Đang tải... (xem toàn văn)
tài Khai thác hệ thống nạp và chế tạo mô hình kiểm tra máy phát điện trên xe ô tô hiện đại. Bao gồm giới thiệu hệ thống nạp điện, các bộ phận, bố trí trên ô tô, cấu tạo chi tiết và nguyên lý của máy phát điện trên ô tô, nguyên lý, sơ đồ hệ thống các loại tiết chế, chỉnh lưu máy phát. Chế tạo mô hình kiểm tra máy phát điện.
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TP.HCM, ngày 05 tháng 07 năm 2014 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GVC.ThS ĐÀO XUÂN MAI Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện GVHD: Th.s Đào Xuân Mai LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay với sử phát triển mạnh mẽ của khoa học kĩ thuật cũng như ngành Điện-Điện tử học hiện đại đã có những ảnh hưởng to lớn đến nhiều lĩnh vực và cũng đã mở ra nhiều viễn cảnh mới trong thiết kế ô tô cụ thể là thiết kế và áp dụng hàng loạt các hệ thống trên xe được điều khiển bằng điện tử như: Hệ thống đánh lửa, hệ thống ABS, hệ thống chống trộm.v.v và hệ thống nạp là hệ thống không thể thiếu trong động cơ Những tiến bộ vượt bậc trong đời sống xã hội, nhu cầu về đi lại, vận chuyển của con người vẫn tăng lên rất nhiều Nhắc đến lĩnh vực giao thông vận tải, người ta không thể không nghĩ tới ngay lĩnh vực vận tải đường bộ, là loại hình giao thông được phát triển khá sớm Đối với Việt Nam, là một nước đang phát triển về lĩnh vực giao thông vận tải đóng vai trò mấu chốt trong sử phát triển về mọi mặt Với mức độ phát triển của nước ta hiện nay, giao thông vận tải đường bộ củng chiếm một vị thế quan trọng nhất trong lĩnh vực giao thông vận tải, với hình thức vận tải bằng ô tô, ô tô trở nên thông dụng với mọi người Việt Nam, từ các tập đoàn vận tải lớn của hợp tác xã nhà nước, cũng như các doanh nghiệp vận tải tư nhân đến các cơ quan xí nghiệp và cả những gia đình, cá nhân đều có thể sử dụng ô tô, với mức độ sử dụng ô tô hiện nay cũng như lượng xe hơi tiêu thụ ở thị trường nước ta như hiện nay yêu cầu một lượng lớn những kỹ thuật viên, những người hiểu biết ô tô, việc hiểu và nắm rõ về sử dụng, khai thác bảo dưỡng sữa chữa là những yếu tố cần thiết và quan trọng đối với sinh viên cơ khí ô tô của trường ĐH GTVT TPHCM SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 2 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện GVHD: Th.s Đào Xuân Mai LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hiện nay trên thế giới ngành công nghiệp ô tô đã có hướng phát triển vượt bậc, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng cao của con người Trên các ô tô hiện nay hệ thống điều khiển điện tử đã được trang bị gần như hoàn toàn do đó tính phức tạp trong hệ thống cũng theo đó tăng lên, nó đòi hỏi việc chế tạo kiểm tra sửa chữa bảo dưỡng càng khó khăn phức tạp hơn Nền công nghiệp ô tô của chúng ta sinh sau đẻ muộn, đây là ngành công nghiệp chúng ta khó có thể nghiên cứu trên lý thuyết, cũng rất khó cho chúng ta đi tắt đón đầu, chúng ta cũng có thể cùng nhau nghiên cứu, tìm hiểu và nắm vững những công nghệ sản xuất chế tạo của các nước có ngành công nghiệp ô tô hàng đầu như Mỹ, Đức, Nhật.v.v từ đó tiếp tục khai thác có hiệu quả, và tìm cách bắt kịp họ trong tương lai, dù khó nhưng không hẳn là không thể Ở nước ta hiện nay ngành công nghiệp ô tô đã và đang từng bước tự khẳng định