ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

GIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGIÁO ÁN CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

CHƯƠNG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN Ô TÔ Mục tiêu học      Giải thích nhiệm vụ yêu cầu hệ thống cung cấp điện Trình bày tải điện tơ Phân tích chế độ làm việc phân bố tải Trình bày sở lý thuyết máy phát điện Trình bày cách tính tốn cơng suất tải điện ch ọn máy phát Nội dung giảng 3.1 Nhiệm vụ u cầu Ơ tơ trang bị số hệ thống thiết bị điện để đảm bảo an toàn tiện nghi sử dụng Chúng cần điện suốt thời gian hoạt động động dừng Vì thế, chúng cần ắc quy nguồn điện chiều nguồn lượng Một hệ thống cung cấp điện trang bị xe cung cấp dòng điện chiều cho hệ thống thiết bị vừa nêu Tuy nhiên ắc quy phóng điện động dừng dần hết điện Hệ thống cung cấp điện sử dụng quay động để phát sinh điện Nó khơng cung cấp điện cho hệ thống thiết bị điện khác mà nạp điện cho ắc quy lúc động hoạt động Để cung cấp lượng cho phụ tải ô tô cần phải có phận tạo nguồn lượng có ích Nguồn lượng tạo từ máy phát điện ô tô Khi động hoạt động, máy phát cung cấp điện cho ph ụ tải n ạp điện cho ắc quy Để bảo đảm toàn hệ thống hoạt đ ộng cách hi ệu qu ả, an toàn, lượng đầu máy phát nạp vào ắc quy l ượng yêu c ầu cho tải điện phải thích hợp với Có hai loại máy phát: máy phát điện chi ều máy phát ện xoay chiều Các máy phát điện chiều sử dụng xe hệ cũ nên học không đề cập tới 3.1.1 Nhiệm vụ Máy phát điện nguồn lượng tơ Máy phát sinh dòng điện AC phải chỉnh lưu thành dòng DC sử dụng để sạc bình ắc quy cấp điện đến tải điện ô tô Điện áp đầu máy phát ph ải ổn định không liên quan tới tốc độ động chế độ tải 3.1.2 Yêu cầu Máy phát phải tạo hiệu điện ổn định (13,8V-14,2V) chế độ làm việc phụ tải Máy phát phải có cấu trúc kích th ước nh ỏ gọn, trọng lượng nhỏ, giá thành thấp tuổi th ọ cao Máy phát ph ải có đ ộ bền cao điều kiện nhiệt độ độ ẩm lớn, có th ể làm vi ệc nh ững vùng có nhiều bụi bẩn, dầu nhớt độ rung động lớn Việc trì b ảo dưỡng tốt Khi động hoạt động, máy phát có yêu cầu sau:      Cung cấp dòng điện phù hợp với yêu cầu tất tải Cung cấp dòng điện sạc tới bình ắc quy Hoạt động tốc độ cầm chừng Cung cấp điện áp ổn định điều kiện khác Có đèn báo trạng thái hoạt động máy phát Điện áp máy phát phải đảm bảo 14V xe du lịch 28V đối xe tải điều kiện xe hoạt động Công suất máy phát phải đảm bảo cung cấp ện cho tất t ải điện xe hoạt động Công suất máy phát ô tô vào khoảng Pmf = 700-1500W Máy phát đạt dòng điện cực đại khoảng I max = 70-140A Hiệu điện hiệu chỉnh: hiệu điện làm việc b ộ ti ết ch ế U hc = 13,8 -14,2V 3.2 Các tải điện ô tô Các phụ tải điện ô tô phân làm ba nhóm riêng