Đồ án Trang bị điện & điện tử động lực: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống cung cấp điện trên ôtô - GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải

Đồ án Trang bị điện & điện tử động lực Tính toán kiểm nghiệm hệ thống cung cấp điện trên ôtô trình bày về: tổng quan hệ thống cung cấp điện trên ôtô, các bộ phận của hệ thống cung cấp điện trên ôtô, cách tính toán và chọn công suất máy phát. Đồ án Trang bị điện & điện tử động lực: Tính toán kiểm nghiệm Đồ an Trang bị điện & điên tử đông lực ́ ̣ ̣ GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải ̣ ̣ MUC LUC Lời đầu nói 1. Tổng quan hệ thống cung cấp điện trên ô tô. .....................................

Thể loại Tài liệu miễn phí Điện-Điện tử-Viễn thông

Số trang 56

Ngày tạo 8/30/2018 4:42:17 AM +00:00

Loại tệp DOC

Kích thước 1.69 M

Tên tệp

Tải Đồ án Trang bị điện & điện tử động lực: Tính... (.docx) Tải Đồ án Trang bị điện & điện tử động lực: Tính... (.pdf)

Xem mẫu

Đồ an Trang bị điện & điên tử đông lực ́ ̣ ̣ GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải ̣ ̣ MUC LUC Lời đầu nói 1. Tổng quan hệ thống cung cấp điện trên ô tô. ...............................................................3 1.1. Nhiệm vụ.................................................................................................3 1.2. Yêu cầu....................................................................................................3 1.3. Phânloại..................................................................................................3 1.4. Những thôngsố cơ bản hệ thốngcungcấp điện. .............................................5 2. Các bộ phận của hệ thống cung cấp.............................................................................8 2.1. Máy phát điện................................................................................................................ 8 2.1.1.Công dụng, phânloại, yêucầu.................................................................8 2.1.1.1.Công dụng. ....................................................................................8 2.1.1.2.Phânloại.......................................................................................8 2.1.1.3.Yêu cầu.........................................................................................9 2.1.2.Máy phátđiện một chiều........................................................................9 2.1.2.1.Cấu tạo.........................................................................................9 2.1.3.Máy phátđiện xoaychiều......................................................................12 2.1.3.1.Máy phátxoaychiều kích thích bằngnamchâmvĩnh cửu........................ 13 2.1.3.2.Máy phátxoaychiều kích thíchkiểu điện từ........................................ 15 2.2. Bộ điều chỉnh..........................................................................................20 2.2.1.Công dụng, phânloại, yêucầu................................................................20 2.2.1.1.Công dụng. ...................................................................................20 2.2.1.2.Phânloại......................................................................................21 2.2.2.Nguyênlý điều chỉnhthế hiệu và hạn chế dòngđiện...................................22 2.3.1.Sơ đồ cấu tạo và nguyênlý làmviệc....................................................... 