NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Hưng yên, ngày… tháng… năm 2013
Giáo viên hướng dẫn
Giáo viên phản biện
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 1
PHẦN I : MỞ ĐẦU 2
1.1. Lý do ch n t i v l ch s v n nghiên c uọ đề à à ị ử ấ đề ứ 2
1.1.1. Tính c p thi t c a t iấ ế ủ đề à 2
1.1.2. Ý ngh a c a t iĩ ủ đề à 2
1.2. M c tiêu c a t iụ ủ đề à 3
1.3. i t ng v ph m vi nghiên c u c a t iĐố ượ à ạ ứ ủ đề à 3
1.4. Gi thi t khoa h cả ế ọ 3
1.5. Nhi m v nghiên c uệ ụ ứ 3
1.5.1. Ph ng pháp nghiên c u th c ti n ươ ứ ự ễ 3
1.5.2. Ph ng pháp nghiên c u t i li uươ ứ à ệ 3
1.5.3. Ph ng pháp th ng kê mô tươ ố ả 4
PHẦN II: CƠ SỞ LÝ LUẬN CHỌN ĐỀ TÀI 5
CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 5
1.1. Vai trò c a h th ng cung c p i nủ ệ ố ấ đ ệ 5
1.2. c quyẮ 5
1.3. Máy phát i n xoay chi u ba pha đ ệ ề 8
1.3.1. Rôto (ph n c m)ầ ả 8
1.3.2. Stato (ph n ng)ầ ứ 9
1.3.3. B ch nh l uộ ỉ ư 9
1.3.4. Ti t ch IC ( B i u ch nh i n )ế ế ộ đ ề ỉ đ ệ 10
1.3.5.Các b ph n khác ộ ậ 16
1.3.6. Nguyên lý l m vi c c a máy phát i n xoay chi uà ệ ủ đ ệ ề 16
2.1. Các d ng h ng, ph ng pháp b o d ng, s a ch a c quyạ ỏ ươ ả ưỡ ử ữ ắ 18
2.1.1. Các d ng h ng c a c quyạ ỏ ủ ắ 18
2.1.2. Ph ng pháp b o d ng c quyươ ả ưỡ ắ 19
2.2. Nh ng h h ng th ng g p v ph ng pháp ki m tra máy phátữ ư ỏ ườ ặ à ươ ể
20
44
3.4.3. B i 3: u n i s m ch i n h th ng cung c p i n à Đấ ố ơ đồ ạ đ ệ ệ ố ấ đ ệ
trên mô hình 47
3.4.4. B i 4: Ki m tra s ho t ng không bình th ng c a máy à ể ự ạ độ ườ ủ
phát d a v o các PAN có trên mô hìnhự à 51
3.4.5. B i 5: Thí nghi m ki m tra s ph thu c c a i n áp v o t à ệ ể ự ụ ộ ủ đ ệ à ỉ
s truy n trên mô hìnhố ề 52
PHẦN IV: KẾT LUẬN 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO 54
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.4: Máy phát điện tháo rời 8
Hình 1.5: Cấu tạo rôto 8
Hình 1.6: Stator 9
10
Hình 1.8: Sơ đồ nguyên lý của bộ chỉnh lưu 10
Hình 1.9: Sơ đồ nắn dòng 3 pha cả chu kì 10
Hình 1.10: Cấu tạo của tiết chế 11
Hình 1.11: Khi khoá điện ON 12
Hình 1.12: Khi máy phát đang phát điện 12
Hình 1.13: Khi điện áp máy phát cao hơn điện áp hiệu chỉnh 13
Hình 1.14: Khi Rotor bị đứt 13
Hình 1.15: Khi Rotor bị ngắn mạch 14
Hình 1.16: Khi cực S bị ngắt 14
Hình 1.17:Khi cực B bị ngắt 15
Hình 1.18: Khi chân F nối mát 15
Hình 1.19: Các bộ phận khác của máy phát điện xoay chiều 16
Hình 1.20: Nguyên lý máy phát ba pha trên ô tô sau một chu kỳ 16
Hình 2.1: Tháo dây cudoa 22
23
Hình 3.4: Vôn kế và ampe kế 37
Hình 3.5: Đèn báo khóa điện, khóa điện, hộp cầu chì, cọc 30, cọc 31 38
Hình 3.6: Đèn báo nạp và đèn báo nguồn mô tơ kéo 38
Hình 3.7: Actomat và máy phát bị cắt 38
Hình 3.8: Dàn điốt, tiết chế, các PAN ngắt và phụ tải 39
Hình 3.9: Máy phát điện và chân máy phát 41
Hình 3.10: Kiểm tra thông mạch Rôto 42
Hình 3.11: Kiểm tra chạm mát Rôto 42
Hình 3.12: Kiểm tra thông mạch giữa các cuộn dây Stator 43
Hình 3.13: Kiểm tra sự chạm mát của các cuộn dây của Stator 43
Hình 3.14: Dàn điốt 44
Hình 3.15: Kiểm tra điốt thuận điện trở thuận 45
