Ch¬ng I. h TH NG
Ệ Ố
CUNG C P ĐI N Ấ
Ệ
I.
Nhi m v hÖ thè ng c ung c Êp ®iÖn,
ụ
ệ
c ¸c ng u n đi n trªn «t«
ồ
ệ
II. ¾c qui khë i ®é ng
III. M¸y ph¸t ®iÖn
IV. Bé ®iÒu c hØnh ®iÖn ¸p
Ố Ớ
Ụ
Ầ
Ệ
III.1. NHI M V , YÊU C U Đ I V I MÁY PHÁT
ng ồ ấ ượ
- Yªu cÇu:
- Máy phát là ngu n đi n chính cung c p năng l ệ cho các ph t i khi đ ng c làm vi c ụ ả ộ ơ ệ
+ Đ m b o c p đ công
ủ
ả
ả
ấ
su t cho ph t
i
ụ ả
ấ
+ Ch t l
ng đi n áp b ng
ấ ượ
ệ
ằ
ph ng n đ nh đ n p đi n
ể ạ
ổ
ệ
ẳ
ị
cho c qui ắ
III.2. C U T O Ạ Ấ MÁY PHÁT
ư
- Rotor - Stator - Ch nh l u ỉ - V máy phát ỏ - Cánh qu tạ - D n đ ng ộ ẫ - B đi u ộ ề ch nh đi n áp ệ ỉ
ROTOR
TÇn s è tõ trê ng q uay
1, 3. hai nö a c hïm c ùc ; 2. c ué n d ©y kÝc h tõ ; 3. trô c ro to r
Rear end frame
Magnetic pole (Claw)
Pole core
Rotor coil
Fan
Drive end frame
Brush
Slip ring
Slip ring
Brush
Rotor coil
Fan
Rotor
Lines of magnetic force
Passage of cooled wind
Magnetic pole and lines of magnetic force
Brush holder
Battery
Brush
Resin insulator
Spring
Brush
Rotor shaft
Slip ring
Coil terminal line (Rotor coil)
Slip ring
: Electricity
Outline view of brush and slip ring
Schematic of brush and slip ring
STATOR
fU
U d
Cué n d ©y S tato r ®Êu tam g i¸c 3= =
fI
I d
Cué n d ©y S tato r ®Êu s ao =
fU 3=
fI
U d I d
Tõ th«ng khÐp kÝn q ua c ¸c c ué n d ©y s tato r
1. è ng lãt; 2. Cué n d ©y kÝc h tõ ; 3,4. C¸c v Êu c ùc ; 5. S ta to ; 6. Cué n d ©y p hÇn ø ng ; 7. Tõ th«ng c hÝnh; 8. Tõ th«ng tan; 9. Trô c r« to
=
U
U
w sin(
t ).
A
m
w
=
p .2
f =
.
U
p np .. 30
=
U
U
w sin(
t .
)
U =f hd
B
m
m 2
w
=
p .2
f =
.
=
+
U
w sin(
t .
m
C
p np .. 30
p 2 3 p 2 3
U
)
-
ỗ
Dòng đi n qua m i ệ ỗ ướ p /3 diode m i b c có giá tr trung bình ị là Icltb/3
ặ
ệ
Dòng đi n pha có ệ đ c tính gián đo n, ạ không sin, có giá tr ị hi u d ng: ụ If hd = 0,816.Icltb
p
m
cltb
ChØnh lu 1/2 c hu kú = w 2 U sin w tdt . U (cid:242)
0
1 p 2
m
m
2 = = U 45,0 U p
=
w
U
2 U
sin
w tdt .
p .
ChØnh lu c Çu hai nö a c hu kú
cltb
m
2 p 2
0
=
=
U
9,0
U
m
m
22 p
(cid:242)
T
12/
=
.3
U
w cos(
. t
).
dt
U
ChØnh lu c Çu b a p ha, hai nö a c hu kú
m
cltb
6 T
(cid:242)
=
12/ T .65,1 U
m
-
ChØnh lu c Çu b a p ha hai nö a c hu kú + 3 d io d e s p hô
Diode
Stator coil
Rectified voltage
Coil III
Figure1
Coil I
Diode
Rectifier holder
Coil II
Figure3
Figure2
CÊu t¹o b é c hØnh lu c Çu
i đi m trung hoà
S đ b ch nh l u c u + 2 diodes t ư
ơ ồ ộ
ầ
ỉ
ạ
ể
Neutral point
Neutral point diodes
Circuitry of alternator with neutral point diodes
Portion of neutral point voltage exceeding output voltage at high speeds
Output voltage
Neutral point voltage
At low speeds
Neutral point mean voltage
V o
l
Ground potential
ta g e
Rotational angle
Voltage wave appearing at neutral point under load
With neutral point diodes
Without neutral point diodes
O u
tp u
t c u r
re n
t
Alternator speed (rpm) Performance characteristics
S ¬ ®å m ¸y p h¸t 3 p ha, s ö d ô ng c hØnh la c Çu 3 p ha, hai nö a c hu kú + 2 d io d e s ®iÓm trung tÝnh + 3 d io d e s p hô
òng đi nệ máy phát sau khi ch nh ỉ
ệ = Tính toán đi n áp, d l uư U
.5,1
U
cl
min
U
=
I
cl
max
=
.73,1
m U
U
max cl R
m
max =
D
.23,0
U
cl U
m
cl
T
12/
=
=
U
.3
U
w cos(
. t
).
