a. Sơ đồ chung của hệ thống.
Hình 4.2: Bộ điều chỉnh điện bán dẫn có tiếp điểm PP 362
1-Rơ le điện áp (PA). 5 - Cọc nối đén công tắc đánh lửa hoặc khoá điện(BZ) 2 - Rơ le bảo vệ(PB) 6 - Cọc (KT) để nối đến cực (KT) của máy phát điện 3 - Điôt cách ly(Đc). 7 - Cọc đấu dây vào vỏ máy(M).
b. Sơ đồ cấu tạo và sơ đồ nguyên lý:
Hình 4.3: Sơ đồ cấu tạo và sơ đồ nguyên lý của bộ điều chỉnh điện PP 362
c. Cấu tạo.
Bộ điều chỉnh điện PP 362 gồm các bộ phận chủ yếu sau : - Rơ le điều chỉnh điện áp kiểu bán dẫn có tiếp điểm PA. - Rơ le bảo vệ PB.
Rơle điều chỉnh điện áp và rơ le bảo vệ đặt trong cùng một hộp có ba cực : cực B(BZ) để nối đến công tắc đánh lửa hoặc khoá điện hoặc cực B máy phát điện, cực KT để nối đến cực KT của máy phát điện và cực M nối mát.
Rơ le điều chỉnh điện áp PA có cấu tạo về phần cơ học giống nh rơ le điều chỉnh điện áp kiểu cũ. Chỉ có một cuộn dây từ hoá PA0 cuốn trên lõi thép . Điện trở phụ RP gồm hai điện trở ghép song song. điện trở điều hoà nhiệt RN và điện trở tăng nhanh Rtn cuốn trên khung nhôm đặt ở mặt dới đế máy. Tiếp điểm PA chỉ cắt nối dòng điện điều khiển Tranzistor có trị số rất nhỏ (không quá 0,4 A ), còn cắt nối dòng điện kích thích máy phát điện có trị số cực đại tới 3,5 A do Tranzistor đảm nhiệm . điện trở RB gồm bốn điện trở mắc song song. Điốt hồi tiếp Đht là điốt bảo đảm cho Tranzito đóng đợc tích cực Điốt ĐB để bảo vệ Tranzito khỏi sức điện động tự cảm của cuộn dây kích từ. Điốt cách ly Đc làm nhiệm vụ cách ly giữa tiếp điểm PA của máy điều chỉnh điện áp và cuộn dây giữ PBG của rơle bảo vệ.
a.
b. +
Rơle bảo vệ PB có cấu tạo về phần cơ học cũng giống nh rơle điện áp , chỉ khác về số lợng và cách bố trí các cuộn dây. Rơle bảo vệ gồm có ba cuộn dây cuộn dây chính PB0- , cuộn dây phụ PBp và cuộn dây giữ PBG . Hai cuộn PB0 và PBG cuốn cùng chiều, còn cuộn PBp cuốn ngợc chiều với hai cuộn trên.
d. nguyên lý hoạt động của bộ điều chỉnh điện pp 362.
Khi số vòng quay của động cơ còn thấp điện áp ra của máy phát điện cha đạt trị số định mức, lực từ hoá do cuộn dây PAo sinh ra cha đủ lớn do đó rơle điện áp PA cha tác động và tiếp điểm PA vẫn ở vị trí mở. Điện áp điều khiển qua điện trở RB đa đến cực gốc B Tranzistor làm Tranzistor mở do đó có dòng điện lớn qua cuộn dây kích thích theo chiều : Từ cực dơng nguồn công tắc K(BZ) Điốt hồi tiếp Đht tiếp giáp EC Tranzito cuộn PB0 của rơle bảo vệ cuộn kích thíchKT mát. Dòng điện kích thích lớn làm tăng điện áp ra của máy phát điện.
