- Rơ le đổi nối điện áp:
Ở một số ô tô mặc dù mạng điện chung của nó là 12V nhƣng riêng máy khởi động lại sử dụng nguồn 24V. Trƣờng hợp này, ngƣời ta phải có hai bình ắcquy 12V và dùng thêm cơ cấu đổi nối điện áp, để lúc cần khởi động sẽ đấu hai bình ắcquy nối tiếp với nhau, rồi khi khởi động xong lại phải chuyển hai ắc quy thành đấu song song để máy phát điện nạp cho chúng, hoặc dùng chúng thành bộ nguồn cung cấp cho phụ tải khi máy phát chƣa có khả năng cung cấp điện cho tải.
Thực tế cơ cấu đổi nối điện chính là rơ le từ và ngƣời ta gọi tên nó là rơ le đổi nối điện áp. Sau đây sẽ giới thiệu một số loại rơ le thông dụng.
+ Rơ le BK – 30
Khi khởi động ấn nút Kkđ, cuộn dây Wkđ sẽ có điện, từ trƣờng do Wkđ sinh ra làm cho lõi thép của nó đi xuống nên tiếp điểm Kl và K2 mở ra ngắt mạch nối song song của hai ắcquy. Sau đó tiếp điểm K4 đóng và cuối cùng là tiếp điểm K3 cũng đóng. Khi K4 đóng, cực dƣơng của ắc quy AqI đƣợc nối với cực âm của ắc quy AqII qua cầu đồng K4 tức là hai ắc quy đã đƣợc đấu nối tiếp qua tiếp điểm chính,
lúc đó điện áp 24V đƣa tới rơ le gài khớp đƣợc truyền theo đƣờng: từ Aqll đến cầu chì a đến K3 đến PC đến rơ le gài khớp của máy khởi động.
Trong giai đoạn này toàn bộ mạng điện khác của hệ thống điện vẫn là 12V do ắc quy Aql cung cấp. Thả nút ấn khởi động Kkđ ra, cuộn dây Wkđ mất điện, lõi thép và toàn bộ các tiếp điểm lại trả về vị trí ban đầu, tức là mạch đấu nối tiếp hai ắc quy bị cắt, máy khởi động ngừng hoạt động; đồng thời lúc này mạch đấu song song hai ắc quy lại đƣợc thiết lập để cung cấp điện cho phụ tải, hoặc nhận dòng điện nạp từ máy phát đƣa tới.
+ Rơ le kiểu BOSCH: Loại rơ le này đƣợc dùng trên các ô tô Skoda, Tatra, Praga ... Sơ đồ nguyên lí của nó nhƣ hình.
Khi khởi động ấn nút Kkđ, cuộn Wkđ sẽ có điện làm cho lõi thép của nó bị hút xuống phía dƣới. Đòn gánh đ sẽ đẩy tiếp điểm Kl và K2 mở ra, tức là cắt mạch đấu song song hai ắc quy. Tiếp đó tiếp điểm chính K3 đóng để thực hiện việc đấu nối tiếp hai bình ắc quy. Sau cùng là tiếp điểm K2K'2 đóng. Dòng điện có điện áp 24V đƣợc truyền tới máy khởi động theo đƣờng: từ Aqll đến 30a đến cầu chì a đến K2K'2 đến 50 đến cuộn rơ le gài khớp của máy khởi động.
Trong giai đoạn khởi động của máy khởi động, toàn bộ mạng điện trên vẫn đƣợc nối với điểm 30 hoặc điểm 51 nên vẫn đƣợc cung cấp điện ở mức điện áp 12V do Aql đƣa tới. Khởi động xong, thả nút Kkđ ra, dòng điện qua Wkđ bị cắt nên lõi thép và các tiếp điểm đƣợc trả về vị trí ban đầu, tức là mạch đấu nối tiếp hai ắc quy bị cắt để trở về trạng thái đấu song song.