dt
.65,1
U
cltb
m
m
6 T
(cid:242)
=
=
=
T .65,1
12/ U
U
.34,2
U
.35,1
U
f
cltb
m
hd
dhd
=
=
-
U
.23,0
U
.139,0
U
cl
m
cltb
T
=
=
I
w cos(
.
t .
).
dt
I .955,0
D
cltb
cl
cl
max
max
6 T
(cid:242)
12/ I 12/
T
-
= CenF
D U
EF = 4,44k1k0fWF Ucl = 2,34 EF D U = 2.34 CenF
EF - Søc ®iÖn ®éng mét pha, V k1 - HÖ sè m¹ch tõ, phô thuéc vµo d¹ng ®êng søc tõ. k0 - HÖ sè d©y quÊn cña m¸y ph¸t. p - Sè ®«i cùc tõ cña m¸y ph¸t. n - Tèc ®é quay cña m¸y ph¸t, vßng/phót f - TÇn sè ®iÖn ¸p xoay chiÒu, f = pn/60 W - Sè vßng d©y quÊn cña 1 pha, vßng. - Tõ th«ng qua c¸c vßng d©y, Vª-be
Ce = 4,44 k1 k0 p W / 60 - h»ng sè cña m¸y ph¸t Ucl - ®iÖn ¸p sau chØnh lu, V D U - Sôt ¸p qua chØnh lu, V
F
Three-phase windings
Two sets of three-phase windings
Rotor coil
Rotor coil
IC regulator
IC regulator
Voltage
Staggered 30°
Voltage
Rotational angle
Rotational angle
SC type alternator
Compact type alternator
III.3. CÁC Đ C TÍNH C A MÁY PHÁT
Ủ
Ặ
ệ ặ - Đ c tính đi n áp U
mp = f(n)
ặ - Đ c tính dòng đi n I ệ mp = f(n)
ặ - Đ c tính ngoài U
mp = f(Imp)
S đ băng th đ l y đ c tính máy ử ể ấ ơ ồ ặ
phát
- Đ c tính đi n áp Ump = ệ ặ
f(n)
Nh n xét ậ
- Đi n áp máy phát tăng t l
ỷ ệ ớ ố
v i t c đ máy phát ộ
ệ
- Khi t c đ máy phát n > n
ộ
ố
1 Ump > Uđm
C n có thi
ầ
ế ị
t b kh ng ch không cho U ế
ố
mp
ể ả
i ụ ả
quá Uđm đ đ m b o an toàn cho ph t ả
ặ - Đ c tính dòng đi n I ệ mp = f(n)
- Dòng đi n máy phát tăng t l
ỷ ệ ớ ố
v i t c đ máy phát ộ
ệ
Nh n ậ
ố
ộ
-Khi t c đ máy phát n > n
1 Imp > Imax
xét
ệ
ớ ạ
i h n theo đi u ki n đ t nóng cu n dây stator) ố
ộ
ề
ệ
(Imax là dòng đi n gi
C n có thi
ầ
ế ị
t b kh ng ch không cho I ế
ố
mp v
t ượ quá Imax đ ể
đ m b o an toàn cho m
áy phát
ả
ả
Máy phát có đ c tính t
ặ
ự ạ
h n ch dòng: ế
là máy phát có k t c u s cu n dây và đ
ng kính dây
ế ấ
ố
ộ
ườ
c a stator sao cho khi làm vi c dòng đi n l n nh t mà
ệ ớ
ủ
ệ
ấ
máy phát cung c p đ
c không v
t quá gi
i h n đ t
ấ
ượ
ượ
ớ ạ
ố
nóng c a cu n dây stator ộ
ủ
2
2
2
2
=
+
=
+
(cid:246) (cid:230)
Z
R
X
R
p 2
L
(cid:247) (cid:231) Imp =
E Z
pn 60
ł Ł
Pn 60
X = 2 p f L = 2p L
Đ c tính ngoài U ặ
mp = f(Imp)
Ch¬ng I. h TH NG
Ệ Ố
CUNG C P ĐI N Ấ
Ệ
I.