24 2.3.1.1.Công suất mở tiếp điểm và cácbiện phápgiảm tia lửa ở tiếp điểm. .........30 2.3.2.Rơ le dòngđiện ngược (RLDĐN) và rơle đóngmạch (RLĐM)...................... 33 2.3.2.1.Rơ le dòngđiện ngược (RLDĐN)......................................................33 2.3.2.2.Rơ le đóngmạch (RLĐM)...............................................................38 2.3. Bộ chỉnhlưu............................................................................................42 2.3.1.Nhiệm vụ..........................................................................................42 2.3.2. Một số bộ chỉnhlưu thườngdùng. ......................................................... 43 2.3.2.1.Bộ chỉnhlưu 6 diod. .......................................................................43 2.3.2.2.Bộ chỉnhlưu 8 diod. .......................................................................43 2.3.2.3.Bộ chỉnhlưu 14 diod. .........................................................................44 3. Tính toán và chọn công suất máy phát..........................................................................53 3.2.Chọn máyphátđiện xoaytrênô tô:............................................................... 55 Tài liệu tham khảo……………………………………………………………............49 SVTH: Phạm Văn Đức_Lớp 06C4B 1
Đồ an Trang bị điện & điên tử đông lực ́ ̣ ̣ GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải Lời mở đầu Ngày nay với nền công nghiệp phát triển nhanh chóng, nhu cầu của con người cũng tăng theo. Đối ngành Ô tô, các ứng dụng của kỹ thuật điện tử trên xe rất nhiều. Nhằm mục đích để đáp ứng nhu cầu đó, trên các xe hiện nay đã trang bị rất nhiều hệ thống điều khiển giúp cho con người có thể điều khiển và sử dụng dễ dàng. Sau khi hoàn thành môn học Trang bị điện và điện tử Ô tô, Thiết bị điện và điện tử thân xe. Em được giao nhiệm vụ: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống cung cấp. Sau một thời gian tìm hiểu và nghiên cứu em đã hoàn thành nhiệm vụ. Dưới sự hướng dẫn tận tình của Thầy Nguyễn Việt Hải em đã có một kết quả trên. Trong quá trình tính toán, trình bày không tránh khỏi những sai sót. Em kính mong quý Thầy bỏ quả và hướng dẫn thêm, để lần sau em hoàn thiện tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn. Sinh viên Phạm Văn Đức SVTH: Phạm Văn Đức_Lớp 06C4B 2
Đồ an Trang bị điện & điên tử đông lực ́ ̣ ̣ GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải 1. Tổng quan hệ thống cung cấp điện trên ô tô. 1.1. Nhiệm vụ. Hệ thống cung cấp điện có nhiệm vụ cung cấp năng lượng điện cho các phụ tải với một hiệu điện thế ổn định ở mọi điều kiện làm việc của ôtô máy kéo. Để cung cấp năng lượng cho các phụ tải trên ô tô, cần phải có bộ phận tạo ra nguồn năng lượng có ích. Nguồn năng lượng này được tạo ra từ mát phát điện trên ô tô. Khi động cơ hoạt động, máy phát cung cấp điện cho các phụ tải và nạp điện cho acquy. Để đảm bảo toàn bộ hệ thống hoạt động một cách hiệu quả, an toàn. Năng lượng đầu ra của máy phát và năng lượng yêu cầu cho các tải điện phải thích hợp với nhau. 1.2. Yêu cầu. - Phải luôn tạo ra một điện áp ổn định (13,8V – 14,2V đối với hệ thống điện 14V) trong mọi chế độ làm việc của phụ tải. - Máy phát phải có cấu trúc và kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhỏ, giá thành thấp và tuổi thọ cao. - Có độ bền cao trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm lớn, có thể làm việc ở những vùng có nhiều bụi bẩn, dầu nhớt và độ rung động lớn. - Ít chăm sóc và bảo dưỡng.. 1.3. Phân loại. Hệ thống cung cấp điện trên ô tô thường có hai dạng sơ đồ thông dụng như sau: - Hệ thống cung cấp với máy phát điện một chiều ( hình 1.1). SVTH: Phạm Văn Đức_Lớp 06C4B 3
