Để tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của bộ tiết chế của máy phát điện ta sử dụng sơ đồ nguyên lý mô tả ở hình 2.1.
Trong quá trình hoạt động, tốc độ quay của động cơ luôn thay đổi kéo theo tốc
độ quay của rô tô máy phát thay đổi theo nên hiệu điện thế phát ra của máy phát không ổn định. Do vậy nhiệm vụ của bộ tiết chế là phải điều chỉnh dòng điện kích từ của rô to sao cho hiệu điện thế của máy phát luôn ổn định. Thật vậy, giả sử hiệu điện thế của máy phát tăng cao hơn hiệu điện thế định mức, lực từ trong cuộn dây điện từ sẽ tăng theo và thắng đợc lực kéo của lò xo làm mở tiếp điểm P1, dòng điện kích từ phải chạy qua nhánh có điện trở nên giảm xuống, từ trờng trong rô to giảm theo nên hiệu điện thế của máy phát sẽ giảm xuống. Khi hiệu điện thế của máy phát giảm
Loại rơ le
điện từ
Loại bán dÉn
xuống thấp hơn hiệu điện thế định mức, lực từ trong cuộn dây điện từ sẽ giảm theo và không thắng đợc lực kéo của lò xo làm đóng tiếp điểm P1, dòng điện kích từ chạy qua nhánh không có điện trở nên tăng lên, từ trờng trong rô to tăng theo nên hiệu điện thế của máy phát sẽ tăng lên. Khi hiệu điện thế của máy phát lại tăng cao hơn hiệu điện thế định mức quá trình sẽ lặp lại nh ban đầu. Do đó hiệu điện thế phát ra của máy phát cứ tăng lên giảm xuống lân cận xung quanh giá trị hiệu điện thế định mức (12V hoặc 24V) mà không tăng quá cao làm ảnh hởng đến phụ tải. Quá trình thay đổi điện
áp phát ra của máy phát đợc mô tả nh ở đồ thị hình 11. Tiếp điểm P2 trên sơ đồ hình 10 có tác dụng nối thông dẫn dòng kích từ ra "mass" trong trờng hợp đã mở tiếp điểm P1 mà hiệu điện thế của máy phát vẫn còn cao hơn hiệu điện thế định mức. Trong tr- ờng hợp này, dòng điện kích từ sẽ không đi qua rô to, hiệu điện thế của máy phát sẽ giảm về không.
Hình 2.2: Sơ đồ nối dây của bộ tiết chế trong hệ thống nạp điện máy phát
điện
ắc quy
bé tiÕt chÕ khãa
điện
Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý của bộ tiết chế
Hình 2.3: Đồ thị mô tả thay đổi điện áp máy phát điện
Bộ tiết chế kiểu rơ le điện từ có nhiều nhợc điểm nh hiệu suất thấp, kích thớc lớn và yêu cầu bảo dỡng tiếp điểm thờng xuyên nên ngày nay nó không còn đợc sử dụng nữa. Bộ tiết chế bán dẫn khắc phục đợc những nhợc điểm nêu trên nên nó đợc sử dụng rộng rãi thay cho bộ tiết kiểu rơ le điện từ. Hình 12 giới thiệu sơ đồ nguyên lý của bộ tiết chế bán dẫn. Tơng tự nh bộ tiết chế kiểu điện từ, khi hiệu điện thế của máy phát tăng cao quá điện áp định mức, đi ốt ổn áp Zener ZD dẫn dòng điều khiển Trandito Tr2mở làm nối thông điện thế từ điểm A ra "mass", hiệu điện thế điều khiển (cực bazơ) Trandito Tr1 bằng không, Trandito Tr1 khoá lại làm ngắt dòng kích từ IKT, hiệu điện thế của máy phát giảm xuống.
cuén d©y
điện từ
ắc quy lò xo
điện trở
các tiÕp
®iÓm rô to
n(vòng/phút) U(V)
không có bộ tiÕt chÕ
12V
cã bé tiÕt chÕ
Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý của bộ tiết chế bán dẫn
Khi hiện điện thế của máy phát giảm xuống thấp hơn điện áp định mức, đi ốt ổn
áp Zener ZD ngắt dòng điều khiển làm Trandito Tr2khoá, điện thế từ điểm A không nối thông ra "mass", hiệu điện thế điều khiển (cực bazơ) Trandito Tr1 đủ lớn, Trandito Tr1 mở dẫn dòng kích từ IKT cung cấp cho rô to làm hiệu điện thế của máy phát tăng lên. Quá trình này cứ lặp đi lặp lại tơng tự nh ở bộ tiết chế kiểu rơ le điện từ. Hình 13 giới thiệu sơ đồ mạch điện của bộ tiết chế bán dẫn và máy phát điện.