Hình 3.16: Kiểm tra điốt thuận điện trở nghịch 45
Hình 3.17: Kiểm tra đi ốt nghịch điện trở thuận 46
Hình 3.18: Kiểm tra đi ốt nghịch điện trở ngược 46
Hình 3.19: Máy phát 47
Hình 3.20: Dàn điốt và tiết chế 48
Hình 3.21: Mô hình đấu nối sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện trên mô hình 50
Hình 3.22: Các PAN hư hỏng 51
Hình.3.23: Vị trí tiến hành thí nghiệm 53
LỜI NÓI ĐẦU
Ôtô hiện nay có một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế
quốc dân, nó được dùng để vận chuyển hành khách, hàng hoá và nhiều công việc
khác…Nhờ sự phát triển của khoa học kỹ thuật và xu thế giao lưu, hội nhập quốc tế
trong lĩnh vực sản xuất và đời sống, giao thông vận tải đã và đang là một ngành kinh tế
kỹ thuật cần được ưu tiên của mỗi quốc gia.
Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật và công nghệ, ngành ôtô đã
có những tiến bộ vượt bậc về thành tựu kỹ thuật mới như: Điều khiển điện tử và kỹ
thuật bán dẫn cũng như các phương pháp tính toán hiện đại… đều được áp dụng trong
ngành ôtô. Khả năng cải tiến, hoàn thiện và nâng cao để đáp ứng với mục tiêu chủ yếu
ngành công nghiệp ô tô cũng rất được quan tâm. Với sự phát triển của nhiều hãng ô tô
với công nghệ ngày càng cao cùng với nhu cầu sử dụng ô tô ngày càng nhiều. Ô tô đối
với người dân Việt Nam không chỉ là phương tiện đi lại mà cũng là một tài sản lớn đối
với cá nhân, gia đình, các cơ quan và doanh nghiệp. Trong những năm gần đây sự phát
triển ngành ô tô có những bước tiến rõ rệt. Hiện nay ô tô được trang bị rất nhiều trang
thiết bị hiện đại phục vụ cho nhu cầu của con người, do đó rất phong phú về kết cấu
đòi hỏi người kỹ thuật viên, người bảo dưỡng sửa chữa phải có kinh nghiệm sâu về
cấu tạo, các đặc tính, nguyên lý vận hành trong tất cả các hệ thống. Để đáp ứng nhu
cầu của xã hội hiện nay nhiệm vụ của các trường kỹ thuật đào tạo những người trình
độ về kiến thức, tay nghề để đáp ứng được nhu cầu mà xã hội đặt ra. Là một sinh viên
theo ngành ô tô càng phải trang bị một cách đầy đủ những kiến thức về chuyên ngành.
1.1.2. Ý nghĩa của đề tài
Đề tài giúp cho sinh viên năm cuối khi sắp tốt nghiệp có thể củng có kiến thức,
tổng hợp và nâng cao kiến thức chuyên ngành cũng như kiến thức ngoài thực tế, xã hội
của sinh viên. Đề tài giúp cho sinh viên biết cách tìm hiểu và tổng hợp tài liệu, tự xây
dựng mô hình tự đưa ra những bài thực hành trên mô hình mình làm , giúp cho sinh
viên có ý thức tự học, tự nghiên cứu về lĩnh vực chuyên ngành.
Những kết quả thu được sau khi hoàn thành đề tài giúp cho sinh viên hiểu rõ, sâu
hơn về kết cấu, nguyên lý làm việc và những hư hỏng cũng như phương pháp kiểm tra
sửa chữa hệ thống cung cấp điện trên ô tô thông qua mô hình và các bài thí nghiệm
thực hành trên mô hình.
2
1.2. Mục tiêu của đề tài
- Tìm hiểu về đặc điểm, cấu tạo, nguyên lý làm việc của hệ thống cung cấp điện
trên ô tô.
- Kiểm tra sữa chữa các thiết bị trên mô hình.
- Xây dựng các bài thực hành trên mô hình hệ thống cung điện trên ô tô.