biệt bao g ồm: tải thường trực tải liên tục hoạt động xe ch ạy, tải gián đo ạn thời gian dài tải gián đoạn thời gian ngắn Máy phát ện m ột ô tô đại phải đáp ứng nhu cầu cao ph ụ tải ện ều kiện khác Dưới bảng thông s ố tiêu th ụ ện c ba nhóm tải điện tơ: Bảng 3.1: Các thơng số tiêu thụ điện tải thường trực Tải thường trực Cơng suất (W) Dòng điện tiêu Dòng điện tiêu thụ xe du thụ xe tải có lịch có Umf = 14V Umf = 28V (A) 1.0 Hệ thống đánh 30 (A) 2.0 lửa Hệ thống phun 70 5.0 2.5 nhiên liệu Bơm nhiên liệu 70 5.0 2.5 Bảng 3.2: Các thông số tiêu thụ điện tải hoạt động gián đoạn thời gian dài Tải hoạt động Dòng điện tiêu Dòng điện tiêu gián đoạn thụ xe du thụ xe tải có thời gian dài lịch có Umf = 14V Umf = 28V (A) Radio/Cassette/C 15 (A) 1.0 0.5 D Đèn pha Đèn cốt Đèn soi biển số Đèn báo 200 160 10 25 15.0 12.0 1.0 2.0 7.0 6.0 0.5 1.0 tableau Công suất (W) Đèn đuôi đèn 30 2.0 1.0 bên Bảng 3.3: Các thông số tiêu thụ điện tải hoạt động gián đoạn thời gian ngắn Tải hoạt động Công suất (W) Dòng điện tiêu Dòng điện tiêu gián đoạn thụ xe du thụ xe tải có thời gian ngắn lịch có Umf = 14V Umf = 28V (A) Còi Đèn phanh Đèn sương mù Motor gạt nước 40 40 40 80 (A) 3.0 3.0 3.0 6.0 1.5 1.5 1.5 3.0 phía trước Motor gạt nước 50 3.5 2.0 phía sau Đèn nội thất Mồi thuốc Cửa sổ điện Quạt làm mát Motor cửa sổ trời Đèn de xe 10 100 150 150 150 40 1.0 7.0 11.0 11.0 11.0 3.0 0.5 3.5 5.5 5.5 5.5 1.5 3.3 Các chế độ làm việc phân bố tải Nhiều hệ thống điện ô tô phải cung cấp lượng ện : hệ thống khởi động, hệ thống đánh lửa phun xăng, hộp ều ển thi ết bị điện, hệ thống an toàn, tiện nghi hệ thống chiếu sáng Nguồn lượng điện phải cung cấp thường xuyên cho phụ tải điện để đảm bảo xe hoạt động ổn định chạy đường Nguồn lượng điện cung cấp đến phụ tải điện ô tô ngu ồn điện chiều (DC) có điện áp 12V 24V Nguồn lượng tạo từ máy phát điện hay bình ắc quy tùy thuộc vào tr ạng thái ho ạt đ ộng xe  Khi động không hoạt động: Điện từ bình accu sử dụng để chiếu sáng, dùng cho thiết bị điện phụ, thi ết b ị ện khác động không hoạt động  Khi động khởi động: Điện từ bình accu dùng cho máy kh ởi động cung cấp dòng điện cho hệ thống đánh lửa suốt th ời gian động khởi động  Khi động hoạt động: + Ở chế độ không tải (máy phát hoạt động không tải): Đi ện từ máy phát phần cấp tới phụ tải điện xe phần l ại nạp điện cho bình ắc quy + Ở chế độ tải trung bình: Máy phát cấp điện đến phụ t ải điện nhiều giảm dòng nạp đến bình ắc quy + Ở chế độ tải (trường hợp mở nhiều phụ tải điện): Khi máy phát điện hoạt động hết công suất không th ể cung c ấp đủ điện đến cho phụ tải điện Lúc này, bình ắc quy phóng ện đ ể hỗ trợ phần điện cho máy phát Hình 3.1: Hai nguồn điện tơ MÁY PHÁT Tải thường trực