Nhi m v hÖ thè ng c ung c Êp ®iÖn,
ụ
ệ
c ¸c ng u n đi n trªn «t«
ồ
ệ
II. ¾c qui khë i ®é ng
III. M¸y ph¸t ®iÖn
IV. Bé ®iÒu c hØnh ®iÖn ¸p
IV.1. NHI M V BĐC ĐI N ÁP Ụ
Ệ
Ệ
ế
ố
t quá giá tr ị
ị ố
ộ
Kh ng ch không cho đi n áp máy ệ phát v ượ đ nh m c trong khi ứ t c đ máy phát tăng lên
Uđm = 13,8 ‚ 14,4 vol.
IV.2. NGUYÊN LÝ ĐI U CH NH ĐI N ÁP MÁY PHÁT
Ệ
Ề
Ỉ
- BĐC làm vi c theo nguyên ệ tác đ ng không liên t c ụ ộ
Do có quán tính nên đ ườ ề
ch nh có d ng “răng c a” ạ ỉ ng đi u ư
- Đi u ch nh đi n áp máy phát b ng cách thay đ i tr s ổ ị ố ằ ệ
T công th c chung c a máy đi n:
ừ
ủ
ệ
Emp = Ce.n.Φ
ứ Ump @
Φ = f(Ikt)
ề ỉ dòng đi n kích t ệ ừ
Ump ~ Ikt
- BĐC là thi t b làm vi c t ế ị ệ ự ộ đ ng, đi u khi n theo chu trình ể ề
M ch so sánh
ạ
M ch so sánh
ạ
M ch so sánh
ạ
kín
IV.3. PHÂN LO I BĐC
Ạ
- Phân lo i theo các ph n t ng ng đi u ch nh ầ ử ạ ưỡ ề ỉ
BĐC ki u đi n t ể
ệ ừ
BĐC ki u đi n t ể
ệ ử
ể
ề
ỉ
ờ
ề
ỉ
th =
Th i đi m đi u ch nh : ể D UR1 = Uđthg
Th i đi m đi u ch nh : F ờ Floxo
ng pháp n i ghép cu n kích t v i BĐC - Phân lo i theo ph ạ ươ ộ ố ừ ớ
+ (+)
Wkt n i v i c c E (-) ố ớ ự
Wkt n i v i c c B ố ớ ự
IV.4. B ĐI U CH NH KI U ĐI N T Ỉ
Ộ Ề
Ệ Ử
Ể
ể ẫ
- BĐC đi n ki u bán d n ệ - BĐC ki u vi m ch ể ạ
ệ
ỉ
B đi u ch nh đi n ộ ề áp trên xe Audi
ỉ
Ắ
c a
ừ ủ
1. B đi u ch nh ộ ề 2. C u chì ầ 3. Khoá đi nệ 4. c qui 5. Máy phát 6. Cu n kích t ộ máy phát 7. Đèn báo n pạ D1 Diode b o vả ệ T1, T2 các transitor
B đi u ch nh s d ng các transitor n-p- ử ụ ỉ
ộ ề n
D
U
dt
Khi n nh ỏ Umf < Eaq < Uđc < U 1R T1 khóa T2 mở Ice = Ikt
Đèn báo n p ạ sáng
D
U
dt
Khi n tăng Eaq < Umf < Uđc < U 1R T1 khóa T2 mở Ice = Ikt
Đèn báo n p t
t ạ ắ
D
U
dt
Khi n = n0 Umf = Uđc = U 1R T1 mở T2 khóa Ikt = 0
Umf gi m ả
Khi n tăng và n> n0 T1,T2 đóng m theo chu kỳ, ở đ m b o U ả
ả
mf ~ Uđm
T i th i đi m đi u ch nh:
ể
ề
ạ
ờ
ỉ
U
U
= 1R
dt
+
R 2
R 1
D
=
U
U
U
.
U
+ D 1 R
= U R
2
dc
dc
R 1
R 1
D D
R 1
=
=
D
U U
R
2
R I . 1 R I . 2
R 1 R 2
D
B đi u ch nh đi n áp ki ỉ
ộ ề
ệ
u vi m ch
ể
ạ
B đi u ch nh đi n áp c a xe Toyota
ộ ề
ủ
ệ
ỉ
ạ
Các tr ng thái làm vi cệ
ạ
Các tr ng thái làm vi cệ
ạ
Các tr ng thái làm vi cệ
ạ
Các tr ng thái làm vi cệ
ạ
Các tr ng thái làm vi cệ
