thiết kế hệ thống điện ô tô, chương 11 docx

Chng 11: Máy phát điện xoay chiều 3.1 Khái niệm chung 3.1.1 Công dụng máy phát điện - Máy phát điện máy biến đổi thành điện sản sinh điện để cung cấp cho thiết bị dùng điện ôtô, ôtô đà thực xong trình khởi động - Nạp điện cho ắc quy trục khuỷu động làm việc số vòng quay trung bình lớn 3.1.2 Phân loại máy phát điện Hiện loại xe ôtô loại xe dùng hai loại máy phát điện sau: Máy phát điện cực từ có nam châm điện Theo kết cấu cực từ Máy phát điện cực từ có nam châm vĩnh cửu 3.1.3 Yêu cầu - Đảm bảo độ tin cậy tối ®a cho hƯ thèng, ®iỊu chØnh tù ®éng mäi điều kiện sử dụng - Đảm bảo đặc tính công tác hệ điều chỉnh, có chất l-ợng cao ổn định khoảng thay đổi tốc độ tải máy - Đảm bảo khởi động dễ dàng điều kiện thời tiết độ tin cậy cao - Đảm bảo nạp tốt cho ắc quy - Cấu tạo đơn giản - Kích th-ớc nhỏ gọn, độ bền cao, chịu rung sóc tốt 3.2 Cấu tạo máy phát điên xoay chiều - Cấu tạo máy phát + Stato + Roto + Bánh đai truyền + 10 ®iƯn xoay chiỊu gåm: Cánh quạt làm mát + Bộ điốt chỉnh l-u điện áp Hình 3.1: Cấu tạo máy phát điện xoay chiỊu 1, N¾p sau 2, Bé chØnh l-u 3, §ièt 4, §i èt kÝch tõ 5, Bé ®iỊu chØnh điện áp chổi than tiếp điện 6, Phần ứng (Stato) 7, Phần cảm (rôto) 8, Quạt 9, Buly 10, Chân Gắn Hình 3.2: Chi tiết tháo rời máy phát điện 3.2.1 Rôto Roto đ-ợc chế tạo thành hai nửa Mỗi nửa có cực làm thép non, bên có cuộn dây kích từ dòng điện kích từ đ-ợc đ-a vào cuộn kích từ Roto Hai đầu dây cuộn kích từ nối với hai vòng tiếp điện đồng đặt trục roto nh-ng cách điện với trục roto Các chổi than lắp giá đỡ áp sát vòng Khi ta bật công tắc máy, điện ắc quy vào kích từ cuộn cảm vấu cực roto trở thành nam châm điện từ cực bắc nam xen kẽ 3.2.2 Stato Dạng ống đ-ợc ghép thép kỹ thuật điện cách điện với để giảm dòng phu cô Mặt có rÃnh xếp cuộn dây ứng điện, cuộn dây ứng điện Hình 3.4: Đấu mạch mạch tam gồm pha có cuộn giác máy phát điện xoay chiều dây riêng biệt, cuộn dây pha stato đấu với theo hình hình tam giác a, Đấu hình b đấu tam giác Hình 3.5:Bố trí cuộn dây ứng điện phần ứng Stato a Một Stato hoàn chỉnh b Sơ đồ cuôn dây Stato Lõi thép từ ; Đầu mối cuộn dây 3.2.3 Chổi than Hai chổi than đ-ợc cấu tạo từ đồng graphit số phụ chất để giảm điện trở sức mài mòn Hai chổi than đ-ợc đặt giá đỡ, chổi than bắt cố định vỏ máy, áp sát vào vành tiếp điện nhờ lực ép lò xo 3.2.4 Nắp máy: Hình 3.6: Chổi than giá đỡ chổi than Để bảo vệ máy khỏi bị vật bên rơi vào làm h- hỏng dây quấn, làm giá đỡ cho đầu trục roto, đồng thời để bắt máy phát điện vào ôtô Nắp th-ờng đ-ợc chế tạo thép, gang nhôm Hình 3.7: Nắp máy máy phát điện xoay chiều 3.2.5 Bộ chỉnh l-u - Công dụng chỉnh l-u nắn dòng điện phát xoay chiều thành dòng điện chiều - Bộ chỉnh l-u th-ờng gồm có 6,8 hay9 điot silic xếp thành nhánh điốt mắc theo sơ đồ nắn mạch cầu ba pha nối vào đầu cuộn dây phần ứng stato Các điốt đ-ợc đặt khối để đảm bảo độ kín chắn, điốt đ-ợc tráng lớp bột đặc biệt, khối