Máy phát điện xoay chiều

MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU AMÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU I.Nhiệm vụ: Máy phát điện xoay chiều là nguồn năng lượng chính trên ô tô. Nó có nhiệm vụ cung cấp điện cho các phụ tải và nạp điện cho ắc quy trên ô tô. Nguồn điện phải đảm bảo một hiệu điện áp ổn định ở mọi chế độ phụ tải và thích ứng với mọi điều kiện môi trường làm việc. II.Yêu cầu: Để đảm bảo những điều kiện làm việc đặc biệt trên động cơ ô tô, máy kéo, máy phát điện phải thoả mãn những yêu cầu sau: Máy phát luôn tạo ra một hiệu điện áp ổn định (đơn 13,8v – 14.2v đối với hệ thống điện 14v) trong mọi chế độ làm việc của phụ tải. Có công suất và độ tin cậy cao, chịu đựng được sự rung lắc, bụi bẫn, hơi dầu máy, hơi nhiên liệu và do ảnh hưởng bởi nhiệt độ khá cao của động cơ. Có công suất cao kích thước và trọng lượng nhỏ gọn. Đặc biệt giá thành thấp. Việc chăm sóc và bảo dưỡng trong quá trình sử dụng càng ít càng tốt. Đảm bảo thời gian làm việc lâu dài. III. Phân loại: Trong hệ thống điện ô tô hiện nay thường sử dụng ba loại máy phát xoay chiều sau: Máy phát điện xoay chiều kích thích bằng nam châm vĩnh cửu, thường sử dụng trên các xe gắn máy. máy phát điện xoay chiều kích thích bằng điện từ có vòng tiếp điện, sử dụng trên các ô tô. Máy phát điện xoay chiều kích thích bằng điện từ không có vòng tiếp điện, thường sử dụng chủ yếu trên máy kéo và các xe chuyên dụng. B

MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU A-MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU I.Nhiệm vụ: Máy phát điện xoay chiều nguồn lượng tơ Nó có nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải nạp điện cho ắc quy ô tô Nguồn điện phải đảm bảo hiệu điện áp ổn định chế độ phụ tải thích ứng với điều kiện mơi trường làm việc II.Yêu cầu: Để đảm bảo điều kiện làm việc đặc biệt động ô tô, máy kéo, máy phát điện phải thoả mãn yêu cầu sau: - Máy phát tạo hiệu điện áp ổn định (đơn 13,8v – 14.2v hệ thống điện 14v) chế độ làm việc phụ tải - Có cơng suất độ tin cậy cao, chịu đựng rung lắc, bụi bẫn, dầu máy, nhiên liệu ảnh hưởng nhiệt độ cao động - Có cơng suất cao kích thước trọng lượng nhỏ gọn Đặc biệt giá thành thấp - Việc chăm sóc bảo dưỡng q trình sử dụng tốt - Đảm bảo thời gian làm việc lâu dài III Phân loại: Trong hệ thống điện ô tô thường sử dụng ba loại máy phát xoay chiều sau: - Máy phát điện xoay chiều kích thích nam châm vĩnh cửu, thường sử dụng xe gắn máy - máy phát điện xoay chiều kích thích điện từ có vòng tiếp điện, sử dụng tơ - Máy phát điện xoay chiều kích thích điện từ khơng có vòng tiếp điện, thường sử dụng chủ yếu máy kéo xe chuyên dụng B - MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU KÍCH THÍCH BẰNG ĐIỆN TỪ CĨ VỊNG TIẾP ĐIỆN I Cấu tạo Trang-1- Hình 1: cấu tạo máy phát Phần cảm rotor: Gồm