Đồ an Trang bị điện & điên tử đông lực ́ ̣ ̣ GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải 1_Máy phát; 2_Bộ ắc qui; 3_Đồng hồ ampe; 4_ Bộ điều chỉnh điện. Hình 1.1. Sơ đồ hệ thống cung cấp với máy phát một chiều. - Hệ thống cung cấp với máy phát điện xoay chiều 1_Máy phát; 2_Bộ điều chỉnh điện; 3_Công tắt; 4_Đồng hồ ampe; 5_Phụ tải. Hình 1.2. Sơ đồ hệ thống cung cấp với máy phát xoay chiều. Hai sơ đồ tuy có cách nối dây khác nhau nhưng đều bao gồm hai nguồn năng lượng là ắc quy và máy phát mắc song song. Tuỳ thuộc vào giá trị phụ tải và chế đ ộ làm việc của ô tô máy kéo, mà ắc quy, máy phát sẽ riêng biệt hoặc đồng thời cả hai cung cấp năng lượng cho các bộ phận tiêu thụ (phụ tải). SVTH: Phạm Văn Đức_Lớp 06C4B 4
Đồ an Trang bị điện & điên tử đông lực ́ ̣ ̣ GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải Ngoài ra, trong hệ thống cung cấp còn có: - Bộ điều chỉnh điện (BĐCĐ) làm nhiệm vụ: phân phối chế độ làm việc giữa ắc quy và máy phát; hạn chế và ổn định thế hiệu của máy phát để đảm bảo an toàn cho các trang thiết bị điện trên xe; hạn chế dòng điện của máy phát để đảm bảo an toàn cho các cuộn dây của nó. - Dụng cụ đo, kiểm tra: có thể là ampe kế hoặc đèn tín hiệu cho phép kiểm tra sự làm việc của ắc quy thông qua gía trị dòng phóng hoặc nạp của nó. - Công tắc cắt mát: dùng để cắt cực âm của ắc quy với mát khi ô tô máy kéo không làm việc. 1.4. Những thông số cơ bản hệ thống cung cấp điện. • Điện áp định mức: Phải bảo đảm Uđm = 14V đối với những xe sử dụng hệ thống điện 12V, Uđm = 28V đối với những xe sử dụng hệ thống điện 24V. • Công suất máy phát: Phải đảm bảo cung cấp điện cho tất cả các tải điện trên xe hoạt động. Thông thường, công suất của các máy phát trên ôtô hiện nay vào khoảng Pmf = 700 – 1500W. • Dòng điện cực đại: Là dòng điện lớn nhất mà máy phát có thể cung cấp Thông thường Imax = 70 – 140A. • Tốc độ cực tiểu và tốc độ cực đại của máy phát: nmax, nmin phụ thuộc vào tốc độ của động cơ đốt trong. nmin = ni i Trong đó: i: tỉ số truyền ( i = 1,5 - 2) Hiện nay trên xe đời mới sử dụng máy phát cao tốc nên tỉ số truyeµn i cao hơn. ni: tốc độ cầm chừng của động cơ • Nhiệt độ cực đại của máy phát t omax : Là nhiệt độ tối đa mà máy phát có thể hoạt động. • Điện áp hiệu chỉnh: Là điện áp làm việc của bộ tiết chế Uhc = 13,8 – 14,2V (với hệ thống 12V), và Uhc = 27 – 28V (với hệ thống 28V). Sơ đồ hệ thống cung cấp điện trên ôtô. SVTH: Phạm Văn Đức_Lớp 06C4B 5
Đồ an Trang bị điện & điên tử đông lực ́ ̣ ̣ GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống cung cấp điện tổng quát. Sơ đồ các tải công suất điện trên ôtô: Phụ tải điện trên ôtô có thể chia làm 3 loại: tải thường trực là những phụ tải liên tục hoạt động khi xe đang chạy, tải gián đoạn trong thời gian dài và tải gián đoạn trong thời gian ngắn. Trên (1.3) trình bày sơ đồ phụ tải điện có thể gặp trên ôtô hiện đại. SVTH: Phạm Văn Đức_Lớp 06C4B 6
Đồ an Trang bị điện & điên tử đông lực ́ ̣ ̣ GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải MÁY PHÁT ACCU Tải hoạt động gián đoạn Tải hoạt động gián đoạn Phụ tải liên tục trong thời gian dài trong thời gian ngắn Hệ thống Radio Đèn báo rẽ Đèn sương mù đánh lửa 25W 12W 4 x 21W 2 x 40W Đèn stop Đèn lùi Bơm nhiên Đèn báo trên 2 x 21W 2 x 21W liệu 50W tableau 22W Đèn trần 5W Motor gạt nước 60W Hệ thống Đèn kích phun nhiên thước 4x12W Motor điều Khởi động điện liệu khiển kính 1000W 85W 4 x 30W Đèn đậu 4 x 3W Quạt làm mát Quạt điều động cơ Hệ thống hoà nhiệt độ điều khiển 2 x 110W Đèn cốt 2 x 80W 160W 4 x 55W Mồi thuốc Xông kính 85W Đèn pha 120W 2 x 45W Motor điều Motor phun khiển anten Đèn soi biển nước rửa 65W số 2 x 3W kính 45W Còi 40W Hình 1.4 Sơ đồ phụ tải điện trên ôtô  Chế độ thứ nhất: đây là chế độ không tải ứng với trường hợp không mắc điện trở ngoài (máy phát chạy không tải). Khi đó RL   IL = 0. Ở chế độ này, máy phát chủ yếu nạp cho ắc qui và dòng điện nạp phụ thuộc vào sự chênh lệch giữa hiệu điện thế hiệu chỉnh của máy phát và sức điện động của accu. SVTH: Phạm Văn Đức_Lớp 06C4B 7
Đồ an Trang bị điện & điên tử đông lực ́ ̣ ̣ GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải U mf − E aq E aq − U mf i mf = ; i aq = ra + r1 raq + r1  Chế độ thứ hai: Là chế độ tải trung bình. Khi các phụ tải điện đang hoạt động có điện trở tương đương RL < ∞ , sao cho IL < Imf, máy phát sẽ đảm nhận nhiệm vụ cung cấp điện cho các phụ tải này và dòng nạp sẽ giảm. Ở chế độ này, máy phát cung cấp điện cho hai nơi: một phần cho ắc qui và một phần cho phụ tải. E a .r1 Khi điện trở tương đương của các phụ tải đạt giá trị RL = thì dòng U mf − E a nạp bằng không  Chế độ thứ ba: Là chế độ quá tải xảy ra trong trường hợp mở quá nhieµu phụ tải. Khi đó RL → 0. Nếu điện trở tương đương của các phụ tải điện đang làm việc: E aq ⋅ r1 RL < , ắc qui bắt đầu phóng điện, hỗ trợ một phần điện năng cho máy U mf − E aq phát. 2. Các bộ phận của hệ thống cung cấp. 2.1. Máy phát điện. 2.1.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu. 2.1.1.1. Công dụng. Máy phát là nguồn điện chính trên ô tô máy kéo, nó có nhiệm vụ: - Cung cấp điện cho tất cả các phụ tải; - Nạp điện cho ắc quy ở các số vòng quay trung bình và lớn của động cơ. 2.1.1.2. Phân loại. - Máy phát trên ô tô máy kéo, theo tính chất dòng điện phát ra có thể chia làm hai loại chính: + Máy phát điện một chiều. + Máy phát điện xoay chiều. - Máy phát điện một chiều, theo tính chất điều chỉnh chia ra: SVTH: Phạm Văn Đức_Lớp 06C4B 8
Đồ an Trang bị điện & điên tử đông lực ́ ̣ ̣ GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải + Loại điều chỉnh trong (bằng chổi điện thứ ba). + Loại điều chỉnh ngoài (bằng bộ điều chỉnh điện kèm theo). Các máy phát điện một chiều loại điều chỉnh trong có kết cấu đơn giản, có khả năng hạn chế và tự động điều chỉnh dòng điện máy phát theo số vòng quay. Tuy vậy nó có nhiều nhược điểm như: - Phải luôn luôn nối mạch điện với ắc quy chúng mới làm việc được; - Cản trở việc điều chỉnh thế hiệu của máy phát; - Làm giảm tuổi thọ của ắc quy. Do đó loại máy phát này hiện nay ít thấy. Vì vậy giáo trình chỉ đề cập đến loại máy phát điều chỉnh ngoài. - Máy phát điện xoay chiều, theo phương pháp kích thích chia ra: + Loại kích thích bằng nam châm vĩnh cửu. + Loại kích thích kiểu điện từ (bằng nam châm điện). 