chỉnh l-u đ-ợc gắn vào nắp máy phát điện bulông Hình 3.8: Sơ đồ đấu dây Hình3 9: Bộ chỉnh l-u điốt Silic a kết cấu chung; b Sơđồ điện a Nắn dòng pha nửa kỳ * Sơ đồ cấu tạo Sơ đồ nắn dßng xoay chiỊu pha nưa kú sư dơng rÊt thực tế chất l-ợng điện áp chiều sau nắn trị số hiệu dụng điện áp chiều thấp đồng thời mấp mô nhiều O Hình 3.10 Sơ đồ nắn dòng pha nửa kỳ * Nguyên lý làm việc Sơ đồ nắn dòng nửa kỳ pha sử dụng điốt nắn dòng cho dòng điện theo chiều: nửa chu kỳ đầu: Dòng điện từ (+) máy phát đến (+) điốt qua phụ tải (-) máy phát ở nửa chu kỳ sau: Nhờ có điốt nên không cho dòng điện qua phụ tải Vì dòng điện sau nắn nhiều mấp mô b Nắn dòng kỳ pha theo sơ đồ cầu * Sơ đồ cấu tạo Sơ đồ nắn dòng kỳ nguồn điện xoay chiều pha đ-ợc sử dụng phổ biến Trong hệ thống điện ôtô, máy kéo Sơ đồ đ-ợc dùng số phận nh- rơle khống chế hệ thống điều khiển máy khởi động điện Hình 3.11 Sơ đồ nắn dòng kỳ pha theo sơ đồ cầu * Nguyên lý làm việc nửa chu kỳ đầu: Khi d-ơng máy phát đặt vào điểm a, âm đặt vao điểm b có dòng điện từ : (+) máy phát đến (a) qua Đ1 qua Rt qua Đ3 (b) (-) máy phát nửa chu kỳ sau: Khi d-ơng máy phát đặt vào điểm (b), âm máy phát đặt vào điểm (a) có dòng điện từ (+) máy phát tới điểm (b) qua Đ2 qua Rt qua Đ4 (a) (-) máy phát c Nắn dòng pha nửa kỳ * Sơ đồ cấu tạo Sơ đồ nắn dòng pha nửa kỳ sử dụng sơ đồ điện ôtô, máy kéo Nó chi đ-ợc dùng thành dòng kích thích cho máy phát điện máy phát điện làm việc Hình 3.12 Sơ đồ nắn dòng pha nửa kỳ * Nguyên lý làm việc Xét pha I: Có dòng điện ®i tõ (+) I ®Õn Rt qua §2 råi vỊ (-) I Xét pha II: Có dòng điện từ (+) II đến Rt qua Đ3 (-) II Xét pha III: Có dòng điện từ (+) III đến Rt qua Đ1 (-) III d Nắn dòng pha kỳ * Sơ đồ nguyên lý Sơ đồ đ-ợc dùng phổ biến tát ôtô, máy kéo Ưu điểm điện áp chiều sau nắn có trị số + hiệu dụng lớn tần số nhấp nháy caovà gần với đ-ờng thẳng Đ1 Đ2 a a b b c §4 §5 - c §7 §3 §8 Đ9 Đ6 b,Dùng điôt Đ1 a b c §8 + §2 §3 §4 Đ7 Đ6 Đ5 - c, Dùng điôt Hình 3.13 Sơ đồ nắn dòng pha kỳ * Nguyên lý làm việc - Khi a d-ơng nhất, b âm nhất: Có dòng điện từ (a) qua §1 qua Rt vỊ §5 råi vỊ b råi vỊ (-) cđa a - Sau 1200 th× b d-ơng nhất, c âm nhất: Có dòng diện tõ (b) qua §2 qua Rt qua §6 råi vỊ c råi vỊ (-) cđa (b) - Sau 1200 th× (c) d-ơng nhất, a âm nhất: Có dòng ®iƯn ®i tõ (c ) qua §3 qua Rt qua §4 råi vỊ a råi vỊ (-) cđa c Rt Rt ... điện sau nắn nhiều mấp mô b Nắn dòng kỳ pha theo sơ đồ cầu * Sơ đồ cấu tạo Sơ đồ nắn dòng kỳ nguồn ®iƯn xoay chiỊu mét pha ®-ỵc sư dơng rÊt phỉ biến Trong hệ thống điện ? ?tô, máy kéo Sơ đồ đ-ợc... để bắt máy phát điện vào ôtô Nắp th-ờng đ-ợc chế tạo thép, gang nhôm Hình 3.7: Nắp máy máy phát điện xoay chiều 3.2.5 Bé chØnh l-u - C«ng dơng cđa bé chØnh l-u nắn dòng điện phát xoay chiều thành... cho dòng điện theo chiều: nửa chu kỳ đầu: Dòng điện ®i tõ (+) m¸y ph¸t ®Õn (+) cđa ®ièt qua phụ tải (-) máy phát ở nửa chu kỳ sau: Nhờ có điốt nên không cho dòng điện qua phụ tải Vì dòng điện sau