Khi động cơ tăng số vòng quay điện áp ra của máy phát điện sẽ tăng quá trị số định mức, lập tức rơle điện áp PA tác động,tiếp điểm PA đóng làm Tranzistor đóng và điện trở phụ Rp , RTN đợc đa vào mạch kích thích làm giảm dòng điện kích thích do đó điện áp của máy phát điện không tăng cao quá trị số định mức. Dòng điện kích thích lúc này theo chiều: Từ cực dơng nguồn công tắc K(BZ) Điốt hồi tiếp Đht điện trở RTN điện trở Rp cuộn PB0 cuộn KT mát.
Do qua hai điện trở Rp và Rtn nên tạo ra sụt áp, trị số dòng kích thích giảm. Điện áp ra máy phát điện lại giảm xuống quá trị số định mức thì rơle điện áp PA lại thôi tác động và qúa trình lại lặp lại nh trên giữ cho điện áp ra của điện áp của máy phát điện hầu nh không đổi ở trị số định mức.
Trong quá trình làm việc nếu máy phát điện và máy điều chỉnh điện áp hoạt động bình thờng và rơle bảo vệ PB không tác động, tiếp điểm PB vẫn ở thế mở. Trờng hợp vì lý do nào đó cực KT ở máy phát điện hoặc máy điều chỉnh điện áp bị chạm mát, dòng điện qua cuộn PB0 tăng, còn dòng điện qua cuộn PBp giảm xuống bằng không làm rơle bảo vệ tác động đóng tiếp điểm PB lại. Tiếp điểm PB đóng làm cực B Tranzito lối với cực dơng nguồn qua điốt Dc do đó tranzito đóng và hai điện trở Rp, RTN đợc đa vào mạch kích thích làm giảm dòng điện qua cuộn PB0 bảo vệ cho tranzito khỏi hỏng do dòng điện lớn quá. Đồng thời khi tiếp điểm PB đóng làm kín mạch cuộn dây giữ PBG, do đó mặc dầu dòng điện trong cuộn PB0 lúc này đã giảm xuống nhng tiếp điểm PB vẫn đợc giữ ở thế đóng. Tiếp điểm PB vẫn đợc giữ mãi ở thế đóng cho đến khi khắc phục xong h hỏng mới thôi.
a. Sơ đồ nguyên lý.
Hình 4.4: Sơ đồ nguyên lý của bộ điều chỉnh điện áp PP - 350
b. Cấu tạo.
- Điốt D1ht làm nhiệm vụ hồi tiếp đảm bảo cho Tranzito T3 đóng đợc tích cực.
- Điốt DB làm nhiệm vụ bảo vệ Tranzito khỏi bị hỏng do sức điện động tự cản ở cuộn dây kích thích.
- Điốt D2ht làm nhiệm vụ hồi tiếp bảo đảm cho Tranzito T2 đóng đợc tích cực.
- Điện trở RN làm nhiệm vụ điều hoà đảm bảo cho điện áp điều chỉnh đợc giữ hầu nh không đổi khi nhiệt độ môi trờng xung quanh thay đổi.
- Nhóm R6- C làm nhiệm vụ hồi tiếp có tác dụng làm giảm thời gian chuyển nối của Tranzito tức là làm tăng tần số cắt nối do đó bảo đảm cho điện áp ra không bị dao động nhiều.
- Điện trở Rđc là điện trở chọn khi điều chỉnh. Nó có tác dụng điều chỉnh trị số định mức điều chỉnh của máy điều chỉnh điện áp.
c. Nguyên lý làm việc.
Khi động cơ làm việc với số vòng quay còn thấp điện áp ra của máy phát điện thấp hơn trị số điện áp định mức điều chỉnh nên điốt ổn áp. Do cha bị đánh thủng, do đó tranzito T1 đóng. Tranzito T1 đóng nên thông qua R8 tại cực gốc B Tranzito T2 có điện áp âm lớn làm Tranzito T2 mở. Tranzito T2 mở nên có dòng điện qua điện trở R10 và tạo sụt áp lớn trên điện trở này, nghĩa là tại cực gốc B của Tranzito T3 có điện áp âm lớn nên làm Tranzito T3 mở. Tranzito T3 mở làm tăng dòng điện kích thích do đó làm tăng điện áp ra
của máy phát điện. Dòng điện kích thích lúc này: Từ cực dơng nguồn → công tắc K → điốt hồi tiếp Dht → tiếp giáp EC Tranzito T3 cuộn kích thích KT → mát.