Tải hoạt động gián đoạn thời gian dài Hệ thống đánh lửa 20W Car radio10 - 15W Bơm nhiên liệu 50-70W Đèn báo tableau 8x2W Hệ thống phun nhiên liệu 70 100W ẮC QUY Đèn kích thước 4x10W Đèn đậu4 x 3-5W Đèn cốt4 x 55W Đèn pha4 x 60W Đèn soi biển2 x 5W Tải hoạt động gián đoạn thời gian ngắn Đèn báo rẽ4 x 21W Đèn sương mù x 35W Đèn stop2 x 21W Đèn de x 21W Đèn trần 5W Motor gạt nước 60 90W Khởi động điện800 3000W Motor điều khiển kính4 x 30W Quạt điều hòa nhiệt độ2 x 80W Xơng kính120W Motor phun nước rửa kính 30-60W Còi 25 - 40W Hình 3.2: Sơ đồ phụ tải điện ô tô 3.4 Máy phát điện Quạt làm mát động x 100W Mồ i thuốc100W Hệ thống xông máy(động diesel) 100W Motor điều khiển anten60W 3.4.1 Cơ sở lý thuyết cảm ứng điện từ nguyên lý phát điện máy phát 3.4.1.1 Cơ sở lý thuyết cảm ứng điện từ: Từ thông: thông lượng đường sức từ qua diện tích Φ = B.S.Cosα Với: B cảm ứng từ qua khung dây (T) S: Tiết diện mặt phẳng (m2) α góc vectơ B pháp tuyến n (dương) mặt phẳng khung dây Φ từ thơng (Wb) Hình 3.3: Từ thơng qua mặt phẳng khung dây Dòng điện cảm ứng: Là dòng điện xuất có biến đổi từ thơng qua mạch điện kín gọi dòng điện cảm ứng Hiện tượng cảm ứng điện từ xuất dòng điện cảm ứng mạch kín từ thơng qua mạch biến đổi Suất điện động sinh dòng điện cảm ứng mạch điện kín suất điện động cảm ứng Định luật cảm ứng điện từ: Khi có biến đổi từ thơng qua mặt giới hạn mạch điện kín mạch xuất hi ện suất điện động cảm ứng Dòng điện cảm ứng tồn th ời gian từ thơng Φ biến thiên; Φ ngừng biến đổi dòng điện cảm ứng tắt Hình 3.4: Sự biến thiên từ thông nam châm dịch chuyển Định luật Lenz: Dòng điện cảm ứng có chiều cho từ trường có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh Khi từ thơng ϕ qua cuộn dây kín phẳng biến thiên chuyển động dòng điện cảm ứng xuất cu ộn dây kín ph ẳng có chi ều cho từ trường dòng điện sinh có tác dụng chống lại chuy ển d ời nói Định luật Faraday: Suất điện động cảm ứng suất điện động sinh dòng điện cảm ứng mạch kín, tỉ lệ với độ biến thiên từ thông qua mạch tỉ lệ nghịch với khoảng thời gian biến thiên (tức tỉ l ệ v ới tốc đ ộ biến thiên từ thông): ec= Nếu mạch kín có N vòng dây thì: ec= - Suất điện động cảm ứng xuất đoạn dây dẫn chi ều dài l chuyển động với vận tốc từ trường có cảm ứng từ bằng: ec = Blvsinα Trong vectơ v vectơ B vng góc v ới đo ạn dây α góc vectơ B vectơ v Hình 3.5: Sự xuất suất điện động cảm ứng Sự xuất suất điện động cảm ứng đoạn dây tương đương với tồn nguồn điện đoạn dây đó; nguồn ện có suất điện động ec có hai cực dương âm xác định quy tắc bàn tay phải Quy tắc bàn tay phải: Đặt bàn tay phải duỗi thẳng đường cảm ứng từ (vectơ B) hướng vào lòng bàn tay, ngón tay chỗi chiều chuyển động dây dẫn, chiều từ cổ tay đến ngón tay gi ữa chi ều c dòng điện cảm ứng chạy qua đoạn dây Hình 3.6: Quy tắc bàn tay phải xác định chiều dòng điện cảm ứng 3.4.1.2 Nguyên lý phát điện máy phát Có nhiều phương pháp tạo dòng điện, máy phát điện, người ta sử dụng cuộn dây nam châm làm phát sinh dòng điện cuộn dây Sức điện động sinh cuộn dây lớn số vòng dây quấn nhiều, nam châm mạnh tốc độ di chuyển nam châm nhanh Hình 3.7: Cuộn dây nam châm Khi nam châm mang lại gần cuộn dây, từ thông xuyên qua cuộn dây tăng lên Ngược lại, đưa cuộn dây xa, đường sức từ xuyên qua cuộn dây giảm xuống Bản thân cuộn dây khơng muốn từ thơng qua biến đổi nên cố tạo từ thông theo hướng chống lại thay đổi xảy Nguyên lý máy phát điện thực tế : Hình 3.8: Ngun lí phát điện thực tế Máy phát điện thực tế : 1-Chùm cực Bắc; 2-Chùm cực Nam; 3-Các vòng tiếp điện; 4-Trục Rotor; 5-Cu ộn dây kích thích Hình 3.11:Rotor máy phát điện xoay chiều kích thích điện từ có vòng tiếp điện Ngun lý hoạt động: Khi có dòng chiều qua cuộn kích thích cuộn dây ống thép dẫn từ trở thành nam châm ện mà hai đầu ống thép hai từ cực khác dấu Dưới ảnh hưởng từ c ực, móng trở thành từ cực rotor  Stator: Cấu tạo: Gồm khối thép từ lắp ghép thép ghép l ại với nhau, phía có xẻ rãnh để xếp cuộn dây phần ứng 1-Khối thép từ Stator; 2-Cuộn dây pha Stator Hình 3.12: Stator máy phát điện xoay chiều kích thích điện từ có vòng tiếp điện Cuộn dây stator có ba pha mắc theo kiểu hình theo ki ểu hình tam giác  Cách mắc kiểu hình sao: cho điện cao, s d ụng phổ biến  Cách mắc kiểu tam giác: cho dòng điện lớn Hình 3.13: Các kiểu đấu dây 3.4.3 Chỉnh lưu dòng điện Dòng điện xoay chiều tạo máy phát điện sử dụng trực tiếp cho thiết bị điện mà chỉnh lưu thành dòng điện chiều Bộ chỉnh lưu biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện chiều 3.4.3.1 Chỉnh lưu nửa sóng Một mạch chỉnh lưu nửa sóng nửa chu kỳ dương âm dễ dàng ngang qua điốt, nửa bị khóa, tùy thuộc vào chiều lắp đặt điốt Vì có nửa chu kỳ chỉnh lưu, nên mạch chỉnh lưu nửa sóng có hiệu suất truyền cơng suất thấp Mạch chỉnh lưu nửa sóng lắp ốt bán dẫn mạch nguồn pha Hình 3.14: Mạch điện chỉnh lưu nửa sóng Mạch điện bao gồm nguồn điện xoay chiều, điốt D 1, điện trở R1 Điện áp đo trước sau D1, miêu tả đồ thị theo thời gian Ban đầu dòng điện qua điốt D1, điện áp U1= U2 Sau đó, nguồn điện thay đổi chiều dòng điện qua điốt D 1, D1 khơng cho dòng điện qua, lúc U mang giá trị âm (U11000W) xuất sóng đa hài bậc thành ph ần c hi ệu điện pha ảnh hưởng từ trường cuộn pha lên cuộn kích làm gi ảm cơng suất máy phát Hình 3.18: Bộ chỉnh lưu điốt Vì vậy, người ta sử dụng cặp điốt mắc từ dây trung hòa để tận d ụng sóng đa hài bậc 3, làm tăng cơng suất máy phát kho ảng 10-15% (hình 3.18) Trong số máy phát, người ta sử dụng ốt nhỏ (đi ốt trio) m ắc từ pha để cung cấp cho cuộn kích, đồng th ời đóng ngắt đèn báo n ạp (hình 3.19) 1.Accu; 2.Cuộn kích(G); 3.Cuộn dây stator; 4.