Máy phát điện ô tô.
Máy phát điện ô tô là nguồn cung cấp điện chính của ô tô, chức năng của nó là cung cấp điện cho tất cả các thiết bị điện (trừ bộ khởi động) khi động cơ hoạt động bình thường, và đồng thời sạc pin.
Trên cơ sở cuộn dây stato ba pha thông thường của máy phát điện xoay chiều, tăng số vòng dây và số dây dẫn ra đầu cực, thêm một bộ chỉnh lưu cầu ba pha. Ở tốc độ thấp, cuộn dây sơ cấp và cuộn dây mở rộng được nối tiếp nhau để xuất tín hiệu, và ở tốc độ cao, chỉ có cuộn dây ba pha sơ cấp được xuất tín hiệu.
Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động của toàn bộ máy phát điện xoay chiều
Khi mạch ngoài cấp điện cho cuộn dây kích từ thông qua chổi than, một từ trường được tạo ra, làm cho cực móng vuốt được từ hóa thành cực Bắc và cực Nam. Khi rôto quay, từ thông trong cuộn dây stato thay đổi luân phiên, theo nguyên lý cảm ứng điện từ, cuộn dây ba pha stato sẽ tạo ra sức điện động cảm ứng xoay chiều. Đây là cách máy phát điện xoay chiều tạo ra điện.
Động cơ sơ cấp (tức là máy phát điện) kéo rôto của máy phát điện đồng bộ kích thích bằng dòng điện một chiều quay với tốc độ n (vòng/phút), và tạo ra điện áp xoay chiều cảm ứng cho cuộn dây stato ba pha. Nếu cuộn dây stato được nối với tải điện, động cơ sẽ có công suất xoay chiều đầu ra, và công suất xoay chiều này được chuyển đổi thành dòng điện một chiều từ đầu ra thông qua cầu chỉnh lưu bên trong máy phát điện.
Máy phát điện xoay chiều được chia thành hai phần: cuộn dây stato và cuộn dây rôto. Cuộn dây stato ba pha được phân bố trên vỏ theo góc điện 120 độ giữa các cực, cuộn dây rôto gồm hai cực hình móng vuốt. Khi cuộn dây rôto được nối với dòng điện một chiều, nó sẽ bị kích thích, và hai cực hình móng vuốt tạo thành cực Bắc và cực Nam. Đường sức từ bắt đầu từ cực Bắc, đi vào lõi stato qua khe hở không khí và quay trở lại cực Nam liền kề. Khi rôto quay, cuộn dây rôto sẽ cắt đường sức từ và tạo ra sức điện động hình sin với góc điện 120 độ trong cuộn dây stato, tức là dòng điện xoay chiều ba pha, sau đó thông qua phần tử chỉnh lưu gồm các điốt để tạo ra dòng điện một chiều.
Khi công tắc được đóng, pin sẽ cung cấp dòng điện trước. Mạch điện như sau:
Cực dương của ắc quy → đèn báo sạc → tiếp điểm của bộ điều chỉnh → cuộn dây kích thích → sắt từ → cực âm của ắc quy. Lúc này, đèn báo sạc sẽ sáng lên do dòng điện chạy qua.
Tuy nhiên, sau khi động cơ khởi động, khi tốc độ máy phát điện tăng lên, điện áp đầu cực của máy phát điện cũng tăng lên. Khi điện áp đầu ra của máy phát điện bằng điện áp của ắc quy, điện thế giữa hai đầu cực "B" và "D" của máy phát điện bằng nhau, lúc này đèn báo sạc sẽ tắt vì hiệu điện thế giữa hai đầu bằng không. Điều này cho thấy máy phát điện đang hoạt động bình thường và dòng điện kích thích được chính máy phát điện cung cấp. Dòng điện xoay chiều ba pha do cuộn dây ba pha trong máy phát điện tạo ra được chỉnh lưu bởi điốt và xuất ra dòng điện một chiều để cung cấp điện cho tải và sạc ắc quy.
Máy phát điện thường bao gồm bốn bộ phận: rôto, stato, bộ chỉnh lưu và nắp chụp cuối.
(1) Rôto
Chức năng của rôto là tạo ra từ trường quay.
Rôto bao gồm một cực móng vuốt, một gọng, một cuộn dây từ trường, một vòng thu và một trục rôto.
Hai cực kẹp được ép chặt vào trục rôto, và mỗi cực kẹp có sáu cực từ hình mỏ chim. Một cuộn dây từ trường (cuộn dây rôto) và một gọng từ được bố trí trong khoang của cực kẹp.
Vòng thu điện gồm hai vòng đồng cách điện với nhau. Vòng thu điện được ép chặt vào trục rôto và được cách điện với trục. Hai vòng thu điện được nối với hai đầu của cuộn dây từ trường.
Khi hai vòng thu được đưa vào dòng điện một chiều (qua chổi than), sẽ có dòng điện chạy qua cuộn dây từ trường và từ thông trục được tạo ra, do đó một cực móng vuốt được từ hóa thành cực Bắc và cực kia được từ hóa thành cực Nam, do đó tạo thành sáu cặp cực từ xen kẽ. Khi rôto quay, một từ trường quay được tạo ra [1].