Hình 3.11: Sơ đồ nguyên lí Rơ le đổi nối điện áp BK -30
Máy khởi động
Cầu chì bảo vệ
Đƣờng dẫn điện đến máy phát
- Rơ le bảo vệ:
Trên những ô tô hiện đại còn đƣợc trang bị thêm thiết bị để bảo vệ không cho máy khởi động có thể làm việc đƣợc trong khi đang chạy hoặc động cơ của đã nổ máy. Thiết bị bảo vệ này thực chất cũng là một rơ le từ có sơ đồ nguyên lí nhƣ hình 3.13.
Ở trạng thái bình thƣờng tiếp điểm Kl đóng. Khi vặn khóa điện đến nấc thứ nhất tức là nối đầu AM với K2 của khóa điện, lúc đó đèn báo sẽ sáng, do có dòng điện đi qua đèn nhƣ sau:
- Aq - AM - K2 - đèn - LK - a - Kl - mát - -Aq.
Hình 3.12: Sơ đồ nguyên lí của rơ le đổi nối điện kiểu BOSCH 1- Bình ắc quy; 2- Đường dây đến máy phát; 3- Máy khởi động.
1
2 3
Hình 3.13: Sơ đồ hệ thống khởi động có rơ le bảo vệ. Máy phát điện
Rơ le P1
Rơ le PC-24
Để khởi động ta vặn khóa điện thêm nấc nữa, tức là nối đầu AM với CT của khóa điện. Khi đó cuộn Wkđ của rơ le PC-24 có điện theo mạch.
- Aq - AM - CT - K - Wkđ - K - LK - a - Kl - -Aq.
Rơ le PC-24 tác động, tiếp điểm của nó đóng và điện ắc quy đƣợc dẫn từ điểm nối b tới đầu c (đầu nối chung của hai cuộn dây trong rơ le gài khớp của máy khởi động) để thực hiện khởi động . Một dòng điện phân nhánh từ đầu K qua điểm PC đế R đến Wf để tạo nên lực phản từ cân bằng với lực từ hóa ban đầu của cuộn Wc
khi động cơ chƣa làm việc tự lập đƣợc. Trong quá trình khởi động, điện áp xoay chiều do máy phát sinh ra một phần đƣợc đƣa đến bộ chỉnh lƣu và tạo nên dòng một chiều trong cuộn Wc. Để loại trừ khả năng tác động sớm của rơ le P-1 lực từ hóa của cuộn Wc lúc này đƣợc cân bằng bởi lực phản từ của cuộn Wf. Nếu động cơ chƣa có thể làm việc tự lập thì hiệu lực từ hóa Fwc - Fwf xấp xỉ bằng không và tiếp điểm Kl vẫn đóng, quá trình khởi động vẫn tiếp tục.
Khi động cơ bắt đầu làm việc tự lập đƣợc thì điện áp của máy phát cũng tăng lên, tới lúc điện áp hiệu dụng giữa hai pha của máy phát đạt đƣợc (9 –10) V thì lực từ hóa của cuộn dây đã lớn làm cho Kl mở ra, mạch đèn bị cắt nên đèn tắt báo hiệu cho biết máy phát điện đã làm việc bình thƣờng. Mạch điện của rơ le PC-24 khi đó cũng bị cắt, nó sẽ tác động làm tắt máy khởi động. Sau đó muốn khởi động tiếp cũng không đƣợc vì tiếp điểm Kl đã mở nên rơ le PC-24 không sao hoạt động đƣợc. Trên sơ đồ ta thấy trong rơ le PB-1 có bộ phận chỉnh lƣu để chỉnh lƣu dòng xoay chiều từ 2 pha của máy phát, cung cấp cho cuộn dây từ hóa chính Wc. Điện trở R mắc nối tiếp với cuộn từ hóa phụ Wf để hạn chế dòng điện trong cuộn Wf. Cuộn Wf có lực từ hóa ngƣợc chiều với lực từ hóa của cuộn Wc nhằm làm cho rơ le tác động đóng hoặc mở kết thúc dứt khoát.