Khi số vòng quay động cơ tăng điện áp ra của máy phát tăng quá trị số định mức điều chỉnh thì lập tức điốt ổn áp D0 bị đánh thủng và có dòng điện qua điện trở R7. Tạo sụt áp lớn trên điện trở này nghĩa là tại cực gốc B tranzito T1 lúc này có điện áp âm lớn, do đó tranzito T1 mở. Tranzito T1 mở, điện trở RCE của nó giảm xuống rất thấp và tại cực gốc B của tranzito T2 lúc này điện áp gần bằng không (coi nh nối với dơng nguồn ). Do đó tranzito T2 đóng. Tranzito T2 đóng dòng điện qua R10 lúc này coi nh bằng không nghĩa là tại cực gốc B tranzito T3 lúc này điện áp bằng không (coi nh nối với dơng nguồn). Do đó tranzito T3 cũng đóng, điện trở phụ Rp đợc đa vào mạch cuộn dây kích thích làm giảm dòng điện kích thích do đó điện áp ra của máy phát điện không vợt quá đợc trị số định mức điều chỉnh. Nếu điện áp ra của máy phát điện lại giảm xuống quá trị số định mức thì quá trình điều chỉnh lại lặp lại nh lúc ban đầu làm cho điện áp ra của máy phát điện, đợc giữ hầu nh không đổi ở trị số định mức trong mọi chế độ làm việc của động cơ.
4.3.4. Bộ điều chỉnh điện áp bán dẫn kiểu lucar 14TR.
a. Sơ đồ nguyên lý.
Hình 4.5: Sơ đồ nguyên lý của bộ điều chỉnh điện áp bán dẫn kiểu 14TR
T1: Có nhiệm vụ điều khiển dòng kích từ. T2: Có nhiệm vụ điều khiển bóngT1.
Cọc D+ của tiết chế đợc nối với cọc Đ+(cọc phát điện) của máy phát.. Cọc DF từ tiết chế đợc nối với cọc DF của máy phát để đa dòng kích từ vào cuộn kích từ. Cọc D- đợc nối mát. Dòng đi phụ tải từ cực dơng của máy phát.
b. Nguyên lý làm việc.
Khi máy phát cha làm việc (khóa điện đóng) hoặc khi máy phát đã phát ra điện nh- ng điện áp, máy phát phát ra nhỏ hơn điện áp định mức,điốt ổn áp Z cha bị đánh thủng .Không có dòng điều khiển IB của bóng T2 nên bóng T2 đóng. Do đó cực B của Tranzito T1 nối với âm thông qua R3 nên hiệu điện thế UEB của bóng T1 lớn hơn không. Có dòng điều khiển IB của bóng T2 đi từ cọc phát D+ của máy phát đến cọc D+ của tiết chế tới cực E của bóng T1 của lớp tiếp giáp EB. Qua R3 ra cọc D- của tiết chế tới D- của máy phát rồi ra mát . Bóng T1 mở có dòng kích từ đi từ cực dơng của ắc quy (máy phát) tới đèn báo nạp tới cọc D+ của tiết chế qua ET1 qua tiếp giáp EC qua CT1 tới DF của tiết chế. Tới cọc DF của máy phát qua cuộn kích từ G và cọc DF của tiết chế tới cực E của bóng T1qua lớp tiếp giáp ra cực C và cọc DF của tiết chế. Tới cọc DF của máy phát qua cuộn kích từ về mát . Dòng kích từ này lớn nên điện áp máy phát tăng lên nhanh chóng . Lúc này đèn báo nạp sáng .