2.1.1.3. Yêu cầu. Máy phát điện trên ô tô máy kéo làm việc trong những điều kiện đ ặc biệt, vì thế chúng phải đáp ứng được các yêu cầu chính sau: - Chịu được rung sóc bụi bẩn và làm việc tin cậy trong môi trường có nhiệt độ cao, có nhiều hơi dầu mỡ nhiên liệu. - Tuổi thọ cao. - Kích thước và trọng lượng nhỏ, giá thành thấp. So với máy phát một chiều thì máy phát xoay chiều có nhiều ưu điểm hơn, vì nó không có vòng đổi điện và cuộn dây rô to đơn giản hơn. 2.1.2. Máy phát điện một chiều. 2.1.2.1. Cấu tạo. Cấu tạo của máy phát điện một chiều điển hình như trên (hình 2.1), bao gồm các bộ phận sau: + Phần cảm (Stato) gồm: vỏ máy, các má cực trên quấn cuộn dây kích thích. - Vỏ máy: làm bằng thép ít các bon có từ dư và thường được chế tạo bằng cách uốn thép tấm thành ống rồi hàn lại. Trên vỏ có các cửa sổ để thông gió, kiểm tra và lắp các chổi điện. SVTH: Phạm Văn Đức_Lớp 06C4B 9
Đồ an Trang bị điện & điên tử đông lực ́ ̣ ̣ GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải - Má cực: được dập nguội hoặc chồn nguội từ phôi hình trụ bằng thép ít các bon và bắt chặt vào vỏ máy bằng các vít. Quanh má cực quấn cuộn dây kích thích bằng dây đồng tiết diện tròn với một hoặc hai lớp sơn cách điện. 1_Cửa thông gió; 2_Puli dẫn động; 3,6_Các nắp trước và nắp sau;4_Phần ứng; 5_Phần vỏ. Hình 2.1. Máy phát điện dùng trên ô tô. 1,3_Vòng kẹp; 2_Rãnh vòng; 4_Chỗ lắp vành chổi điện; 5_Màng cách điện; 6_Lá thép. Hình 2.2.Kết cấu lõi thép phàn ứng (a); cách lắp ghép với trục (b). + Phần ứng (Rôto) gồm: trục máy phát điện, khối thép từ được chế tạo bằng cách ép chặt các lá thép điện kỹ thuật dày 0,5...1,0 mm, có hình dạng đặc biệt lên trục, sao cho các chỗ khuyết của chúng tạo thành rãnh để lắp đặt các khung dây. SVTH: Phạm Văn Đức_Lớp 06C4B 1
Đồ an Trang bị điện & điên tử đông lực ́ ̣ ̣ GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải + Cuộn dây phần ứng: là tập hợp rất nhiều khung dây được quấn vào các rãnh của khối thép từ sau khi đã lót lớp cách điện. Các đầu khung dây được hàn vào các phiến đồng của vành đổi điện. Cuộn dây rô to có thể được quấn theo hai phương pháp: quấn xếp hoặc quấn sóng. + Vành đổi điện: gồm nhiều phiến đồng có dạng đặc biệt ghép xen kẽ với các tấm mica cách điện hoặc nhựa cách điện cao cấp. Vành đổi điện được chế tạo bằng hai phương pháp: lắp ghép (hình 2.3) hoặc đúc với nhựa thành khối liền (hình 2.4) rồi lắp chặt lên trục máy phát điện. 1_Thân giá đỡ; 2_Chổi điện; 3_Đòn ép; 4_Lò xo. Hình 2.5.Giá đỡ chổi điện. Giá đỡ chổi điện: được lắp trên nắp hoặc vỏ máy. Một nửa số giá đỡ được lắp cách điện với mát, nửa còn lại nối với mát. SVTH: Phạm Văn Đức_Lớp 06C4B 1
Đồ an Trang bị điện & điên tử đông lực ́ ̣ ̣ GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải Để giảm tia lửa điện sinh ra khi máy phát làm việc, chổi điện được lắp như trên (hình 2.5): tức là không lắp theo chiều hướng kính mà chếch đi một góc khoảng 26O...28O và tỳ sát vào thành dẫn hướng phía trước. Với cách lắp như vậy, khi rôto quay: lực ma sát từ phía vành đổi điện tác dụng lên chổi điện sẽ làm giảm áp l ực và ma sát giữa chổi điện và thành dẫn hướng. Đồng thời, sự tiếp xúc giữa vành đổi điện và chổi điện được đảm bảo tốt hơn, ít bị mất tiếp xúc do rung động nên giảm đ ược tia lửa hồ quang chỗ tiếp xúc. Chổi điện: được chế tạo từ hỗn hợp grafít, đồng