- Khi τm=1 (ứng với nmax) thì
2.3.3.6. Công suất mở tiếp điểm và các biện pháp giảm tia lửa ở tiếp điểm:
là làm tăng tổng trở mạch kích thích, do đó tăng nbđ (tức là làm quá trình tự kích thích của máy phát điện bị kéo dài thêm) vì Rcb th−ờng lớn gấp vài lần RWcb.
2.3.3.6. Công suất mở tiếp điểm và các biện pháp giảm tia lửa ở tiếp điểm: điểm:
Vào thời điểm tiếp điểm mở, do SĐĐ tự cảm sinh ra trong cuộn dây kích thích, nên dòng kích thích không thể thay đổi đột ngột mà vẫn giữ nguyên giá trị và h−ớng. Dòng điện này đi qua điện trở phụ và gây nên độ sụt thế trên nó:
UK=Ikt.Rf
Đó cũng chính là thế hiệu đặt lên các tiếp điểm của rơ le khi chúng bắt đầu mở. Rõ ràng thế hiệu này thay đổi tỷ lệ với giá trị dòng kích thích và đạt giá trị max ở số vòng quay nhỏ (khi Ikt=Iktmax) và giá trị min ở số vòng quay cao (khi Ikt=Iktmin).
Nghiên cứu cho thấy: thế hiệu UK và dòng kích thích đi qua tiếp điểm khi nó sắp mở càng lớn, thì khi tiếp điểm mở sẽ xuất hiện tia lửa càng mạnh phóng qua các má vít. Tia lửa gây mòn, cháy và ô xy hoá tiếp điểm. Các má vít bị mòn, rỗ và ô xy hoá nhiều sẽ tiếp xúc không tốt, làm gián đoạn mạch kích thích và máy phát có thể không tự kích thích đ−ợc. Nếu tia lửa quá mạnh có thể làm tiếp điểm bị nóng chảy, dính lại không mở ra đ−ợc nữa --> lúc đó rơ le mất tác dụng -- > thế hiệu máy phát sẽ tăng lên theo n --> làm các phụ tải có thể bị cháy hỏng.
Để đánh giá tác động phá huỷ tiếp điểm của tia lửa, ng−ời ta dùng khái niệm công suất mở tiếp điểm: PK = UK.Ikt = Ikt2.Rf.
Công suất mở tiếp điểm là một đại l−ợng quy −ớc xác định tuổi thọ và khả năng làm việc của tiếp điểm.
Để tiếp điểm làm việc đ−ợc bình th−ờng thì công suất mở tiếp điểm không đ−ợc v−ợt quá giá trị quy định: PKmax = Ikt2.Rf ≤ 100...200 (W). Do đó khi PKmax lớn thì phải tìm cách giảm giá trị của nó.
Để giảm PKmax có thể áp dụng các biện pháp sau:
+ Giảm Ikt: Khi giảm Ikt thì để đảm bảo công suất của máy phát phải tăng kích th−ớc cuộn kích thích. Điều đó làm tăng kích th−ớc và trọng l−ợng máy phát.
Để tránh nh−ợc điểm trên ng−ời ta phân nhánh mạch kích thích (hình 2.74) và dùng RLĐCTH kép (gồm 2 rơ le: mỗi rơ le đảm nhận một nhánh). Biện pháp này cho phép giảm dòng kích thích đi qua tiếp điểm nh−ng không giảm dòng kích thích tổng của máy phát và th−ờng dùng khi công suất máy phát ≥ 1000 W.
Trang bị điện và điện tử trên ôtô Biên soạn : TS. Nguyễn Hoàng Việt
68 Hình 2.74. Sơ đồ rơ le điều chỉnh
thế hiệu phân nhánh mạch kích thích. dùng đi ốt mắc song song Hình 2.75. Sơ đồ với cuộn dây kích thích.
+ Dùng điện trở và điốt bán dẫn mắc song song với cuộn kích thích của máy phát (hình 2.75):
Khi dùng điốt mắc nh− vậy, dòng tự cảm sinh ra khi KK' mở sẽ khép kín qua hai mạch có chiều nh− trên hình vẽ:
- Mạch qua điốt với dòng Iđ;
- Mạch qua máy phát và điện trở phụ với dòng IK.
Về giá trị: Iđ + IK = Ikt, nh−ng do IK << Ikt nên tia lửa ở tiếp điểm sẽ giảm.
Để bảo vệ cho điốt khỏi bị h− hỏng do dòng điện quá lớn, ng−ời ta mắc nối tiếp với nó một điện trở bảo vệ Rbv.
+ Giảm Rf: Nếu kết cấu rơ le không có gì thay đổi thì Rf không thể giảm đ−ợc, vì nh− vậy sẽ làm giảm khoảng làm việc của rơ le. Để giảm Rf mà vẫn đảm bảo khoảng làm việc của rơ le ng−ời ta làm rơ le hai nấc điều chỉnh (hình 2.76).
n
n
Hình 2.76. Rơ le điều chỉnh thế hiệu hai nấc. a- Sơ đồ; b- Đặc tính.
- Nấc 1: Nh− RLĐCTH bình th−ờng, chỉ có cặp tiếp điểm 1 và 2 làm việc. Do điện trở phụ giảm đi ( =⎛⎝⎜⎜ − ⎠⎞⎟⎟<⎛⎝⎜⎜ − Wkt⎟⎟⎞⎠ làm việc. Do điện trở phụ giảm đi ( =⎛⎝⎜⎜ − ⎠⎞⎟⎟<⎛⎝⎜⎜ − Wkt⎟⎟⎞⎠
min kt dm Wkt kttb dm f R I U R I U R )
nên đến số vòng quay ntb nào đó --> nấc 1 sẽ mất tác dụng điều chỉnh (cặp tiếp điểm 1-2 luôn luôn mở) thì nấc 2, tức cặp tiếp điểm 2-3 bắt đầu làm việc.
- Nấc 2: Khi 2-3 đóng --> Wkt bị nối tắt --> Ikt giảm --> Umf giảm --> 2-3 mở ra. Khi 2-3 mở --> Ikt tăng lên --> Umf tăng --> 2-3 đóng lại. Quá trình > 2-3 mở ra. Khi 2-3 mở --> Ikt tăng lên --> Umf tăng --> 2-3 đóng lại. Quá trình trên cứ lặp lại theo chu kỳ giữ cho thế hiệu máy phát không tăng qúa giới hạn cho phép.
Để cho thế hiệu giữa hai nấc không chênh lệch nhau nhiều thì cần phải điều chỉnh chính xác hành trình tiếp điểm, tức là phải đảm bảo khe hở giữa cặp má vít 2-3 (khi 1-2 đóng) nhỏ hơn 0,5 mm. Với khe hở nhỏ nh− vậy, khi bị bụi
Trang bị điện và điện tử trên ôtô Biên soạn : TS. Nguyễn Hoàng Việt
bẩn hay khi mặt má vít bị lồi lõm, tiếp điểm dễ bị kẹt làm rơ le mất tác dụng điều chỉnh. Mặt khác, đối với các máy phát hệ ≥24V thì biện pháp này ít hiệu quả: khi rơ le làm việc vẫn có tia lửa mạnh ở tiếp điểm.
Những nh−ợc điểm cơ bản trên làm giảm độ tin cậy và tính ổn định làm việc của RLĐCTH hai nấc. Vì thế mà RLĐCTH loại này ít đ−ợc sử dụng.