Khi điện áp máy phát tăng cao nhng vẫn nhỏ hơn điện áp định mức dòng kích từ cho mát phát có chiều đi từ cọc D+ của máy phát tới cọc D+ của tiết chế, qua bóng T1 ra cọc DF của tiết chế tới cọc DF của máy phát vào cuộn kích từ rồi ra mát .
Lúc này đèn báo nạp tắt do hiệu điện thế của hai đầu đèn báo bằng nhau .
Khi điện áp máy phát lớn hơn điện áp định mức, điốt ổn áp Z bị đánh thủng . Xuất hiện dòng điện điều khiển IB của Tranzito T2:
Từ D+ của máy phát đến D+ của tiết chế đến cực ET2 tới BT2 qua điốt ổn áp đến điện trở R2 tới D- của tiết chế rồi về mát. Có dòng điều khiển nên bóng T2 mở có dòng IC2:
Từ D+ của máy phát đến D+ của tiết chế tới T2 qua R3 đến D- rồi về mát. Hiệu điện cực B của Tranzito T1 bằng hiệu điện thế cực E của nó nên Tranzito T1 đóng . Dòng kích từ Ikt có chiều :
Từ D+ của máy phát đến D+ của tiết chế qua R1, R2 qua D- của tiết chế đến D- của máy phát rồi ra mát.Dòng kích từ mất, điện áp máy phát phát ra giảm và quá trinh lai nh lúc ban đầu.
4.3.5. Bộ điều chỉnh điện trên xe TOYOTA.
a. Sơ đồ nguyên lý.
Hình 9: Bộ điều chỉnh điện trên xe TOYOTA
b. Cấu tạo.
Bộ điều chỉnh điện trên xe Toyota có cấu tạo gồm có: - Máy phát điện xoay chiều ba pha.
- Hai Tranzito TR1, TR2 loại N-P-N. - Cuộn kích từ G.
- Điốt ổn áp Z.
- Các điện trở R1, R2, R3, R4, R5.
- Đèn báo nạp Dn, đợc điều khiển bằng rơ le đèn báo nạp.
- Mát phát điện có các cọc B, IG, L và S, trong đó S đợc nối vói B.
c. NGUYÊN Lý LàM VIệC.
Khi máy phát làm việc (khoá điện đóng) hoặc khi máy phát đã làm việc,nhng điện áp máy phát phát ra nhỏ, nhỏ hơn điện áp định mức. Điốt ổn áp Z cha bị đánh thủng. Tranzito TR1 đóng vì điện trở của TR1 quá lớn , do vậy cực B của TR2 thông qua TR2đợc nối với dơng nguồn,do đó TR2 mở. Dòng điện đi nh sau:
IG D1 R1 C +Aq K a
b Cuộn hút Rơle L Gkt F ETR2 Tiếp giáp ECTR2 CTR2 E M - - Aq.
Khi cuộn hút của Rơle có điện tác động đóng tiếp điểm của Rơle đèn báo nạp, đèn báo nạp sáng. Lúc đó sẽ có một dòng điện qua đèn báo nạp đi nh sau: Từ + Aq qua khoá
K Dn D1 R1 R2 R4 z R5 c R3 TR1 TR2 F c a b
Khi máy phát làm việc điểm C có thế dơng của máy phát và máy phát cấp điện cho cuộn kích từ, đồng thời nạp điện cho ắc quy. Do điểm C có thế dơng máy phát thông qua L một đầu của cuộn hút rơle nối với dơng máy phát đầu kia có thế dơng của ắc quy. Do vậy cuộn hút của rơle không làm việc, tiếp điểm của rơle mở. Đèn báo nạp tắt.
Khi máy phát làm việc nhng điện áp của máy phát lớn hơn điện áp định mức: Thì điốt ổn áp Z bị đánh thủng thông qua R4 và S, cực B của Tranzito TR1 đợc nối với dơng ắc quy TR1 mở, TR2 đóng.