hai má cực từ có nam châm hính móng ngựa bọc ngồi cuộn dây phần cảm lắp trục Có hai vòng than góp điện cách điện trục Khi có dòng điện kích thích vào cuộn dây hai má cực từ trở thành nam châm điện nam châm điện có từ cực N – B xen kẻ Hình 2.1: Cấu tạo rotor Trang-2- Hình 2.2: Cấu tạo rotor Chùm cực từ tính S Chùm cực từ tính N Cuộn dây kích thích Trục rotor Đường sức từ Ổ bi Vòng tiếp điện 2.Phần ứng stator: Gồm khối cực từ làm nhiều thép non ghép lại có nhiều rãnh chứa cuộn dây phần ứng Cuộn dây phần ứng gồm có ba pha đặt lệch góc 120 độ nối hình – hình tam giác Hình 3: Cấu tạo Stator Trang-3- Hình 4: Các kiểu đấu dây Hình 5: stato máy phát a.bố trí chung: 1.khối thép từ stator 2.cuộn dây 3.pha stator b sơ đồ cuộn dây pha mắc hình Trang-4- Bộ chỉnh lưu: Có nhiệm vụ biến dòng điện xoay chiều thành chiều để chỉnh lưu dòng điện máy phát xoay chiều Thường sử dụng diot silic để chỉnh lưu, chỉnh lưu thông thường dùng 6diot, diot lắp tản nhiệt làm hợp kim nhôm Ba diot dương có cực tính thân ca tốt ép chặt lên tản nhiệt, tản nhiệt phải cách mass với vỏ máy phát tản có lắp cọc dương (B) Ba diot âm có cực tính thân anot ép tản nhiệt lắp tiếp mass với máy phát Các diot âm, diot dương đấu nối tiếp nối với đầu dây pha hình vẽ Hình :Bộ chỉnh lưu dùng diot Nguyên lý chỉnh lưu: Sơ đồ trình bày nguyên lý chỉnh lưu máy phát xoay chiều ba pha đấu Khi rotor quay từ thông xuyên qua cuộn dây stator lệch 1200 Qúa trình chỉnh lưu mô tả sau: Gỉa sử rotor quay vị trí  =300 Khoảng điện áp Fiii dương nhất, áp fII âm nên có dòng điện chỉnh lưu hình a Ở vị trí  =300-600 khoảng điện áp FI dương nhất, áp fII âm nên có dòng điện chỉnh lưu hình b Ở vị trí  =1800 khoảng điện áp fII dương nhất, áp f III âm nên có dòng chỉnh lưu hình c Như : Dòng điện qua R lúc theo chiều điện áp chỉnh lưu (Uct) dạng nhấp nhơ đồ thị Trang-5- Để biến đổi dòng điện xoay chiều máy phát sang dòng điện chiều, ta dùng chỉnh lưu diot, diot 14 diot Đối với máy phát có cơng suất lớn (P>1000), xuất sóng đa hài bậc ba thành phần hiệu điện pha ảnh hưởng từ trường cuộn kích làm giảm cơng suất máy phát Trang-6- Hình :Bộ chỉnh lưu dùng diot Vì người ta sử dụng cặp diot mắc từ dây trung hòa để tận dụng sóng đa hài bậc 3, làm tăng cơng suất máy phát khoảng 10-15% Hình :Bộ chỉnh lưu dùng 14 diot -Các nắp trước, sau: đúc hợp kim nhôm, loại vật liệu không dẫn từ, mặt đỡ hở từ, mặt khác lại có ưu điểm gọn nhẹ tản nhiệt tốt … -Chổi điện giá đỡ: chổi điện đặt lỗ giá đỡ dùng lò xo tỳ lên để chổi than luôn tiếp xúc tốt với vòng tiếp điện dây dẫn từ II I nối cột F dòng điện từ trường, dây khác nối với cọc mass -Quạt gió: dập từ thép 1.5 mm đúc từ hợp kim nhôm thông thường để tránh cộng hưởng, gây ồn ào, cánh quạt gió khơng phân bố theo chu kỳ Trang-7- II.Nguyên lý làm việc : Hình : cấu tạo máy phát xoay chiều kích thích