mình nhưng so với thế giới thì ta vẫn còn thua thiệt hơn rất nhiều Nguyên nhân chủ yếu là do nền kinh tế của nước ta vẫn còn lạc hậu cơ sở vật chất phương tiện khoa học kỹ thuật chưa cao, điều kiện giảng dạy và làm việc còn rất khó khăn cũng vì lý do này mà em quyết định thực hiện đề tài Khai thác hệ thống nạp và chế tạo mô hình kiểm tra máy phát điện trên xe ô tô hiện đại Dưới sự hướng dẫn của thầy GVC.ThS Đào Xuân Mai Thông qua đề tài này em hi vọng nó hỗ trợ một cách tích cực cho sinh viên những kiến thức kĩ năng để ứng dụng vào thực tiễn sau khi ra trường SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 3 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện GVHD: Th.s Đào Xuân Mai II PHẦN NỘI DUNG: Chương 1: Tổng quát về hệ thống nạp 1 Công dụng và sơ đồ hệ thống nạp tiêu biểu trên 2 1.1.Công dụng Ô tô được trang bị một số hệ thống và thiết bị điện để đảm bảo an toàn và tiện nghi khi sử dụng Chúng cần điện năng trong suốt thời gian hoạt động và cả khi động cơ đã dừng Vì vậy trên động cơ cần có một hệ thống nạp để nạp điện cho accu và cung cấp cho các phụ tải khi động cơ đang làm việc Hệ thống cung cấp điện sử dụng sự quay của động cơ để phát sinh ra điện Nó không những cung cấp điện năng cho những hệ thống và thiết bị điện khác mà còn nạp điện cho accu trong lúc động cơ đang hoạt động Nguồn điện đó chỉ cho phép máy phát khi hoạt động phát ra với nguồn điện áp tiêu chuẩn là 13.8V đến 14.2V đối với hệ thống điện cấp điện áp 12V 1.2 Sơ đồ hệ thống nạp tiêu biểu Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống nạp tiêu biểu SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 4 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện GVHD: Th.s Đào Xuân Mai 1.3 Vị trí các bộ phận trên ô tô Hình 1.2 1.4 Những thông số cơ bản của hệ thống cung cấp điện Hiệu điện thế 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 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 x i Trong đó: i - tỉ số truyền, i = 1,5 - 2 Ni - tốc độ cầm chừng của động cơ Hiện nay trên xe đời mới sử dụng máy phát cao tốc nên tỉ số truyền i cao hơn Nhiệt độ cực đại của máy phát t omax : là nhiệt độ tối đa mà máy phát có thể hoạt động Hiệu điện thế hiệu chỉnh: là hiệu điện thế làm việc của bộ tiết chế Uhc = 13,8 – 14,2V 1.5 Sơ đồ cung cấp điện tổng quát và phân bố tải SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 5 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện GVHD: Th.s Đào Xuân Mai 1.5.1 Sơ đồ tổng quát và sơ đồ cung cấp điện HT điều khiển động cơ (Đánh lửa và phun xăng HT Chiếu HT Tín hiệu HT Thông tin HT giải trí trong xe Accu HT điều hòa không khí Máy phát điện HT khóa cửa và bảo vệ xe HT điều khiển HT khởi động động cơ HT gạt và xông kính HT khóa đai an toàn và ĐK túi khí Hình1.3 Sơ đồ hệ thống cung cấp điện tổng quát 1.5.2 Sơ đồ các tải và công suất của chúng trên ô tô Phụ tải điện trên ô tô có thể chia làm 3 loại : tải thường trực là những tải hoạt động liên tục khi xe chạy, tải gián đoạn trong thời gian dài và tải gián đoạn trong thời gian ngắn Sau đây là sơ đồ phụ tải điện trên ô tô hiện đại SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 6 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện GVHD: Th.s Đào Xuân Mai MÁY PHÁT ĐIỆN Tải thường trực Hệ thống đánh lửa 20W Bơm nhiên liệu 