và các chất phụ khác có tác dụng giảm điện trở và tăng khả năng chịu mài mòn của chổi. ổ bi: rô to của máy phát được đặt trên hai ổ bi lắp ở hai nắp. Các ổ bi đ ược bôi tr ơn bằng mỡ đặc. Để giảm tiếng ồn, một số kết cấu có thể thay ổ bi bằng ổ trượt. Dẫn động máy phát: được thực hiện từ trục khuỷu động cơ thông qua puli và đai truyền. Trên puli có thể làm các cánh quạt gió để làm mát máy phát. 2.1.3. Máy phát điện xoay chiều. Trên ô tô máy kéo sử dụng hai loại máy phát điện xoay chiều là máy phát xoay chiều kích thích bằng nam châm vĩnh cửu và máy phát xoay chiều kích thích kiểu điện từ (bằng nam châm điện). Các máy phát kích thích bằng nam châm vĩnh cửu, do công suất hạn chế nên chủ yếu chỉ được sử dụng trên xe máy và máy kéo. Gần đây, kỹ thuật đã chế tạo đ ược những hợp kim từ mới có chất lượng cao, nên loại máy phát này bắt đầu có khả năng sử dụng được trên ô tô. Máy phát kích thích bằng nam châm vĩnh cửu có loại một pha và ba pha. Loại ba pha công suất có thể đạt tới 400VA hoặc lớn hơn. Máy phát nam châm vĩnh cửu có nhiều ưu điểm hơn hẳn các máy phát kích thích kiểu điện từ, như: làm việc tin cậy, kết cấu đơn giản, không có cuộn dây quay, hi ệu suất cao, ít nóng, mức nhiễu xạ vô tuyến thấp. Nhưng chúng cũng có một số nhược điểm quan trọng là: khó điều chỉnh thế hiệu, công suất hạn chế, giá thành cao, trọng lượng lớn hơn loại kích thích kiểu điện từ cùng công suất. Ngoài ra từ thông của nó còn phụ thuộc nhiều vào chất l ượng hợp kim và kim loại chế tạo nam châm. SVTH: Phạm Văn Đức_Lớp 06C4B 1
Đồ an Trang bị điện & điên tử đông lực ́ ̣ ̣ GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải 2.1.3.1. Máy phát xoay chiều kích thích bằng nam châm vĩnh cửu. a. Đặc điểm cấu tạo. Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều kích thích bằng nam châm vĩnh cửu gồm hai phần chính là rôto và stato. + Rôto: Phần lớn các máy phát đang được sử dụng hiện nay đều có nam châm quay, tức nam châm là rôto. Các máy phát loại này khác nhau chủ yếu ở kết cấu của rôto và có thể chia ra một số loại chính: - Rôto nam châm hình trụ; - Rôto nam châm hình sao (có các má cực hoặc không); - Rôto nam châm hình móng. Đơn giản nhất là loại rôto hình trụ (hình 2.6). Nó có ưu điểm là chế tạo đơn giản, nhưng nhược điểm là hiệu suất sử dụng nam châm thấp. Vì thế chúng chỉ được sử dụng ở các máy phát cỡ nhỏ công suất ≤ 100 VA. Thông dụng nhất là loại rôto nam châm hình sao (hình 2.6 và 2.7). Loại này có ưu điểm là hệ số sử dụng vật liệu lớn. Số cực nam châm thường là sáu, vì nếu tăng số cực lên nữa thì hệ số sử dụng vật liệu lại kém đi. Nhược điểm của rôto nam châm hình sao là khó nạp từ cho rôto, cường độ từ trường và từ cảm yếu, độ bền cơ học thấp. Rôto nam châm hình sao được sử dụng chủ yếu trong các máy phát điện của máy kéo với công suất giới hạn khoảng 180 VA. 1_Nam châm; 2_Các má cực; 3_Các cuộn dây cố định stato. Hình 2.6.Roto nam châm hình trụ rỗng. SVTH: Phạm Văn Đức_Lớp 06C4B 1