kiểu điện từ Máy phát điện xoay chiều làm việc dựa vào tượng cảm ứng điện từ - Rotor: có cuộn dây kích thích quấn lõi sắt từ , cung cấp dòng điện chiều vào cuộn dây kích thích thơng qua hai chổi than dòng tiếp điện rotor trở thành nam châm điện ( phần cảm máy phát ) - Stator: Gồm ba cuộn dây pha đặt lệch 1200trên vỏ máy phát.Trong cách đấu hình sao, đầu cuộn dây pha cách điện ,các đầu lại nối chung với (dung để nối với dây dẫn trung tính) - Khi rotor trường điện từ cực rotor cắt ngang qua vòng dây dẫn bối dây pha stator Như cuộn dây pha xuất xuất điện động cảm ứng có dạng hình sin lệch 1200 - Sức điện động máy phát phụ thuộc vào số vòng quay rotor , cường độ từ trường rotor hay từ thông  kết cấu máy phát  = C n  Trang-8- E : sức điện động C : kết cấu máy phát  : Từ thơng * Ngun lý chỉnh lưu dòng điện dòng điện xoay chiều : Hình 10 :Nguyên lý làm việc chỉnh lưu máy phát xoay chiều Đặc điểm diot cực dương diot có điện áp lớn so với cực âm diot cho dòng điện qua, ngược lại điện áp cực dương nhỏ so với cực âm dòng điện bị chặn lại không qua Bộ chỉnh lưu máy phát điện xoay chiều máy phát điện ba pha thường dùng 6diot chỉnh lưu hình vẽ trên.Trong nối ba cực âm diot D1,D3,D5 với nhau, diot cho dòng điện qua có điện áp cao nối ba cực dương diot D2,D4,D6 với nhau, diot cho dòng điện qua có điện áp nhỏ điểm nối với dây pha máy phát III Những hư hỏng thường gặp Thông thường máy phát điện xoay tơ làm việc có độ tin cậy cao máy phát điện chiều Khi máy phát điện xoay chiều có chế độ làm việc khơng bình thường phải xem xét kỹ tượng để phán đốn vị trí hư hỏng từ tiến hành kiểm tra cụ thể để khắc phục Sau số tượng hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng : a/ Máy phát điện bị nóng mức qui định : Do máy làm việc chế độ tải phận làm mát có cố : cách kiểm tra giải máy phát điện Trang-9- chiều Ngoài phải kiểm tra xem điot chỉnh lưu có bị chập khơng , thấy điơt bị chập phải thay Dây quấn phần ứng dây quấn kích từ phát nóng : Dùng đồng hồ đo điện trở (ôm kế ) để kiểm tra bối dây ,so sánh kết xem có bối dây bị chạm chập hay khơng chạm mát hay không ,phát cố bối dây chọn cách xử lý theo cách trình bày phần sửa chữa dây quấn máy phát xoay chiều b/ Điện áp phát không ổn định : -Đứt tiếp xúc không tốt mạch kích từ -Ngắn mạch vòng dây bối dây phần ứng -Diôt chỉnh lưu pha bị hỏng tình trạng đứt mạch -Chổi than tiếp xúc khơng tốt bị ơxy hóa bị dính dầu vòng tiếp xúc, vòng tiếp xúc bị mòn khơng điều, chổi than bị kênh, lực lò xo chổi than bị Những tượng làm cho điện trở mạch kích thích tăng lên, cường độ dòng kích thích giảm xuống cơng suất phát máy bị giảm xuống c.Máy phát không phát điện: -Đầu nối dây từ chỉnh lưu tới đầu vào chia điện bị hở -Cuộn dây kích thích bị hở mạch bị đứt bên -Cuộn dây phần ứng bị chạm mass chỉnh lưu bị hỏng khơng tác dụng chỉnh