Điốt chỉnh lưu (+); 5.Đi ốt chỉnh lưu (-); 6.Điốt trio; 7.Các điốt công suất; 8.Điốt chỉnh lưu dòng trung hòa; 9.Tụ điện; 10.Đầu cuối cuộn dây máy phát (W) Hình 3.19: Bộ chỉnh lưu 14 điốt Hoạt động chỉnh lưu Trên hình 3.20 sơ đồ máy phát pha có chỉnh lưu mắc theo sơ đồ nắn dòng nửa chu kỳ, pha Các cu ộn dây stator đ ấu hình Với kiểu mắc quan hệ điện áp cường độ dòng điện dây pha là: Un = Uϕ In = Iϕ Ta giả thiết tải máy phát điện trở Điện áp tức thời pha A, B, C là: UA = Um sin(ωt) UB = Um sin(ωt-2π/3) UC = Um sin(ωt+2π/3) Trong đó, Um: Điện áp cực đại pha Ω = 2πf = πnp/60: Vận tốc góc n: Tốc độ máy phát (vòng/phút) p: Số đơi cực rotor Hình 3.20: Sơ đồ chỉnh lưu máy phát pha điện áp sau chỉnh l ưu Ta giả thiết điốt mắc hướng thuận có ện tr R t vơ bé (Rt = 0) hướng ngược lớn (Rn = ∞) Trên sơ đồ chỉnh lưu pha có điốt ; ốt nhóm hay g ọi điốt dương (VD1, VD3, VD5) , có cathode nối với Nhóm gọi điốt âm (VD2,VD4,VD6) có anode nối với Ở hướng dẫn điện, điốt nhóm dẫn điện anode có điện áp cao h ơn, nhóm điốt dẫn có điện áp thấp Vì vậy, thời ểm có ốt hoạt động, điốt cực tính dương (phía trên) cực tính âm (phía d ưới) Mỗi điốt cho dòng điện qua 1/3 chu kỳ (T/3) Điện áp dây máy phát đưa lên chỉnh lưu Điện áp chỉnh lưu xác định tung độ nằm đường cong (hình 3.20) điện áp pha UA, UB, UC Vì vậy, điện áp chỉnh lưu tức thời U mf thay đổi tần số xung nhịp điện áp chỉnh lưu lớn tần số điện áp pha lần: Trị số nhỏ điện áp chỉnh lưu 1,5 U mf lớn 1,73 Um Sự thay đổi điện áp chỉnh lưu: ∆Umf = (1,73 -1,5) Um = 0,23 Um = 0,325 Uϕ (3.1) Từ đồ thị hình 3.20 ta xác định giá trị tức th ời ện áp ch ỉnh lưu Umf = Um cosωt (3.2) Trị trung bình điện áp chỉnh lưu (công thức 3.2) Umf = cosωt Um.dt Umf = Um= 1,65.Um (3.3) Với: ωT = 2π; f = 1/T Umf = 1,65 Uϕ = 2,34 Uϕ = 1,35 Ud Uϕ: Điện áp hiệu dụng pha Ud: Điện áp hiệu dụng dây Như vậy, mạch chỉnh lưu cầu pha giá tr ị trung bình c ện áp chỉnh lưu lớn gấp 2,34 lần so với điện áp pha 1,35 l ần so v ới ện áp dây Xung độ điện áp chỉnh lưu bi ểu diễn qua điện áp ch ỉnh l ưu trung bình, cách đưa vào công thức (3.2) giá trị Umf xác định từ (3.3) ∆Umf = Umf = 0,139 Umf % xung độ điện áp chỉnh lưu: ∆Umf = = 13,9 % Ví dụ giá trị trung bình điện áp chỉnh lưu 14V xung đ ộ 1,95V Lúc này, giá trị cực đại điện áp chỉnh l ưu bằng14 V, giá tr ị c ực ti ểu 12,7V Khi nối điện trở R vào chỉnh lưu dòng chỉnh lưu (giá trị tức thời): Imf = Dạng sóng dòng chỉnh lưu tương tự điện áp chỉnh lưu, tức dòng chỉnh lưu dao động với biên độ: Im = Giá trị trung bình dòng chỉnh lưu tính bởi: Imf = cosωt.dt = = 0,955 Im Như nêu, điốt cho dòng điện qua 1/3 chu kỳ (T/3) Vì vậy, giá trị tức thời dòng điện qua điốt i 1, i2…i6 có đặc tính xung (hình 3.20) giá trị trung bình dòng điện qua điốt Imf/3 Dòng điện chạy cuộn pha máy phát xác định ta xét nút nối iA + i2 – i1 = 0→iA = i1-i2 Như vậy, dòng pha khơng sin ngắt qng Giá trị hiệu dụng dòng pha: Iϕ = = 0,755 Im Từ đó: Iϕ = 0,815 Imf 3.4.4 Điều chỉnh điện áp Khi điều chỉnh điện áp cường độ dòng điện máy phát h ệ thống cung cấp điện đối tượng điều chỉnh máy phát ắc quy Ho ạt đ ộng đồng thời máy phát ắc quy xảy có thay đ ổi vận tốc quay c phần ứng (rotor) máy phát, tải nhi ệt độ ph ạm vi r ộng Đ ể phận tiếp nhận điện làm việc bình thường điện áp l ưới ện phải khơng đổi Vì vậy, cần phải có điều chỉnh điện áp Trong q trình vận hành, máy phát có trường hợp tải vượt trị số định mức Điều dẫn đến tượng bị cháy, làm gi ảm khả chuyển đổi mạch nhiệt, dẫn tới tăng tải chi ti ết c khí hệ thống dẫn động máy phát Tất chức h ệ th ống cung c ấp điện cho ô tô, máy kéo thực tự động nhờ ều ch ỉnh ện áp dòng điện 3.4.4.1 Tiết chế loại điện từ Bộ tiết chế điện từ điều khiển hoạt động cơng tắc kích thích nam châm điện mạch điện máy phát Nếu giá trị ện áp máy phát tăng cao ngưỡng giá trị cho phép (U mf >14.2V), nam châm điện ngắt cơng tắc, ngừng hoạt động cuộn kích Tại thời điểm khơng có dòng ện qua cu ộn kích lúc bên cuộn kích tồn từ trường dư (từ dư tượng từ trường lõi thép sau ngắt lực điện từ) từ trường bên cuộn kích có xu hướng giảm xuống Do đó, điện áp máy phát giảm xuống lực hút nam châm ện ngày y ếu Khi ện áp máy phát giảm xuống giá trị ngưỡng (U mf ≤ 14.2V) cơng tắc đóng lại lúc có dòng điện qua cuộn kích, từ trường bên cu ộn kích tăng lên làm cho điện áp máy phát tăng lên l ực hút nam châm ngày mạnh Quá trình diễn liên tục theo xu hướng nh Nam châm điện thiết kế để ngắt cơng tắc nằm gần lò xo Lò xo thi ết k ế đ ể kéo công tắc phía cơng tắc loại với Như v ậy, l ực lò xo ch ống l ại l ực nam châm điện Nếu lực đẩy lò xo mạnh lực hút nam châm cơng t ắc đóng trở lại mạch kích thích bị đóng lại Hình 3.21: Mạch điện tiết chế loại điện từ Đối với thành phần khí, loại điều chỉnh điện áp tùy thu ộc vào hư hỏng chi tiết Đó nguyên nhân khơng dùng cho máy phát xe đại 3.4.4.2 Tiết chế loại điện tử Bộ tiết chế điều khiển điện tử thiết kế khơng có thành phần khí Việc điều khiển dòng kích thực b ởi transistor hiệu suất cao Điều mang lại ưu ểm sau: o Thời gian hoạt động ngắn điện áp máy phát có th ể đ ược gi ữ giới hạn thấp o Khơng có nhiều hư hỏng mặt khí, kết ti ết chế bảo dưỡng miễn phí o Dòng điện lớn bị chuyển đổi o Khơng có tia lửa xuất từ cơng