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
- Đối tượng nghiên cứu: Quy trình tháo lắp, kiểm tra hư hỏng sửa chữa hệ thống
cung cấp điện.
a. Khái niệm: Là phương án tổng hợp kết quả nghiên cứu thực tiễn và nghiên cứu tài
liệu để đưa ra kết luận chính xác, khoa học.
b. Các bước thực hiện.
Từ thực tiễn nghiên cứu động cơ và nghiên cứu các tài liệu lý thuyết đưa ra kết
cấu, nguyên lý làm việc và những hư hỏng cũng như phương pháp kiểm tra sửa chữa
hệ thống cung cấp điện trên ô tô thông qua mô hình và các bài thí nghiệm thực hành
trên mô hình.
4
PHẦN II: CƠ SỞ LÝ LUẬN CHỌN ĐỀ TÀI
CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
1.1. Vai trò của hệ thống cung cấp điện
Ôtô được trang bị một số hệ thống và thiết bị điện để đảm bảo và tiện nghi sử
dụng.Chúng cần điện năng không những trong suốt thời gian hoạt động mà cả khi
động cơ đã dừng. Vì thế, chúng cần cả ắc quy và nguồn điện một chiều như nguồn
năng lượng.
Một hệ thống cung cấp điện được trang bị trên xe cung cấp nguồn một chiều cho
những hệ thống và thiết bị điện vừa nêu. Tuy nhiên, ắc quy sẽ phóng điện khi động cơ
dừng và cuối cùng sẽ dần hết điện.
Hệ thống cung cấp điện sử dụng sự quay vòng của động cơ để sinh ra điện. Nó
không những cũng cấp điện năng cho những hệ thống và các thiết bị điện khác mà còn
nạp điện cho ắc quy trong lúc động cơ hoạt động.
1.2. Ắc quy
Để cấp dòng điện cho máy khởi động điện khi cần khởi động động cơ và các phụ
tải khác của thiết bị điện khi máy phát điện không làm việc hoặc chưa cung cấp năng
lượng vào mạng lưới điện (Thí dụ khi động cơ làm việc ở chế độ không tải)
Khi công suất của máy phát lớn hơn công suất của các phụ tải thì máy phát sẽ cung
cấp năng lượng cho phụ tải và nạp điện cho ắc quy vì thế ắc quy được duy trì dòng
một chiều và cung cấp cho phụ tải khi cần.
1. Nắp bình
2. Cọc bình
Cực dương nguồn một chiều
→
đến đầu cực 1 ắc quy
→
Chùm bản cực 1
→
qua dung dịch điện phân
→
chùm bản cực 2
→
đầu cực 2 của ắc quy
→
cực âm
nguồn một chiều.
Dòng điện sẽ làm cho dung dịch điện phân phân ly: H
2
S0
4
→
2H
+
+ S0
4
2-
Cation H
+
theo dòng điện đi về phía chùm bản cực nối với âm nguồn và tạo ra
phản ứng tại đó: 2H
Kết quả là ở chùm bản cực được nối với cực dương của nguồn điện có chì đi oxit
( Pb0
2
), ở chùm bản cực kia có chì (Pb). Như vậy hai loại chùm cực đã có sự khác
nhau về cực tính. Từ các phản ứng hoá học trên ta thấy quá trình nạp điện đã tạo ra
lượng axit sunfuaric bổ xung vào dung dịch đồng thời cũng trong quá trình nạp điện
dòng điện còn phân tích ra trong dung dịch điện phân khí Hydro (H
2
) và oxy (0
2
)
lượng khí này sủi lên như bọt nước và bay đi, do đó nồng độ của dung dịch điện phân
trong quá trình nạp điện sẽ tăng dần lên.
ắc quy được coi là nạp điện khi thấy dung dịch sủi bọt nhiều gọi đó là hiện tượng sôi.
Lúc đó quá trình nạp đã hoàn thành.
b, Quá trình phóng điện
Nối hai cực của ắc quy đã được nạp với một phụ tải chẳng hạn bóng đèn thì năng
lượng điện đã được tích trữ trong ắc quy sẽ phóng qua tải làm cho bóng đèn sáng,
dòng điện của ắc quy sẽ đi theo chiều:
6
Cực dương của ắc quy(đầu cực đã nối với cực dương của nguồn nạp)
→
tải (bóng
đèn)
→
cực âm của ắc quy
→
dung dịch điện phân
→
cực dương của ắc quy.
2-
, đồng thời quá trình phóng điện cũng tạo ra nước
trong dung dịch, do đó nồng độ của dung dịch giảm dần và sức điện động của ắc quy
cũng giảm dần.
7
Hình 1.3: Qúa trình phóng điện của ắc quy
1.3. Máy phát điện xoay chiều ba pha
Hình 1.4: Máy phát điện tháo rời
1.3.1. Rôto (phần cảm)
Hình 1.5: Cấu tạo rôto
- Là bộ phận tạo từ trường của máy điện xoay chiều gồm có: hai má cực bọc
ngoài làm bằng thép từ, các cuộn dây cực từ và vang khuyên tiếp điện dựa vào hình
dạng cực từ khác nhau chia làm hai loại.
- Dạng móng và dạng lõi, máy điện xoay chiều phần nhiều dùng cực từ dạng
móng.
- Mỗi khối cực móng đều có một số cực từ có hình móng giống nhau, được chế
tạo bằng sắt non sau đó ép chặt với trục và bao cuộn dây phần ứng.
- Phần rỗng bên trong lá khung từ trên khung cuốn các vòng dây kích từ hai đầu
của cuộn dây này được hàm vòng tiếp điện và cách điện với trục. Khi cho dòng điện đi
vào, vòng dây kích từ sẽ tạo ra từ thông hướng trục. Một khối của máy là cực N, còn
khối khác là cực S, từ thông kép kín qua các vấu cực của rôto gồm có các phần từ
thông chính và từ thông tán.
- Khi được cấp điện vào cuộn dây phần cảm thì các cực từ bị từ hoá trở thành
nam châm điện với các cực từ xen kẽ nhau.
8
1.3.2. Stato (phần ứng)
Chức năng: tạo ra điện thế xoay chiều 3 pha nhờ sự thay đổi từ thông khi rotor
quay.
1.3.4. Tiết chế IC ( Bộ điều chỉnh điện )
a, Cấu tạo
10
Hình 1.10: Cấu tạo của tiết chế
Bộ tiết chế có cấu tạo chủ yếu gồm có IC lai , cánh tản nhiệt và giắc nối . Việc sử
dụng IC làm cho tiết chế có kích thước nhỏ gọn.
b, Phân loại
Loại nhận biết ắc quy : Loại tiết chế này nhận biết điện áp ắc quy thông qua cực
S (cực nhận biết điện áp ắc quy ) và điều chỉnh điện áp ra theo đúng qui định .
Loại nhận biết máy phát : Loại tiết chế này xác định điện áp bên trong của máy
phát và điều chỉnh điện áp ra theo đúng qui định.
c. Chức năng
- Điều chỉnh điện áp .
- Cảnh báo khi máy phát không phát điện và tình trạng nạp không bình thường .
- Cảnh báo bằng cách bật sáng đèn báo nạp khi có những sự cố như: đứt mạch
hoặc ngắn mạch các cuộn dây rôto, cực S bị ngắt, cực B bị ngắt, điện áp tăng vọt quá
lớn.
11
d, Các chế độ hoạt động của tiết chế
* Hoạt động bình thường
-Khi khoá điện ở vị trí ON và động cơ tắt máy.
Hình 1.11: Khi khoá điện ON
Khi bật khoá điện lên vị trí ON, điện áp ắc qui được đặt vào cực IG. Kết quả là
mạch M.IC bị kích hoạt và Transistor Tr1 được mở ra làm cho dòng kích từ chạy trong
cuộn dây rotor. Ở trạng thái này dòng điện chưa được tạo ra do vậy bộ tiết chế làm
giảm sự phóng điện của ắc qui đến mức có thể bằng cách đóng ngắt Transistor Tr1
ngắt quãng. Ở thời điểm này điện áp ở cực P = 0 và mạch M.IC sẽ xác định trạng thái
này và truyền tín hiệu tới Transistor Tr2 để bật đèn báo nạp.
-Khi máy phát đang phát điện (điện áp thấp hơn điện áp điều chỉnh).
Động cơ khởi động và tốc độ máy phát tăng lên, mạch M.IC mở Transistor Tr1
đèn báo nạp để cảnh báo vì tình trạng không bình thường này.
-Khi cực S bị ngắt.
Khi máy phát quay, nếu cực S ở tình trạng bị hở mạch thì mạch M.IC sẽ xác định
khi không có tín hiệu đầu vào từ cực S do đó mở Transistor Tr2 để bật đèn báo nạp.
Đồng thời trong mạch M.IC, cực B sẽ làm việc thay thế cho cực S để điều chỉnh
Transistor Tr1 do đó điện áp ở cực B đựơc điều chỉnh để ngăn chặn sự tăng điện áp
không bình thường ở cực B.