lưu để đưa dòng điện chiều đến chia điện mạch ngồi máy phát d.Máy phát khơng nạp điện cho acquy: (ampemet phóng điện ac8quy tốc độ quay động lớn Nguyên nhân: Dòng tiếp xúc bị bẩn, đứt đầu dây cuộn kích thích, chổi bị kênh, cần lấy dẻ tẩm xăng lau bụi bẩn chỗ bị vòng cực cần đánh giấy nhám Nếu chổi than bị kênh lấy chổi lau bụi Đứt tiếp xúc xấu mạch điện khắc phục cách thay dây dẫn bị hư làm chỗ tiếp xúc Máy phát có pha cuộn dây kích thích bị đứt phải tháo để sửa Trường hợp chập mạch cuộn dây kích thích với mass tách mass ăcquy đánh lửa tìm chỗ chập e.Máy phát không phát đủ công suất: Nguyên nhân: Do đai truyền đứt chập mạch cuộn dây pha stator, hư hỏng chỉnh lưu, đứt mạch ống dây cuộn dây kích thích cần kiểm tra cuộn dây stator, chỉnh lưu, cuộn dây kích thích f.Máy phát quyay có tiếng kêu: Trang-10- Do cổ trượt sức căng lớn đai truyền, hư ổ bi, không đủ lượng mỡ ổ bi, chỗ lắp ghép ổ bi bị mòn, rơtor chạm vào cực stator IV-Trình tự tháo lắp: 1.Trình tự tháo: a/ Tháo khỏi động cơ: +Tháo đầu dây đến máy phát ( ý vị trí lắp) +Nới lỏng đai ốc giữ puli +Giảm lực căng dây đai ,tháo dây khỏi puli +Tháo máy phát khỏi động Hình 11: Tháo máy phát 1.dây đai 2.máy phát 3.thanh giữ b/Tháo chi tiết ra: +Vệ sinh sơ máy +Vam lấy puli ngoài(tránh chờn ren đầu trục ) +Vam lấy then bán nguyệt +Làm dấu nắp trước ,nắp sau với stator +Tháo bốn vít giữ nắp trước, nắp sau (như hình vẽ) +Tháo nắp trước khỏi stator(phía có puli) +Tháo rotor +Tháo đầu dây stator với giàn diot +Tháo giàn diot khỏi nắp sau Trang-11- Hình 12: Tháo đai ốc giữ pully Hình 13: Vam lấy pully ngồi 2.Trình tự lắp: +Được thực ngược với tháo cần ý +Các chi tiết phải vệ sinh sấy khơ +Cho mỡ bò vào ổ bi +Lắp nắp trước , nắp sau stator phải dấu +Sau lắp lên động có phải căng dây đai kiểm tra phát điện +Tuỳ theo kết cấu loại máy phát mà ta tháo chổi than trước sau +Đối với loại máy phát tháo chổi than sau Khi lắp phải dung que chêm chổi than Trang-12- Hình 14 :Lắp máy phát V- Kiểm tra sửa chữa : 1.Kiểm tra sữa chữa phần cơ: a/ Kiểm tra tổng quát: Kiểm tra nắp trước nắp sau xem có biến dạng,nứt mẻ khơng , ren đầu trục rotor có bị chờn khơng b/ Kiểm tra rotor: Hình 15: kiểm tra độ côn rotor +Dùng panme để đo độ côn méo vành trượt ,độ côn méo cho phép phải nhỏ 0.05mm +Kiểm tra độ lỏng vòng ngồi ổ bi với vỏ máy phát chiều +Kiểm tra độ lỏng vòng ổ bi với trục , có hàn đấp gia cơng lại +Ổ bi bị rơ thay Trang-13- c/ Kiểm tra chổi than: +Kiểm tra tiếp xúc chổi than với vành trượt Nếu thấy tiếp xúc không tốt hàn lại +Kiểm tra chiều dài chổi than yêu cầu phải nhỏ ½ chiều dài nguyên thuỷ Hình 16:Kiểm tra chiều dài chổi than 2.Kiểm tra sữa chữa phần điện: a/ kiểm tra phần ứng stator: +Kiểm tra cách mát: Hình 17.Kiểm tra cách mass stator Dùng bóng đèn đồng hồ ơm để kiểm tra Một đầu que dò đặt vào vỏ , đầu đặt vào ba