tắc suốt trình chuy ển đổi; điều hạn chế tối thiểu tượng nhiễu điện o Bộ tiết chế không bị ảnh hưởng nhiều với rung động hay khí hậu bất lợi o Bộ tiết chế gắn khơng gian nhỏ Ví dụ nh bên máy phát Hình 3.22: Mạch điện tiết chế điều khiển điện tử Điện trở R1, R2, R3 tạo thành cầu phân áp Điện áp máy phát hi ện diện chân D+ D-, để tạo điện áp tỉ l ệ với ện áp máy phát qua điện trở R3 Chức điốt zener ZD ổn áp dùng để ều ch ỉnh điện áp đầu Nếu điện áp máy phát thấp giá trị ngưỡng, Zener cho dòng điện qua Khi zener ZD khơng dẫn transistor T khơng cho dòng điện qua Dòng điện máy phát qua chân C T thông qua điện trở R4 Transistor T2 mở để dòng kích qua chân DF tới chân C c T Transistor T3 mở để dòng kích chạy qua; mạch kích b ị đóng l ại ện áp máy phát tăng lên Khi điện áp zener ZD đạt tới giá tr ị ngưỡng ZD chuy ển sang trạng thái đóng Có điện áp sinh chân C T transistor bắt đầu dẫn Điều gây sụt giảm điện áp chân C T 2, T2 T3 chế độ bão hòa, khơng có điện áp cấp tới chân C Hiện tượng tự cảm xảy cu ộn kích, sinh điện áp nguy hiểm Khơng có dòng qua cuộn kích d ẫn t ới s ự s ụt giảm điện áp máy phát Nếu vượt giá trị ngưỡng, ều ển kích hoạt trở lại Tụ điện C giúp làm mịn ện áp máy phát su ốt trình chuyển mạch Điện trở R5, R6 hỗ trợ nhanh chóng xác q trình chuyển mạch R7, R8 cần thiết cho hoạt động T2 T3 3.5 Tính tốn cơng suất tải điện chọn máy phát ện Để xác định loại máy phát cần lắp ô tô với điều kiện đảm bảo công suất cấp cho phụ tải, ta phải tính tốn chọn máy phát phù hợp theo bước đây: Tính tốn cơng suất tiêu thụ cần thiết cho tất tải điện hoạt động liên tục Bảng 3.4: Tiêu thụ điện tải điện liên tục Tải thường trực Hệ thống đánh lửa Hệ thống phun nhiên liệu Bơm nhiên liệu Tổng công suất Công suất (W) 30 70 70 Pw1=170 Tính tốn cơng suất tiêu thụ cần thiết cho tất tải ện ho ạt đ ộng gián đoạn thời gian dài ngắn Bảng 3.5: Tiêu thụ điện tải điện hoạt động gián đoạn thời gian dài Tải hoạt động gián đoạn thời Công suất (W) gian dài Radio/Cassette/CD Đèn pha Đèn cốt Đèn soi biển số Đèn báo tableau Đèn đuôi đèn bên Tổng công suất 15 100 110 10 10 30 Pw2= 275 Bảng 3.6: Tiêu thụ điện tải điện hoạt động gián đoạn thời gian ngắn Tải hoạt động gián đoạn thời Cơng suất (W) gian ngắn Còi Đèn phanh Đèn sương mù Motor gạt nước phía trước Motor gạt nước phía sau Đèn nội thất Mồi thuốc Cửa sổ điện Quạt làm mát Motor cửa sổ trời Đèn de xe Tổng công suất 4 40 25 10 10 15 15 15 Pw3= 146 Lấy tổng công suất tiêu thụ (Pw1+Pw2+Pw3= 170+ 275+ 146 = 591 W) chia cho điện áp định mức ta cường độ dòng điện theo u cầu Cơng suất 1: Pw1=170W Công suất 2: Pw2 = 275W Công suất 3: Pw3 = 146W Tổng công suất tải: Pw = Pw1+ Pw2+ Pw3 = 591W P(W)/14 V In (A) < 250 250÷