Mạch từ của máy phát điện xoay chiều là: gọng từ → cực Bắc → khe hở không khí giữa rôto và stato → stato → khe hở không khí giữa stato và rôto → cực Nam → gọng từ.
(2) Stato
Chức năng của stato là tạo ra dòng điện xoay chiều.
Stato bao gồm lõi stato và cuộn dây stato.
Lõi stato được cấu tạo từ các tấm thép silic có rãnh ở vòng trong, và dây dẫn của cuộn dây stato được đặt trong rãnh của lõi.
Cuộn dây stato có ba pha, và cuộn dây ba pha này sử dụng kiểu đấu nối hình sao hoặc hình tam giác (công suất cao), có thể tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha.
Cuộn dây ba pha phải được quấn theo những yêu cầu nhất định để thu được sức điện động ba pha có cùng tần số, biên độ bằng nhau và độ lệch pha 120°.
1. Khoảng cách giữa hai mặt hiệu dụng của mỗi cuộn dây phải bằng khoảng cách mà một cực từ chiếm giữ.
2. Khoảng cách giữa mép bắt đầu của các cuộn dây liền kề trong mỗi cuộn dây pha phải bằng hoặc là bội số của khoảng cách giữa một cặp cực từ.
3. Cạnh bắt đầu của cuộn dây ba pha phải cách nhau một góc điện 2π+120° (khoảng cách giữa một cặp cực từ là 360° góc điện).
Trong máy phát điện xoay chiều dòng JF13 nội địa, một cặp cực từ chiếm vị trí không gian của 6 rãnh (góc điện 60° mỗi rãnh), một cực từ chiếm vị trí không gian của 3 rãnh, do đó khoảng cách vị trí của hai phía hiệu dụng của mỗi cuộn dây là 3 rãnh, khoảng cách giữa mép bắt đầu của mỗi cuộn dây pha liền kề với cuộn dây là 6 rãnh, mép bắt đầu của cuộn dây ba pha có thể cách nhau 2 rãnh, 8 rãnh, 3 rãnh, 14 rãnh, v.v.
(3) Bộ chỉnh lưu
Chức năng của bộ chỉnh lưu máy phát điện là chuyển đổi dòng điện xoay chiều ba pha của cuộn dây stato thành dòng điện một chiều. Bộ chỉnh lưu của máy phát điện 6 bóng là mạch chỉnh lưu cầu toàn sóng ba pha gồm 6 điốt chỉnh lưu silicon, và 6 bóng chỉnh lưu được ép (hoặc hàn) trên hai tấm.
1. Đặc điểm của điốt chỉnh lưu silicon dùng trong ô tô
(1) Dòng điện làm việc lớn, dòng điện trung bình thuận 50A, dòng điện đột biến 600A;
(2) Điện áp ngược cao, điện áp đỉnh lặp ngược 270V, điện áp đỉnh không lặp ngược 300V;
(3) Chỉ có một dây dẫn. Một số dây dẫn của điốt là dương, một số dây dẫn của điốt là âm, ống có dây dẫn dương được gọi là ống dương, và ống có dây dẫn âm được gọi là ống âm, vì vậy điốt chỉnh lưu có điốt dương và điốt âm.
(4) Nắp đậy cuối
Nắp cuối thường được chia thành hai phần (nắp trước và nắp sau), có vai trò cố định rôto, stato, bộ chỉnh lưu và cụm chổi than. Nắp cuối thường được đúc bằng hợp kim nhôm, có thể ngăn chặn hiệu quả hiện tượng rò rỉ từ tính và có khả năng tản nhiệt tốt.
Nắp cuối phía sau được trang bị cụm chổi than gồm chổi than, giá đỡ chổi than và lò xo chổi than. Chức năng của chổi than là dẫn nguồn điện từ vòng góp vào cuộn dây kích từ.
Mối nối giữa cuộn dây từ trường (hai chổi than) và máy phát điện khác nhau, do đó máy phát điện được chia thành loại trong và loại ngoài.
1. Máy phát điện cuộn sắt từ bên trong: Máy phát điện có cuộn dây từ trường với chổi than âm được nối trực tiếp với sắt từ (nối trực tiếp với vỏ máy).
2. Máy phát điện có vỏ cách điện bên ngoài: Là máy phát điện trong đó cả hai chổi than của cuộn dây kích từ đều được cách điện với vỏ máy.
Cực âm (chổi than âm) của cuộn dây từ trường của máy phát điện kiểu sắt bên ngoài được nối với bộ điều chỉnh, sau đó sắt được nối vào sau khi đi qua.
Nếu bạn muốn biết thêm chi tiết, hãy tiếp tục đọc các bài viết khác trên trang web này!
Vui lòng gọi cho chúng tôi nếu bạn cần những sản phẩm đó.
Công ty TNHH Ô tô Thượng Hải Zhuo Meng chuyên kinh doanh phụ tùng ô tô MG & MAUXS, hân hạnh được phục vụ quý khách.