Hình 2.5: Sơ đồ mạch điện của bộ tiết chế và máy phát điện cuén d©y
stato
cuộn dây rô to
ắc quy +
- IKT
A
B cuén d©y stato
cuộn dây rô to
bé tiÕt chÕ
đèn báo nạp
IC quyắc
T r2
T r3 T
r1
III. Hiện tợng, nguyên nhân h hỏng, phơng pháp kiểm tra bảo dìng bé tiÕt chÕ
1. Hiện tợng, nguyên nhân h hỏng:
- Hiện tợng 1: Máy không phát điện Nguyên nhân:
+ Đứt các đờng dây dẫn.
+ Bé tiÕt chÕ h háng.
+ H hỏng ở máy phát.
- Hiện tợng 2: Điện áp của máy phát không ổn định.
Nguyên nhân:
+ H đi ốt ổn áp Zener (h bộ tiết chế).
+ Chổi than mòn.
+ Dây đai chùn quá mức.
2. Phơng pháp kiểm tra bảo dỡng:
+ Quan sát bằng mắt thờng và đo điện trở thông mạch.
+ Nối trực tiếp cực kích từ vào nguồn và đo hiệu điện thế phát ra của máy phát.
+ Kiểm tra theo quy trình sửa chữa máy phát.
IV. Nội dung bảo dỡng và sửa chữa bộ tiết chế 1. Quy trình tháo lắp các bộ phận:
- Tháo cực dơng bình ắc quy.
- Tháo đầu nối dây nguồn cung cấp điện và dây kích từ.
- Tháo rời bộ tiết chế ra khỏi máy phát (thân xe).
2. Làm sạch, kiểm tra và bảo dỡng bên ngoài:
- Dùng chổi lông quét sạch bụi bám trên thân máy hát.
- Dùng súng hơi thổi sạch bụi bên trong ngăn chứa băng đĩa hát.
- Kiểm tra các đầu nối dây dẫn điện và lắp lại.
3. Lắp lại các bộ phận:
- Lắp lại các bộ phận ngợc với quy trình tháo.
V. Câu hỏi và bài tập
1. Nêu công dụng của bộ tiết chế?
2. Bộ tiết chế gồm có những loại nào? Ưu nhợc điểm của mỗi loại?
3. Vẽ sơ đồ và trình báy nguyên lý mạch điện bộ tiết chế bán dẫn.
THựC hành Tại xởng
I. Nơi làm việc:
Công việc thực hành bảo dỡng bộ tiết chế đợc tiến hành tại xởng Động lực với mỗi nhóm 2 học sinh và đợc tiến hành trên một mô hình hệ thống cung cấp điện của
ô tô.
II. Chuẩn bị dụng cụ:
- Dụng cụ thực hành bao gồm: các cờ lê có số từ 10 đến 19, kìm điện, đồng hồ
đo điện vạn năng (multi-meter) và khay đựng.
- Vật t gồm có: xăng, mỡ bôi trơn và giẻ lau.
III. Tháo lắp và bảo dỡng:
1. Thực hiện tháo rời các bộ phận của bộ tiết chế:
- Tiến hành theo quy trình đã học ở trên lớp (Mục III.1.)
- Yêu cầu kỹ thuật: chọn cờ lê đúng cỡ và tránh làm chạm chập điện (nên tháo cực âm ắc quy trớc khi tháo các đầu cực dẫn điện khác)
2. Kiểm tra tình trạng kỹ thuật:
- Kiểm tra điện áp của máy phát ở các chế độ khác nhau của động cơ.
- Kiểm tra nhiệt độ của bộ tiết chế khi hoạt động.
- Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của các đầu nối dây dẫn điện.
3. Bảo dỡng và sửa chữa các chi tiết bộ phận:
- Vệ sinh sạch bụi bẫn bám xung quanh vỏ.
- Nối các đầu dây chắc chắn.
4. Thực hiện lắp lại các bộ phận của bộ tiết chế:
Thực hiện ngợc lại với quy trình tháo theo hớng dẫn ở mục IV.4. đã học trên lớp.
BàI 3