Đồ an Trang bị điện & điên tử đông lực ́ ̣ ̣ GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải 1_Nam châm hình sao; 2_Hợp kim không dẫn từ; 3_Trục. Hình 2.7. Roto nam châm hình sao. Rôto nam châm hình móng (hình 2.8) ra đời khi xuất hiện các vật liệu từ mới có lực từ kháng lớn, cho phép chế tạo các nam châm mạnh. Hình 2.8. Roto nam châm hình móng. Nam châm cơ dạng hình trụ rỗng được nạp từ theo chiều trục. Hai đầu của nó đặt hai tấm bích bằng thép ít các bon, có các vấu cực nhô ra như những chiếc móng. Các móng cực của hai bích được bố trí xen kẽ nhau. Do chịu ảnh hưởng của hai cực từ khác dấu ở hai mặt đầu của nam châm, nên các móng cực của mỗi tấm bích cũng mang cực tính của cực từ tiếp xúc với nó. Như vậy các móng của hai tấm bích tr ở thành những cực khác tên xen kẽ nhau của rôto. Để tránh mất mát từ, thường thường trục rôto được chế tạo bằng thép không dẫn từ hay nam châm được đặt lên trục qua một ống lót không dẫn từ. Rôto hình móng có một loạt các ưu điểm, như: - Nạp từ có thể tiến hành sau lắp ghép; - Từ trường phân bố đều hơn; - Tốc độ vòng có thể cho phép tới 100 m/s và cao hơn; - Có thể lắp đồng thời một số nam châm nhỏ hơn lên trục theo phương án đặc biệt để đảm bảo từ thông tổng cần thiết. Do đó giảm được kích SVTH: Phạm Văn Đức_Lớp 06C4B 1
Đồ an Trang bị điện & điên tử đông lực ́ ̣ ̣ GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải thướcđường kính của nam châm hoặc tăng công suất của máy phát. + Stato: của máy phát là một khối thép từ hình trụ rỗng, ghép từ các lá thép điện kỹ thuật được cách điện với nhau bằng sơn cách điện để giảm dòng fucô. Mặt trong của stato có các vấu cực để quấn các cuộn dây phần ứng (hình 2.9). 1_Stato; 2_Rô to nam châm. Hình 2.9.Hệ thống từ của máy phát với nam châm hình sao. 2.1.3.2. Máy phát xoay chiều kích thích kiểu điện từ. Máy phát điện xoay chiều kích thích kiểu điện từ dùng cho ô tô máy kéo có hai loại: - Loại có vòng tiếp điện; - Loại không có vòng tiếp điện. a. Đặc điểm cấu tạo. a1. Loại có vòng tiếp điện . Cấu tạo của máy phát điện loại có vòng tiếp điện gồm những bộ phận chính là: rôto, stato, các nắp, puli, cánh quạt và bộ chỉnh lưu (bộ chỉnh lưư có thể tính hoặc không tính vào thành phần cấu tạo của máy phát, tuỳ theo nó được đặt trong máy phát hay riêng biệt bên ngoài). SVTH: Phạm Văn Đức_Lớp 06C4B 1
Đồ an Trang bị điện & điên tử đông lực ́ ̣ ̣ GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải 1_Stato và cuộn dây; 2_Rô to; 3_Cuộn kích thích; 4_Quạt gió; 5_Puli; 6,7_Nắp; 8_Bộ chỉnh lưu; 9_Vòng tiếp điểm; 10_Chổi điện và giá đỡ. Hình 2.10. Máy phát xoay chiều kích thích kiểu điện từ. SVTH: Phạm Văn Đức_Lớp 06C4B 1
Đồ an Trang bị điện & điên tử đông lực ́ ̣ ̣ GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải Hình 2.11. Cấu tạo máy phát điện xoay chiều kích thích kiều điện từ. • Stator (phần ứng). Hình 2.12 Cấu tạo Stator. SVTH: Phạm Văn Đức_Lớp 06C4B 1
Đồ an Trang bị điện & điên tử đông lực ́ ̣ ̣ GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải + Rôto: gồm hai chùm cực hình móng (2- hình 2.13 hay 1 và 4- hình 2.13) lắp then trên trục. Giữa các chùm cực có cuộn dây kích thích 3 đặt trên trục qua ống lót bằng thép. Các đầu của cuộn dây kích thích được nối với các vòng tiếp điện 9 gắn trên trục máy phát. Trục của rôto được đặt trên các ổ bi lắp trong các nắp 6 và 7 bằng hợp kim nhôm. 1,2_Các nữa rô to trái và phải; 3_Cuộn kích từ; 4_Các má cực; 5_Đầu ra cuộn kích thích; 6_Then; 7_Đai ốc và vòng đệm; 8_Trục lắp các vòng tiếp điểm; 9_Các vòng tiếp điểm; 10_Các dây dẫn. Hình 2.13. Các chi tiết chính của ro to máy phát. Trên nắp, phía vòng tiếp điện còn bắt giá đỡ chổi điện 10. Một chổi điện được nối với vỏ máy phát, chổi còn lại nối với đầu ra cách điện với vỏ. Trên trục còn lắp cánh quạt 4 và puli dẫn động 5. + Stato (hình 2.14): là khối thép từ ghép từ các lá thép điện kỹ thuật, phía trong có xe rãnh phân bố đều để đặt cuộn dây phần ứng (tương tự stato của máy phát kích thích bằng NCVC). SVTH: Phạm Văn Đức_Lớp 06C4B 1