50-70W Hệ thống phun nhiên liệu 70-100W ACCU Tải gián đoạn trong thời gian dài Tải gián đoạn trong thời gian ngắn Car radio 10-15W Đèn báo rẽ 4x21W Đèn sương mù 2x35W Đèn báo trên tableau 8x2W Đèn Stop 2x21W Đèn de 2x21W Đèn trần 5W Mortor gạt nước 60-90W Đèn kích thước 4x10W Mortor điều khiển kính 4x30W Quạt điều hòa nhiệt độ 2x80W Đèn cốt 4x55W Đèn pha 4x60W Quạt làm mát động cơ 2x100W Xông kính 120W Đèn đậu 4x55W Khởi động điện 800-3000W Mồi thuốc 100W Mortor phun nước rửa kính 30-60W Đèn soi biển số 2x5W Còi 25-40W Hệ thống xông máy (động cơ diese )100W Mô tơ điều khiển anten 60W Hình 1.4 Sơ đồ phụ tải điện trên ô tô 2.1 Chức năng của máy phát điện: Máy phát điện thực hiện một số chức năng Trên các máy phát đời cũ, thành phần của máy phát gồm bộ phận phát điện và chỉnh lưu Chức năng ổn định điện áp được thực hiện bằng một tiết chế lắp rời thông thường là loại rung hay bán dẫn Ngày nay, các máy phát bao gồm 3 bộ phận: phát điện, chỉnh lưu và hiệu chỉnh điện áp Tiết chế vi mạch nhỏ gọn được lắp liền trên máy phát, ngoài chức năng điều áp nó còn báo một số hư hỏng bằng cách điều khiển đèn báo nạp SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 7 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện GVHD: Th.s Đào Xuân Mai Hình 1.10 Các loại máy phát và tiết chế Máy phát điện giữ một vai trò then chốt trong các thiết bị cung cấp điện Nó thực hiện ba chức năng : phát điện, chỉnh lưu, hiệu chỉnh điện áp 2.1.1 Phát điện Động cơ quay, truyền chuyển động quay đến máy phát điện thông qua dây đai hình chữ V Rotor của máy phát điện là một nam châm điện Từ trường tạo ra sẽ tương tác lên dây quấn trong stator làm phát sinh ra điện Hình 1.13 a Phát điện b Chỉnh lưu c Hiệu chỉnh điện áp 2.1.2 Chỉnh lưu Dòng điện xoay chiều tạo ra trong máy phát điện không thể sử dụng trực tiếp cho các thiết bị điện mà được chỉnh lưu thành dòng điện một chiều Bộ chỉnh lưu sẽ biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều 2.1.3 Hiệu chỉnh điện áp Tiết chế điều chỉnh điện áp sinh ra Nó đảm bảo hiệu điện thế của dòng điện đi đến các thiết bị là hằng số ngay cả khi tốc độ máy phát điện thay đổi 2.2 Nguyên lí máy phát điện Có nhiều phương pháp tạo ra dòng điện, trong những máy phát điện, người ta sử dụng cuộn dây và nam châm làm phát sinh ra dòng điện trong cuộn dây Sức điện động sinh ra trên cuộn dây càng lớn khi số vòng dây quấn càng nhiều, nam châm càng mạnh và tốc độ di chuyển của nam châm càng nhanh Hình 1.14 Cuộn dây và nam châm SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 8 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện GVHD: Th.s Đào Xuân Mai Khi nam châm được mang lại gần cuộn dây, từ thông xuyên qua cuộn dây tăng lên Ngược lại, khi đưa cuộn dây ra xa, đường sức từ xuyên qua cuộn dây giảm xuống Bản thân của cuộn dây không muốn từ thông qua nó biến đổi nên cố tạo ra từ thông theo hướng chống lại những thay đổi xảy ra Nguyên lý máy phát điện trong thực tế: - Hình 1.15 Nguyên lí phát điện trong thực tế Máy phát điện trong thực tế : Nam chân vĩnh cửu được thay thế bằng nam châm điện nên từ thông có thể thay đổi được - Có thêm lõi thép sẽ làm tăng từ thông qua cuộn dây 2.3 Cấu trúc máy phát điện 2.3.1 Máy phát điện kích từ bằng nam châm điện có vòng tiếp điện : a Rotor Chức năng : tạo ra từ trường và xoay để tạo ra sức điện động trong cuộn dây stator Các thành phần chính : cuộn dây rotor, cực từ, trục Hình 1.16 Rotor b Chổi than và vòng tiếp điện: - Chức năng: cho dòng điện chạy qua rotor để tạo ra từ trường - Các thành phần chính: Chổi than, Lò xo, vòng kẹp chổi than, vòng tiếp điện Chổi than làm bằng grafít - kim loại với tính chất đặc biệt có điện trở nhỏ và được phủ một lớp đặc biệt chống mòn SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 9 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện GVHD: Th.s Đào Xuân Mai Hình 1.17 Chổi than và vòng tiếp điện c Stator Chức năng: tạo ra điện thế xoay chiều 3 pha nhờ sự thay đổi từ thông khi rotor quay Các thành phần chính: Lõi stator, cuộn dây stator, đầu ra Hình 1.18 Stator Nhiệt sinh ra lớn nhất ở stator so với các thành phần khác của máy phát, vì vậy dây quấn phải phủ lớp chịu nhiệt Cuộn dây stator có thể mắc theo hai cách: • • Cách mắc kiểu hình sao: cho ra điện thế cao, được sử dụng phổ biến Cách mắc kiểu tam giác: cho ra dòng điện lớn SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 10 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện GVHD: Th.s Đào Xuân Mai Điện áp ra tại điểm trung hoà là nguồn cung cấp điện cho rơle đèn báo nạp Có thể thấy điện áp trung bình của điểm trung hoà bằng 1/2 điện áp ra một chiều Trong khi dòng điện ra đi qua máy phát, điện áp tại điểm trung hoà phần lớn là dòng điện một chiều nhưng nó cũng có một phần là dòng điện xoay chiều Phần dòng điện xoay chiều này được tạo ra mỗi pha Khi tốc độ của máy phát vượt quá 2000 tới 3000 vòng/phút thì giá trị cực đại của phần dòng điện xoay chiều vượt quá điện áp ra của dòng điện một chiều Điều đó có nghĩa là so với đặc tính ra của máy phát điện xoay chiều không có các diode tại điểm trung hoà, điện áp ra tăng dần dần từ khoảng 10 tới 15% ở tốc độ máy phát thông thường là 5000 vòng/phút b Sơ đồ mạch điện và cấu tạo Để bổ sung sự thay đổi điện thế tại điểm trung hoà vào điện áp ra một chiều của máy phát không có diode ở điểm trung hoà người ta bố trí 2 diode chỉnh lưu giữa cực ra (B) và đất (E) và nối với điểm trung hoà Những diode này được Hình 1.33 Sơ đồ mạch điện diode trung hoà đặt ở giá đỡ bộ chỉnh lưu 2.6 Hoạt động của tiết chế 2.6.1 Điều chỉnh dòng điện phát ra a Sự cần thiết phải điều chỉnh cường độ dòng điện phát ra Máy phát điện dùng trên xe quay cùng với động cơ Vì vậy, khi xe hoạt động tốc độ động cơ thường xuyên thay đổi và do đó tốc độ của máy phát không ổn định Nếu máy phát không có bộ ổn áp thì hệ thống nạp không thể cung cấp dòng điện ổn định cho các thiết bị điện Do đó, mặc dù tốc độ của máy phát thay đổi thì điện áp ở các thiết bị điện vẫn phải duy trì không đổi và tuỳ theo sự thay đổi cường độ dòng điện trong mạch cần phải điều chỉnh Trong máy phát xoay chiều việc điều chỉnh như trên được điều chỉnh bởi bộ tiết chế vi mạch b Nguyên lí điều chỉnh SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 19 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện GVHD: Th.s Đào Xuân Mai Hình 1.34 Tự điều khiển dòng điện Hình 1.35 Nguyên tắc tiết chế Nhìn chung cường độ dòng điện tạo ra có thể được thay đổi bằng phương pháp sau đây -Tăng hoặc giảm lực từ trường(Rotor) -Tăng tốc hoặc giảm tốc độ quay của nam châm Khi áp dụng phương pháp thay đổi tốc độ của rotor đối với máy phát điện xoay chiều trên xe, tốc độ quay của rotor không thể điều khiển được vì nó quay cùng với động cơ Nói cách khác, điều kiện có thể thay đổi một cách tự do trong máy phát xoay chiều trên xe là lực từ trường (rotor) Trong thực tế việc thay đổi cường độ dòng điện đi vào cuộn dây rotor (dòng tạo từ trường) sẽ làm thay đổi lực từ trường Bộ tiết chế vi mạch điều chỉnh cường độ dòng điện của máy phát xoay chiều bằng cách điều khiển dòng điện tạo từ trường do đó điện áp tạo ra luôn ổn định khi tốc độ quay của rotor thay đổi và khi dòng điện sử dụng thay đổi c Tự điều khiển đối với dòng điện ra cực đại: Đặc tính của máy phát điện là dòng điện ra hầu như ổn định khi tốc độ quay của máy phát vượt quá một tốc độ nhất định (tự điều khiển) vì vậy khi tải vượt quá dòng điện ra cực đại thì điện áp sụt Một đặc tính khác của máy phát điện xoay chiều là dòng điện ra giảm đi khi máy bị nóng vì điện trở ở mỗi bộ phận thay đổi theo nhiệt độ ngay cả khi tốc độ không đổi 2.6.2 Bộ tiết chế vi mạch a Cấu tạo của bộ tiết chế vi mạch Bộ tiết chế vi mạch chủ yếu gồm có vi mạch, cánh tản nhiệt và giắc nối Việc sử dụng vi mạch làm cho bộ tiết chế có kích thước nhỏ gọn b Các loại bộ tiết chế vi mạch - Loại nhận biết ắc qui: Loại tiết chế vi mạch này nhận biết ắc qui nhờ cực S (cực nhận biết từ ắc qui) và điều chỉnh điện áp ra theo giá trị qui định SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 20 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện GVHD: Th.s Đào Xuân Mai - Loại nhận biết máy phát: Loại tiết chế vi mạch này xác định điện áp bên trong của máy phát và điều chỉnh điện áp ra theo giá trị qui định Các đầu ra trên giắc cắm: Hình 1.39 Đầu ra trên tiết chế vi mạch c Chức năng của bộ tiết chế vi mạch Bộ tiết chế vi mạch có các chức năng sau đây - Điều chỉnh điện áp - Cảnh báo khi máy phát không phát điện và tình trạng nạp không bình thường Bộ tiết chế vi mạch cảnh báo bằng cách bật sáng đèn báo nạp khi xác định được các sự cố sau đây - Đứt mạch hoặc ngắn mạch các cuộn dây rotor - Cực S bị ngắt - Cực B bị ngắt - Điện áp tăng vọt quá lớn (điện áp ắc qui tăng do ngắn mạch giữa cực F và cực E) d Các đặc tính của bộ tiết chế vi mạch - Đặc tính tải của ắc qui - Điện áp ra không đổi hoặc ít thay đổi (nhỏ hơn hoặc bằng 0,1 tới 0,2 V) khi tốc độ máy phát thay đổi - Đặc tính phụ tải bên ngoài Điện áp ra nhỏ đi khi dòng điện phụ tải tăng lên Sự thay đổi điện áp, thậm chí ở tải định mức hoặc dòng điện ra cực đại của máy phát vào khoảng giữa 0,5 tới 1 V Nếu tải vượt quá khả năng của máy phát thì điện áp ra sẽ sụt đột ngột -Đặc tính nhiệt độ Nhìn chung điện áp ra sẽ giảm đi khi nhiệt độ tăng lên SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 21 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện GVHD: Th.s Đào Xuân Mai Vì điện áp ra sụt ở nhiệt độ cao (Ví dụ vào mùa hè tăng lên ở nhiệt độ cao, vào mùa đông thì giảm xuống) Việc nạp đầy đủ phù hợp với ắc qui được thực hiện ở mọi thời điểm 2.6.3 Điều khiển đầu ra bằng bộ tiết chế vi mạch Sau đây sẽ giải thích cơ chế mà bộ tiết chế vi mạch giữ được điện áp tạo ra ổn định và nguyên lí hoạt động của nó để đạt được chức năng này Ở đây sử dụng bộ tiết chế vi mạch loại nhận biết ắc qui làm ví dụ a Hoạt động bình thường - Khi khoá điện ở vị trí ON và động cơ tắt máy Hình 1.41 Khi khoá điện ON Khi bật khoá điện lên vị trí ON, điện áp ắc qui được đặt vào cực IG Kết quả là mạch M.IC bị kích hoạt và Transistor Tr1 được mở ra làm cho dòng kích từ chạy trong cuộn dây rotor Ở trạng thái này dòng điện chưa được tạo ra do vậy bộ tiết chế làm giảm sự phóng điện của ắc qui đến mức có thể bằng cách đóng ngắt Transistor Tr1 ngắt quãng Ở thời điểm này điện áp ở cực P = 0 và mạch M.IC sẽ xác định trạng thái này và truyền tín hiệu tới Transistor Tr2 để bật đèn báo nạp - Khi máy phát đang phát điện (điện áp thấp hơn điện áp điều chỉnh) Động cơ khởi động và tốc độ máy phát tăng lên, mạch M.IC mở Transistor Tr1 để cho dòng kích từ đi qua và do đó điện áp ngay lập tức được tạo ra Ở thời điểm này nếu điện áp ở cực B lớn hơn điện áp ắc qui, thì dòng điện sẽ đi vào ắc qui để nạp và cung cấp cho các thiết bị điện Điện áp ở cực P tăng lên do đó mạch M.IC xác định trạng thái phát điện đã được thực hiện và truyền tín hiệu đóng Transistor Tr2 để tắt đèn báo nạp SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 22 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện - GVHD: Th.s Đào Xuân Mai Hình 1.42 Khi máy phát đang phát điện Khi máy phát đang phát điện (điện áp cao hơn điện áp điều chỉnh) Hình 1.43 Khi điện áp máy phát cao hơn điện áp hiệu chỉnh Nếu Transistor Tr1 tiếp tục mở, điện áp ở cực B tăng lên Sau đó điện áp ở cực S vượt quá điện áp điều chỉnh, mạch M.IC xác định tình trạng này và đóng Transistor Tr1 Kết quả là dòng kích từ qua cuộn dây rotor giảm, điện áp ở cực B (điện áp được tạo ra) giảm xuống Sau đó nếu điện áp ở cực S giảm xuống tới giá trị điều chỉnh thì mạch M.IC sẽ xác định tình trạng này và mở Transistor Tr1 Do đó dòng kích từ của cuộn dây rotor tăng lên và điện áp ở cực B cũng tăng lên Bộ tiết chế vi mạch giữ cho điện áp ở cực S (điện áp ở cực ắc qui) ổn định (điện áp điều chỉnh) bằng cách lặp đi lặp lại các quá trình trên Diode D1 hấp thụ sức điện động ngược sinh ra trên cuộn rotor do đóng mở transistor Tr1 b Hoạt động không bình thường - Khi cuộn dây Rotor bị đứt SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 23 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện GVHD: Th.s Đào Xuân Mai Khi máy phát quay, nếu cuộn dây Rotor bị đứt thì máy phát không phát ra điện và điện áp ở cực P = 0 Khi mạch M.IC xác định được tình trạng này này mở Transistor Tr2 để bật đèn báo nạp cho biết hiện tượng không bình thường này - Hình 1.44 Khi Rotor bị đứt Khi cuộn dây Rotor bị chập (ngắn mạch) Hình 1.45 Khi Rotor bị ngắn mạch Khi máy phát quay nếu cuộn dây rotor bị chập điện áp ở cực B được đặt trực tiếp vào cực F và dòng điện trong mạch sẽ rất lớn Khi mạch M.IC xác định đựơc tình trạng này nó sẽ đóng Transistor Tr1 để bảo vệ và đồng thời mở Transistor Tr2 để bật đèn báo nạp để cảnh báo vì tình trạng không bình thường này - Khi cực S bị ngắt SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 24 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện GVHD: Th.s Đào Xuân Mai Khi máy phát quay, nếu cực S ở tình trạng bị hở mạch thì mạch M.IC sẽ xác định khi không có tín hiệu đầu vào từ cực S do đó mở Transistor Tr2 để bật đèn báo nạp Đồng thời trong mạch M.IC, cực B sẽ làm việc thay thế cho cực S để điều chỉnh Transistor Tr1 do đó điện áp ở cực B đựơc điều chỉnh để ngăn chặn sự tăng điện áp không bình thường ở cực B Hình 1.46 Khi cực S bị ngắt - Khi cực B bị ngắt Khi máy phát quay, nếu cực B ở tình trạng bị hở mạch, thì ắc qui sẽ không được nạp và điện áp ắc qui (điện áp ở cựcS) sẽ giảm dần Khi điện áp ở cực S giảm, bộ tiết chế vi mạch làm tăng dòng kích từ để tăng dòng điện tạo ra Kết quả là điện áp ở cực B tăng lên Tuy nhiên mạch M.IC điều chỉnh dòng kích từ sao cho điện áp ở cực B không vượt quá 20 V để bảo vệ máy phát và bộ tiết chế vi mạch Khi điện áp ở cực S thấp (11 tới 13 V) mạch M.IC sẽ điều chỉnh để bật đèn báo nạp và điều chỉnh dòng kích từ sao cho điện áp ở cực B giảm đồng thời bảo vệ máy phát và bộ tiết chế vi mạch SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 25 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện GVHD: Th.s Đào Xuân Mai Hình 1.47 Khi cực B bị ngắt - Khi có sự ngắn mạch giữa cực F và cực E Khi máy phát quay, nếu có sự ngắn mạch giữa cực F và cực E thì điện áp ở cực B sẽ được nối thông với mát từ cực E qua cuộn dây rotor mà không qua cực transistor Tr1 Kết quả là điện áp ra của máy phát trở nên rất lớn vì dòng kích từ không được điều khiển bởi transistor, điện áp ở cực S sẽ vượt điện áp điều chỉnh Mạch M.IC xác định được cực này và mở transistor Tr2 để bật đèn báo nạp để chỉ ra sự không bình thường này Hình 1.48 Khi chân F nối mát Chương 4 Thiết kế chế tạo mô hình 1 Chuẩn bị các chi tiết cần thiết để làm mô hình SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 26 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện GVHD: Th.s Đào Xuân Mai Vật liệu Số lượng Đơn vị tính Mô tơ điện 2.2Kw 01 Cái Máy phát điện 01 Cái Đai dẫn động 01 Cái Đồng hồ (A) 1 Cái Đồng hồ (V) 1 Cái Acquy 01 Cái Đèn thử tải 4 Cái Dây điện 20 Mét Đai dẫn động 01 Cái Khóa điện 02 Cái Kẹp acquy 02 Cái Phích cắm điện 1 Cái Giắc cắm 8 cặp cái Công tắc 1 cái Khung thép lắp đặt mô 01 Cái Bulong và đai ốc 10 ly 3 Cái Sơn 01 Bình Bánh xe 04 Cái Vít 20 Cái Gỗ 01 Tấm Ổ cắm 2 Cái Nguồn 5V 2 Cái Biến thế 1 Cái hình 2 Chuẩn bị các dụng cụ cần thiết SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 27 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện GVHD: Th.s Đào Xuân Mai Dụng cụ Số lượng Máy khoan 01 Máy mài 01 Máy hàn 01 Máy cắt gỗ 01 Tuốc nơ vít 01 Kìm kẹp 01 Kéo cắt sắt 01 Kìm cắt 01 Cờ lê 10 02 Mỏ lếch 01 Mỏ hàn 01 3 Sơ mạch điện trên mô hình 3.1 Sơ đồ mạch điện kiểm tra máy phát trên mô hình SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 28 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện GVHD: Th.s Đào Xuân Mai Hinh4.1 Sơ đồmạch điện kiểm tra máy phát điện trên mô hình 3.2 Sơ đồ mạch nguồn 5V SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 29 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện GVHD: Th.s Đào Xuân Mai Hình 4.4 Mạch bộ nguồn 5V sử dụng cho các đồng hồ đo 3 Hướng dẫn kiểm tra máy phát điện trên mô hình Đấu đèn báo vị trí IG/SW ,đầu (+) của đèn vào giắc IG,đầu (-) nối về chân E của máy phát Đấu đèn báo nạp , đầu (+) của đèn vào giắc B+ của máy phát, đầu (-) nối về chân L của máy phát Sau khi đấu dây cho các đèn báo vị trí IG/WS và báo nạp, cặp âm dương của máy phát lần lượt và cực âm và cực dương của accu, cấp nguồn điện 220V cho mô tơ điện và bộ nguồn 5V của các đồng hồ Khi chưa bật công tắc IG, đèn báo điện nguồn sáng báo đã có nguồn vào các đồng hồ đo Khi bật công tắc IG trong khi máy phát chưa hoạt động, thì đèn báo vị trí IG/SW và đèn báo nạp đều sáng Khi đóng công tắc điện của mô tơ điện làm quay mô tơ điện kéo theo là máy phát sẽ quay và bắt đầu phát điện, lúc này đồng hồ báo cường độ dòng điện và điện áp của máy phát hiện thị hai giá trị này do máy phát phát ra và đèn báo nạp tắt chứng tỏ máy phát hoạt động bình thường Sau khi máy phát hoạt động ổn định ta tiến hành bất lần lượt các tải điện ( là các bóng đèn ) Khi bật tải, số chỉ dòng của máy phát sẽ tăng lên để đáp ứng dòng của tải 4 Hướng dẫn kiểm tra IC máy phát điện trên mô hình ( IC 3 chân ) Cấp điện 220V cho bộ nguồn đa điện áp, lấy dòng (+) từ bộ nguồn này nối vào cực B+ của IG/SW Nối cực dương sau IG/SW tới đầu (+) của đèn báo vị trí IG/SW, đầu âm của đèn này được nối mass, khi IG/SW bật lên thì đèn này sẽ sáng Cấp điện áp đầu vào cho IC SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 30 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện GVHD: Th.s Đào Xuân Mai Cấp dương cho các chân B+,P của IC bằng cách nối 2 chân này tới 2 trong số 8 cực dương sau IG/SW và nối chân E về mass ( đã được nối trước ) Đấu đầu ra của IC Nối chân S và chân IG của IC tới 2 trong 6 cực dương còn lại sau IG/SW Chân L của IC được nối với đầu (-) của đèn báo nạp , đầu (+) của đèn này được nối với đầu dương sau IG/SW Đầu (-) còn lại của đèn báo nạp được nối với đầu (+) của đèn ( đèn này sẽ sáng khi đèn báo nạp tắt và ngược lại ), đầu (-) của đèn này được nối mass Khi IC vẫn hoạt động bình thường thì đèn báo nạp sẽ tắt, khi có sự cố nào đó thì đèn này sẽ sáng lên để báo hiệu cho tài xế biết để xử lý kịp thời Nối chân F của IC tới đầu (-) của đèn ,đầu (+) của đèn được nối tới cực dương sau IG/SW, khi IC còn hoạt động bình thường thì đèn này sẽ sáng nhưng khi ta tăng điện áp của bộ nguồn đa điện áp lên quá 14,8V thì đèn náy sẽ nhấp nháy Nếu IC có thêm chân M ( IC 4 chân) thì ta chỉ cần đấu vào đầu dương sau IG/SW Ngoài ra để biết chắc là IC còn hoạt động tốt hay không ta tiến hành tạo ra các hư hỏng và theo dõi hoạt động của IC Khi cuộn dây rotor bị đứt khi đó đèn báo nạp sẽ sáng Khi ngắn mạch tại cuộn dây rotor ( khi ta nối cực F tới cực B + của IC ) lúc này đèn báo nạp cũng sẽ sáng Khi cực S bị ngắt ( không cấp (+) cho cực S ) thì đèn báo nạp cũng sẽ sáng Khi có sự ngắn mạch giữa cực F và cức E lúc này đèn báo nạp cũng sẽ sáng 5 Một số hình ảnh về mô hình SVTH: Vũ Văn Vẻ Trang 31 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện SVTH: Vũ Văn Vẻ GVHD: Th.s Đào Xuân Mai Trang 32 Bài Thuyết Minh Trang Bị Điện SVTH: Vũ Văn Vẻ GVHD: Th.s Đào Xuân Mai Trang 33 ... tắc điện mơ tơ điện làm quay mô tơ điện kéo theo máy phát quay bắt đầu phát điện, lúc đồng hồ báo cường độ dòng điện điện áp máy phát thị hai giá trị máy phát phát đèn báo nạp tắt chứng tỏ máy phát. .. Khi máy phát phát điện Khi máy phát phát điện (điện áp cao điện áp điều chỉnh) Hình 1.43 Khi điện áp máy phát cao điện áp hiệu chỉnh Nếu Transistor Tr1 tiếp tục mở, điện áp cực B tăng lên Sau điện. .. Chức máy phát điện: Máy phát điện thực số chức Trên máy phát đời cũ, thành phần máy phát gồm phận phát điện chỉnh lưu Chức ổn định điện áp thực tiết chế lắp rời thông thường loại rung hay bán dẫn