Hình 1.16: Khi cực S bị ngắt
14
-Khi cực B bị ngắt.
Khi máy phát quay, nếu cực B ở tình trạng bị hở mạch, thì ắc qui sẽ không được
nạp và điện áp ắc qui (điện áp ở cựcS) sẽ giảm dần.Khi điện áp ở cực S giảm, bộ tiết
chế vi mạch làm tăng dòng kích từ để tăng dòng điện tạo ra. Kết quả là điện áp ở cực B
tăng lên.Tuy nhiên mạch M.IC điều chỉnh dòng kích từ sao cho điện áp ở cực B không
vượt quá 20 V để bảo vệ máy phát và bộ tiết chế vi mạch.Khi điện áp ở cực S thấp (11
tới 13 V) mạch M.IC sẽ điều chỉnh để bật đèn báo nạp và điều chỉnh dòng kích từ sao
cho điện áp ở cực B giảm đồng thời bảo vệ máy phát và bộ tiết chế vi mạch.
Hình 1.17:Khi cực B bị ngắt
-Khi có sự ngắn mạch giữa cực F và cực E.
Khi máy phát quay, nếu có sự ngắn mạch giữa cực F và cực E thì điện áp ở cực B
sẽ được nối thông với mát từ cực E qua cuộn dây rotor mà không qua cực transistor
Tr1. Kết quả là điện áp ra của máy phát trở lên rất lớn vì dòng kích từ không được điều
khiển bởi transistor, điện áp ở cực S sẽ vượt điện áp điều chỉnh. Mạch M.IC xác định
được cực này và mở transistor Tr2 để bật đèn báo nạp để chỉ ra sự không bình thường
này.
Hình 1.18: Khi chân F nối mát
15
1.3.5.Các bộ phận khác
Chổi than, lò xo, vòng kẹp chổi than, vòng tiếp điện, nắp trước, nắp sau, quạt gió.
P: số đôi cực từ máy phát
- Như vậy tại ba đầu dây ra của ba cuộn dây phần ứng sẽ có dòng điện xoay
chiều ba pha dạng hình sin, có tần số như nhau, biên độ như nhau với góc lệch pha là
120
o
.
17
CHƯƠNG II: QUY TRÌNH KIỂM TRA SỬA CHỮA
2.1. Các dạng hỏng, phương pháp bảo dưỡng, sửa chữa ắc quy
2.1.1. Các dạng hỏng của ắc quy
a, Tấm bản cực bị sunfat hoá
* Hiện tượng
- Đây là hiện tượng sunfat chì( PbSO4) kết tinh màu trắng bám lên các tấm bản
cực, dung dịch này khó hoà tan trong dung dịch điện phân và chế độ nạp bình thường.
* Nguyên nhân
-Do phóng với dòng điện quá lớn và phóng trong thời gian dài khi điện áp dưới
mức quy định.
- Nhiệt độ dung dịch tăng quá cao, sunfat chì bám lên bề mặt các tấm bản cực
nhiều, khi nhiệt độ giảm xuống thấp một phần PbSO4 bám chắc lên bề mặt các tấm
bản cực.
- Nồng độ dung dịch điện phân quá cao.
- Tầm bản cực không được ngâm kín trong dung dịch.
- Ắc quy tự phóng điện ở dòng điện cục bộ.
b, Các tấm cực âm và dương chạm nhau
* Biểu hiện
- Ắc quy tự phóng điện trong thời gian ngắn.
- Khi nạp, điện áp tăng chậm. Nhưng khi nạp điện áp tăng chậm nhưng khi thôi
nạp điện áp giảm nhanh, sủi bọt khí nhiều khi bắt đầu nạp.
- Dung lượng ắc quy giảm.
* Nguyên nhân
- Kiểm tra mức dung dịch điện phân nếu thiếu đổ thêm nước cất bằng cách tháo
tất cả nút bình, dùng ống thuỷ tinh hoặc ống nhựa cho nước vào từng ngăn. Không
được dùng nước máy do các tạp chất trong nước sẽ làm giảm tính năng và tuổi thọ ắc
quy.
* Bảo dưỡng cấp 2
Thực hiện khi ôtô chạy được 1000 đến 1200 km hoặc ắc quy để trong kho không
sử dụng 1 tháng. Ngoài những công việc bảo dưỡng cấp 1 phải làm thêm.
- Kiểm tra tỷ trọng dung dịch điện phân.
- Kiểm tra khả năng phóng nạp bằng phóng điện thế.
19
Copyright: Tài liệu đại học ©