Đồ an Trang bị điện & điên tử đông lực ́ ̣ ̣ GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải 1_Khối thép từ; 2_Cuộn dây 3 pha. Hình 2.14.Stato và sơ đồ cuộn dây của máy phát điện xoay chiều. Thế hiệu máy phát có thể được chỉnh lưu một phần hay toàn bộ (hình 2.15). a.Chỉnh lưu một phần; b. Chỉnh lưu toàn phần. Hình 2.15. Sơ đồ lắp máy phát điện xoay chiều trên ô tô. a2. Loại không có vòng tiếp điện (hình 2.16). Về những phần kết cấu chính, máy phát điện loại không có vòng tiếp điện nói chung không có gì khác so với loại có vòng tiếp điện. Nó chỉ khác ở chỗ: với mục đích tăng tuổi thọ và độ tin cậy của máy phát, người ta loại bỏ các vòng tiếp điện và chổi điện hay hư hỏng, bằng cách cho các cuộn dây kích thích đứng yên. Do những ưu điểm trên, máy phát điện loại này được sử dụng ngày càng nhiều trên các ôtô làm việc trong điều kiện nặng nhọc và trên các máy kéo nông nghiệp. SVTH: Phạm Văn Đức_Lớp 06C4B 1
Đồ an Trang bị điện & điên tử đông lực ́ ̣ ̣ GVHD: Th.S. Nguyễn Việt Hải 1_Stato; 2_Vòng không dẫn từ; 3_Cuộn dây kích thích cố định; 4,5_Các móng cực; 6_Đĩa lắp cuộn dây kích thích. Hình 2.16. Sơ đồ máy phát điện xoay chiều không có vòng tiếp điện. Từ các sơ đồ ta thấy: mọi bộ phận của máy phát không có vòng tiếp điện đ ều có kết cấu tương tự như ở máy phát điện loại có vòng tiếp điện. Chỉ có điểm khác biệt là: cuộn dây kích thích 3 được đặt ngay trên phần ống nhô ra của nắp sau (hình 2.16) hay lắp cố định trên đĩa 6 bắt chặt vào khối thép từ của stato. Tức là cuộn dây kích thích trở thành một bộ phận của stato và điện được dẫn avfo cuộn kích thích qua các đầu nối cố định trên stato. So với các máy phát loại có vòng tiếp điện, máy phát loại không có vòng tiếp điện nói chung có khối lượng và kích thước lớn hơn. Tuy vậy, độ tin cậy cao và tuổi thọ lớn hoàn toàn có thể bù lại được cho những nhược điểm trên của chúng. 2.2. Bộ điều chỉnh. 2.2.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu. 2.2.1.1. Công dụng. Các máy phát điện ô tô máy kéo làm việc trong điều kiện số vòng quay, phụ tải và chế độ nhiệt luôn luôn thay đổi trong một giới hạn rộng . Vì thế, để đảm bảo cho các trang thiết bị điện trên ôtô máy kéo làm việc được bình thường và bảo đảm an toàn cho máy phát, thì phải có bộ điều chỉnh điện để: - Điều chỉnh thế hiệu và hạn chế cường độ dòng điện của máy phát; - Phân phối chế độ làm việc giữa ắc quy và máy phát điện (một chiều) hoặc nối ngắt mạch giữa ắc quy và máy phát (xoay chiều). Tuỳ theo loại máy phát sử dụng trên ô tô mà bộ điều chỉnh điện kèm theo nó có thể gồm có một hay một số bộ phận sau đây: - Rơ le điều chỉnh thế hiệu: làm nhiệm vụ giữ cho thế hiệu máy phát ổn định, không sai lệch khỏi giá trị định mức quá giới hạn cho phép (3%...5%). Khi số vòng quay của máy phát thay đổi, người ta đã xác định được là: nếu thế hiệu máy phát tăng lên 10%...12% so với định mức, thì thời hạn phục vụ của ắc quy và các bóng đèn sẽ giảm đi từ 2...2,5 lần. SVTH: Phạm Văn Đức_Lớp 06C4B 2

nguon tai.lieu . vn

Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược