(Tiểu luận) báo cáo sa bàn điện từ điện tử hệ thống khởi động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM BÁO CÁO SA BÀN ĐIỆN TỪ- ĐIỆN TỬ & HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG GVHD: Th.S Vũ Đình Huấn SVTH: MSSV TRẦN LÊ TRUNG HIẾU 20142165 VÕ KHÁNH 20145040 TRẦN LÊ XUÂN KHƯƠNG 20145542 MÃ LỚP: PAES321133_22_2_16CLC h NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN h Chương Sa bàn 1.1 Sa bàn điện từ .3 1.1.1 Thí nghiệm A .3 1.1.2 Thí nghiệm B .5 1.1.3 Thí nghiệm C .7 1.1.4 Thí nghiệm D .9 1.1.5 Thí nghiệm E 10 1.1.6 Thí nghiệm F 12 1.1.7 Thí nghiệm G .13 1.2 Sa bàn điện tử 16 1.2.1 Cổng loigc OR : 16 1.2.2 Cổng logic NOT 17 1.2.3 Cổng logic AND 19 1.2.4 Cổng logic NOR: .19 1.2.5 Cổng logic XOR : 21 1.2.6 Photo diode : 23 1.2.7 Cảm biến HALL 23 1.2.8 Công tắc từ reed switch: .25 1.2.9 Cổng logic NAND .25 1.2.10 THERMISTOR 26 Chương Cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống khởi động 28 2.1 Cấu tạo .28 2.1.1 Công tắc từ 28 2.1.2 Phần ứng ổ bi 29 2.1.3 Vỏ máy khởi động 30 2.1.4 Chổi than giá đỡ chổi than .31 2.1.5 Bộ truyền giảm tốc .32 2.1.6 Li hợp khởi động 33 2.2 Nguyên lý hoạt động 34 2.2.1 Kéo ( hút vào) 34 2.2.2 Giữ .35 h 2.2.3 2.3 Nhả ( hồi về) 35 Sơ đồ mạch điện .36 2.3.1 Sơ đồ mạch điện hệ thống khởi động chìa khóa 36 2.3.2 Sơ đồ mạch điện khởi động Smart Key .37 Chương Sa bàn 1.1.Sa bàn điện từ h 1.1.1 Thí nghiệm A - Nguyên lý hoạt động : h Khi mắc cuộn dây với nguồn điện, dòng điện sản sinh điện trường E vòng quấn Khi dòng điện qua vòng quấn, Biến đổi điện trường vịng quấn sinh từ trường B vng góc với điện trường E.Từ trường nam châm điện có tính chất giống từ trường nam châm vĩnh cữu, hút hay đẩy vật từ nằm từ trường của Khi ngắt dịng điện khỏi cuộn dây, từ trường biến Vậy có dịng điện qua, cuộn dây trở thành nam châm điện Chiều từ trường thay đổi ta đảo chiều dòng điện , áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải để xác định chiều từ trường (S, N) - Giải thích thí nghiệm: Khi đưa nam châm vào cuộn dây (lúc nam châm điện) , đưa cực S vào cực S nam châm điện bị đẩy (cực N vào cực N tương tự), ngược lại đảo chiều dòng điện, cực S nam châm điện trở thành cực N hút cực S nam châm vĩnh cưu theo nguyên lý S-N bình thường - Ứng dụng: Được ứng dụng nhiều linh kiện thiết bị ô tô như: relay, stator, van solenoids, máy phát điện, khóa cửa xe… h 1.1.2 Thí nghiệm B - Nguyên lý hoạt động : Tương tự thí nghiệm A ta cấp dòng điện chiều vào cuộn dây sơ cấp (bên trái) sinh từ trường xung quanh cuộn dây sơ cấp , thay đổi ngược lại ta cấp dòng điện ngược lại biến ta khơng cấp dịng điện h Vậy ta cấp dòng điện vào cuộn sơ cấp ngắt dòng điện sinh từ trường biến (biến thiên) qua cuộn dây thứ cấp (bên phải) sinh suất điện động tự cảm từ sinh dịng điện tự cảm qua cuộn dây thứ cấp theo nguyên tắt nắm bàn tay phải Từ làm cho bóng đèn xanh sáng đảo chiều dịng điện bóng đèn đỏ sáng Ở thí nghiệm ta cho từ thông biến thiên từ có thành khơng từ khơng thành có (on - off) - Giải thích thí nghiệm: Dựa tượng biến thiên từ thông qua cuộn dây để sinh dịng điện - Ứng dụng: Bubin đánh lửa… 1.1.3 Thí nghiệm C h - Nguyên lý hoạt động : Tương tự thí nghiệm B, lúc cuộn sơ cấp nam châm điện lần ta không biến thiên từ thông qua cuộn thứ cấp theo kiểu on – off mà biến thiên liên tục Lúc ứng với tốc độ biến thiên từ thông qua cuộn dây , cuộn sơ cấp tạo suất điện động lớn thí nghiệm B - Giải thích thí nghiệm: Dựa tượng biến thiên từ thông qua cuộn dây để sinh dòng điện - Ứng dụng: cảm biến lưu lượng chất lỏng… h 1.1.4 Thí nghiệm D h 1.2.8 Cơng tắc từ reed switch: Là công tắc điều khiển từ trường để đóng mở tiếp điểm Ứng dụng: hệ thống chống trộm 1.2.9 Cổng logic NAND Là cổng logic tạo đầu sai tất đầu vào đúng; đầu là phần bù cho cổng AND Kết đầu THẤP (0) cho kết tất đầu vào vào cổng CAO (1); đầu vào THẤP (0), kết đầu CAO (1).  h Nguyên lý hoạt động cấu trúc cổng NAND Cấu trúc cổng tạo nên cách kết hợp cổng AND cổng NOT Khi khơng chân X Y transistor trạng thái ngưng dẫn dòng dòng điện từ nguồn cấp trực tiếp đến tải Khi có dịng cấp vào cho chân X Y transistor dẫn, xuất dòng Ice chạy qua transistor, dòng dẫn qua tải 1.2.10 THERMISTOR Điện trở nhiệt hay nhiệt điện trở hay thermistor là loại điện trở có trở kháng thay đổi cách rõ rệt tác dụng nhiệt, hẳn so với loại điện trở thông thường Từ thermistor kết hợp từ thermal (nhiệt) resistor (điện trở)  h Điện trở nhiệt ứng dụng rộng rãi kỹ thuật điện tử: làm cảm biến nhiệt, hạn chế dịng xung kích Nhiệt điện trở khác với nhiệt điện kế Thông số đo đạt: t(s) 10 20 U(V) 18mV 33mV 81m V 40 60 90 120 140 133mV 160mV 201mV 251mV 292mV h Chương Cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống khởi động 2.1.Cấu tạo h 2.1.1 Công tắc từ Công tắc từ hoạt động cơng tắc dịn điện chạy tới motor điều khiển bánh bendix cách đẩy vào ăn khớp với vành bắt đầu khởi động kéo sau khởi động Cuộn hút quấn dây có đường kính lớn cuộn giữ lực điện tử tạo lớn lực điện từ tạo cuộn giữ Đặc điểm: - Cuộn hút có kích thước lớn nên sinh lực từ lớn cuộn giữ h - Cuộn hút cuộn giữ có chiều số vòng quay 2.1.2 Phần ứng ổ bi Lõi phần ứng Khung dây phần ứng Cổ góp Ổ bi Phần ứng tạo lực làm quay motor ổ bi cầu đỡ cho lõi ( phần ứng) quay với tốc độ cao Đặc điểm: - Chống nhiệt tốt so với loại động điện khác để đáp ứng yêu cầu khởi động nhiều lần - Kết cấu gọn phải hoạt động tốc độ cao h 2.1.3 Vỏ máy khởi động Vỏ máy khởi động tạo từ trường cần thiết để motor hoạt động Nó có chức vỏ bảo vệ cuộn cảm, lõi cực khép kín đường sức từ Cuộn cảm mắc nối tiếp với phần ứng Đặc điểm - Cả vỏ lõi cực chế tạo sắt, nghĩa la chúng dễ dàng dẫn từ - Có kiểu đấu cuộn kích: nối tiếp, song song, hỗn hợp - Cách điện nhựa chịu nhiệt cao h 2.1.4 Chổi than giá đỡ chổi than Chổi than Lò xo chổi than Giá đỡ chổi than Chổi than tì vào cổ góp phân ứng lò xo dòng điện từ cuộn dây tới phần ứng theo chiều định Chổi than làm từ hỗn hợp đồng cacbon nên có tính dẫn điện tốt khả chịu mài mòn lớn Các lò xo chổi than nén vào cổ góp phần ứng làm cho phần ứng dừng lại sau máy khởi động bị ngắt Nếu lò xo chổi than bị yếu chổi than bị mịn làm cho tiếp điểm điện chổi than cổ góp khơng đủ để dẫn điện Điều làm cho điện trở chỗ tiếp xúc tăng lên làm giảm dòng điện cung cấp cho motor dẫn đến giảm moment h 2.1.5 Bộ truyền giảm tốc Bộ truyền giảm tốc truyền lực quay motor tới bánh bendix làm tăng moment xoắn cách làm chậm tốc độ motor Bộ truyền giảm tốc làm giảm tốc độ quay motor với tỉ số truyền 1/3, 1/4 h 2.1.6 Li hợp khởi động Li hợp khởi động truyền chuyển động quay motor tới động thông qua bánh bendix Để bảo vệ máy khởi động khỏi bị hư hỏng số vòng quay cao tạo động khởi động, người ta bố trí vào li hợp chiều h 2.2 Nguyên lý hoạt động 2.2.1 Kéo ( hút vào) Khi bật công tắc điện lên vị trí START, dịng điện acquy vào cn giữ cuộn hút Sau dịng điện từ cuộn hút tới phần ứng qua cuộn cảm mass Việc tạo lực điện từ cuộn giữ cuộn hút làm cho từ hóa lõi cực piston cơng tắc từ bị hút vào lõi cực nam châm điện Nhờ hút mà bánh bendix bị đẩy ăn khớp với vành bánh đà đồng thời đĩa tiếp xúc bật cơng tắc lên h 2.2.2 Giữ Khi cơng tắc bật lên, khơng có dịng điện chạy qua cuộn hút hai đầu cuộn hút bị đẳng áp, cuộn cảm cuộn ứng nhận trực tiếp dòng điện từ acquy Cuộn dây phần ứng sau bắt đầu quay với vận tốc cao động khởi động Ở thời điểm piston giữ nguyên vị trí nhờ lực điện từ cuộn giữ khơng có dịng điện chạy qua cuộn hút 2.2.3 Nhả ( hồi về) Khi khoá điện xoay từ vị trí START sang vị trí ON, thời điểm này, tiếp điểm cịn đóng, dịng điện từ phía cơng tắc tới cuộn hút qua cuộn gia Đặc điểm cấu tạo cuộn hút cuộn giữ có số vòng dây quấn quấn chiều Ở thời điểm này, dòng điện qua cuộn hút bị đảo chiều, lực điện tử tạo cuộn hút cuộn giữ triệt tiêu lẫn nên không giữ piston Do piston bị đẩy trở lại nhờ lị xo hồi cơng tắc bị ngắt làm cho máy khởi động dừng lại h 2.3.Sơ đồ mạch điện 2.3.1 Sơ đồ mạch điện hệ thống khởi động chìa khóa h 2.3.2 Sơ đồ mạch điện khởi động smart key h h