy phát điện. Cấu tạo máy phát điện cơ bản bao gồm 1 roto chuyển động trong từ trường. Từ trường được tạo ra nhờ vào nam châm hay cuộn dây điện từ.
1.1 Nguyên lý khuếch đại từ trường
Loại máy phát điện sử dụng nam châm vĩnh cửu hiện đã không còn thịnh hành. Đa số máy phát điện hiện điều sử dụng nam châm điện. Ở những loại máy phát điện này, điện áp nơi đầu phát sẽ tỷ lệ thuận với cường độ dòng kích từ máy phát điện.
Nếu dòng điện kích từ nhỏ thì điện áp đầu ra sẽ nhỏ và ngược lại. Bởi vì lí do này mà dòng điện kích từ được dùng để kiểm soát điệp áp đầu ra của máy phát điện.
Trong trường hợp điện áp đầu ra yếu thì ta có thể tăng điện áp dòng kích từ. Nếu như điện áp đầu ra quá cao thì ta có thể giảm áp dòng điện kích từ xuống.
Để tránh tình trạng thay đổi điện áp đột ngột dẫn đến hư hỏng cho máy, người ta thường kết hợp thêm bộ tạo sóng răng cưa bên trong máy phát điện. Do đó, máy phát điện có thể coi như một bộ khuếch đại.
1.2 Hệ thống kích từ một chiều
Hệ thống tạo ra và kiểm soát dòng điện 1 chiều này được gọi là bộ kích từ.
Dòng điện dùng kích từ là dòng điện một chiều được đưa vào hệ thống rotor nhằm kích phát từ trường của máy phát điện. Ngoài tác dụng kích từ, dòng điện này còn được sử dụng để điều chỉnh điện áp cho máy phát điện.
Các chỉ số của dòng điện kích từ hoàn toàn có thể thay đổi nhờ vào bộ điều khiển. Bộ điều khiển sử dụng hệ thống mạch điện nhằm kiểm soát dòng điện kích từ và có tên gọi khác là bộ điều áp.
1.3 Hệ thống kích từ xoay chiều
Hệ thống này thường được dùng kết hợp một bộ chỉnh lưu dòng điện và loại máy phát đồng bộ.
Máy phát đồng bộ còn có tên gọi khác là máy kích thích xoay chiều. Hệ thống này bao gồm phần tĩnh ( máy phát điện ) và phần quay (rotor). Chúng được kết hợp cùng nhau với một bộ chỉnh lưu dạng quay và lắp ngang trên trục đỡ.
Khi hoạt động, dòng kích từ sẽ di chuyển qua phần ứng của máy kích từ, rồi qua bộ chỉnh lưu và vào rotor. Trong quá trình di chuyển, dòng điện không cần thiết có sự tiếp xúc với chổi than. Vì vậy, hệ thống này còn có tên gọi khác là hệ thống kích từ không chổi than.
1.4 Hệ thống kích từ dạng tĩnh
Kiểu kích từ này sử dụng phối hợp các loại biến áp và chỉnh lưu để kích từ. Các dòng máy này sử dụng Thyristor cho bộ mạch chỉnh lưu.