Khi TR2 đóng thông qua điốt D2, cọc L, điện trở R2 và TR1 tạo nên sự sụt áp của dòng kích từ làm cho dòng điện của dòng kích từ giảm. Vì vậy điện áp của máy phát giảm, thấp hơn điện áp định mức. Và quá trình lại lặp lại nh cũ.
4.3.6. Bộ điều chỉnh điện trên xe mekong car.
a. Sơ đồ nguyên lý.
Hình 4.7: Bộ điều chỉnh điện trên xe mekong car
b.Cấu tạo .
Bộ điều chỉnh điện Mekong car có cấu tạo gồm có:Máy phát điện xoay chiều ba pha mắc tam giác, chín điốt chỉnh lu trong đó ba điốt chỉnh lu ba pha nửa kỳ cấp đến cuộn kích thích còn lại sáu điốt chỉnh lu cả kỳ cấp cho các phụ tải khác.
- Ba tranzito loại N - P - N.
- Một điốt ổn áp ZD nó bị đánh thủng khi trị số điện áp của máy phát lớn hơn trị số điện áp định mức. C2 đảm bảo cho tranzito đóng chắc, các điện trở R1, R2, R3, R4 tạo thấp áp điều khiển các tranzito, R5 điện trở điều khiển một đèn báo nạp có công suất 3w.
Dn
Hộp cầu chì
c. Nguyên lý làm việc.
Khi trị số điện áp máy phát nhỏ hơn trị số điện áp định mức. Điốt ổn áp ZD cha bị đánh thủng khi đó T1 đóng TR1 thông qua R4 thì cực B của TR2 đợc nối với dơng ắc quy nên TR2 mở dẫn đến TR3 cũng mở dòng kích từ đi nh sau:
+ Aq Cầu chì Khoá điện Cầu chì 15A Đèn báo nạp L a CuộnWkt b c ETR3 Tiếp giáp ECTR3 CTR3 Mát -Aq.
Dòng điều khiển của TR2 đi nh sau:
+Aq Cầu chì Khoá điện Cầuchì 15A Đèn báo nạp L R4 BTR2 Tiếp giáp BETR2 ETR2 Mát -Aq. Dòng điều khiển của TR3 đi nh sau:
+Aq Cầu chì Khoá điện Cầuchì 15A Đèn báo nạp L R4 BTR3 Tiếp giáp BETR3 ETR3 Mát -Aq.
Khi máy phát làm việc tại điểm (a, L) có thế dơng của máy phát do ba điốt chỉnh lu gửi tới nên lúc này máy phát tự cấp điện cho dòng kích từ. Lúc này đèn báo nạp tắt vì tại hai đầu của đèn báo nạp đều có thế dơng. Dòng kích từ có thể đi nh sau:
+MF a Cuộn Wkt B CTR3 Tiếp giáp CETR3 ETR3 Mát - Aq.
Khi điện áp máy phát lớn hơn điện áp định mức. Điốt ổn áp ZD bị đánh thủng. Do vậy tranzito TR1 mở TR2, TR3 đóng, ngắt mạch điện kích từ. Do vậy máy phát lại không phát ra điện. Vì thế ZD lại đóng quá trình lại lặp lại nh cũ.
Chơng 5. máy khởi động
5.1. Vấn đề khởi động động cơ đốt trong.
Động cơ đốt trong khác với một số động cơ khác nh động cơ điện, máy hơi nớc… vv… Không thể tự khởi động đợc . Nói cách khác, muốn khởi động động cơ thì máy khởi động phải phát ra mô men quay, mô men quay này phải thắng đợc mô men cản của động cơ.
Mô men cản này là tổng các mô men: Mô men lực ma sát, mô men nén, mô men để dẫn động cơ cấu phụ trợ đặt trên động cơ nh ( máy nén khi bơm dầu nhờn, bản nhiên