đầu dây pha Đèn không sáng kim đồng hồ không báo tốt Nếu đèn sáng kim đồng hồ báo cuộn stator chạm mát Ta kiểm tra xem cuộn bị chạm mát cách tách đầu dây chung Trang-14- + Kiểm tra thơng mạch cuộn stator: Hình 18.Kiểm tra thơng mạch cuộn stator Dùng đèn đồng hồ để kiểm tra, ta đặt que dòvào đầu dây pha Nếu đèn sáng đồng báo tốt + Kiểm tra chạm chập : Hình 19: Kiểm tra chạm chập staor Dùng đồng hồ ôm đo giá trị điện trở hình hai cuộn dây Nếu điện trơ nhỏ qui định có chạm chập pha với cuộn dây pha Nếu khơng có giá trị qui định ta so sánh giá trị ba lần đo UAB, UAC,UBC Nếu tốt Nếu có chạm chập ta tẩm vecni cách điện Nếu nhiều quấn lại b/ Kiểm tra rotor phần cảm: Trang-15- +Kiểm tra cách mát cuộn dây: Hinh 20: Kiểm tra cách mass cuộn dây rotor Dùng bóng đèn hợăc đồng hồ ơm để kiểm tra đầu que dò đặt vào vành trượt ,một đầu đặt vào trục đèn không sáng kim đồng hồ không báo tốt.Nếu đèn sáng kim đồng hồ báo chứng tỏ chạm mát,ta phải quấn lại rôtor +Kiểm tra thơng mạch cuộn dây : Hình 21: Kiểm tra thơng mạch cuộn dây rotor Dùng bóng đèn đồng hồ ôm để kiểm tra Nếu đèn sáng kim đồng hồ báo tốt +Kiểm tra chạm chập : Kiểm tra điện trở nhỏ qui định cuộn dây bị chạm chập 1.Kiểm tra diốt: Trang-16- +Dùng bóng đèn nguồn điện ắc qui để kiểm tra : Như hình vẽ , hình a phân cực thuận đèn sáng Hình b phân cực nghịch đèn khơng sáng Chứng tỏ điốt tốt Hình 22.1: Kiểm tra diot + Dùng đồng hồ ơm để kiểm tra : Hình 22.2: Kiểm tra diot Nếu đồng hồ ơm vị trí hình vẽ điốt tốt VI Kiểm tra sức phát điện sau lắp: Trang-17- Sau lắp máy phát lên động ta kiểm tra sức phát điện máy phát sau: -Đấu dương với cọc kích thích máy phát hình vẽ - Cho động làm việc tăng dần tốc độ động lên không tải dùng đoạn dây nối từ(+) ắc qui chạm (+) máy phát khoảng vài giây lấy , sau tăng tốc độ động lên khoảng trung bình - Dùng đồng hồ vơn kiểm tra điện áp máy phát phải lớn , khơng có đồng hồ vơn dùng bóng đèn ,u cầu cường độ sáng phải mạnh (khi dùng bóng đèn tăng tốc động từ từ để xem cường sáng, khơng tăng tốc q caosẽ làm đứt bóng đèn *CHÚ Ý: Khi kiểm tra sức phát điện máy phát xoay chiều tuyệt đối không dùng đoạn dây nối từ dương máy phát quẹt mát Vì làm thủng diốt Hình 23:Kiểm tra sức phát điện sau lắp Trang-18- ... cấu tạo máy phát xoay chiều kích thích kiểu điện từ Máy phát điện xoay chiều làm việc dựa vào tượng cảm ứng điện từ - Rotor: có cuộn dây kích thích quấn lõi sắt từ , cung cấp dòng điện chiều vào... cấu máy phát  = C n  Trang-8- E : sức điện động C : kết cấu máy phát  : Từ thông * Nguyên lý chỉnh lưu dòng điện dòng điện xoay chiều : Hình 10 :Nguyên lý làm việc chỉnh lưu máy phát xoay chiều. .. diot có điện áp lớn so với cực âm diot cho dòng điện qua, ngược lại điện áp cực dương nhỏ so với cực âm dòng điện bị chặn lại không qua Bộ chỉnh lưu máy phát điện xoay chiều máy phát điện ba