ĐỒ ÁN ĐIỆN ĐIỆN TỬ Ô TÔ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
----------------

ĐỒ ÁN ĐIỆN ĐIỆN TỬ Ô TÔ

Thiết Kế Và Tính Chọn Sơ Bộ Trang Bị Điện Xe
Toyota Hiace
Thực hiện:
Đặng Duy Nam
Nguyễn Văn Phong
Trần Văn Thanh
Nguyễn Hoành Dũng
GVHD: Th.s: Mai Xuân Hải

1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
----------------

LỜI NÓI ĐẦU
Trong vòng 20 năm trở lại đây, công nghiệp ô tô đã có sự thay đổi lớn lao. Đặc biệt, hệ
thống điện và điện tử trên ô tô đã có bước phát triển vượt bậc nhằm đáp ứng các yêu cầu:
tăng công suất động cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu, giảm độ độc hại của khí thải, tăng tính an
toàn và tiện nghi của ô tô. Ngày nay, chiếc ô tô là một hệ thống phức hợp bao gồm cơ khí và
điện tử. Trên hầu hết các hệ thống điện ô tô đều có mặt các bộ vi xử lý để điều khiển các quá
trình hoạt động của hệ thống. Các hệ thống mới bắt đầu ra đời và được ứng dụng rộng rãi
trên các loại xe, từ các hệ thống điều khiển động cơ và hộp số cho đến các hệ thống an toàn
và tiện nghi trên xe như : hệ thống phanh chóng hãm cứng (ABS), điều khiển chạy tự động,

điều khiển gối hơi, hệ thống chóng trượt (SRS)... Giá thành của các hệ thống điện và điện tử
đã chiếm 30 – 40 % giá thành cua xe.
Cùng với sự phát triển của kỹ thuật, chiếc xe ngày nay ngày một tiện nghi và hiện đại
hơn. Những phát triển gần đây trên ô tô chủ yếu liên quan đến phần điện. Trên một chiếc ô tô
hiện đại, phần điện chiếm một phần đáng kể trong giá trị tổng thành của nó. Hệ thống điện và
điện tử can thiệp vào gần như tất cả các hệ thống trên một chiếc xe, từ hệ thống đơn giản có
từ lâu đời như khởi động, cung cấp điện, đánh lửa đến những hệ thống mới được nghiên cứu
ứng dụng như phanh, lái, treo. Trong tương lai, chiếc xe được ví như một robot. Sau đây là
liệt kê một số hệ thống điện và điện tử trên ô tô.
Khi đang là một sinh viên trong trường chúng em được thực hiện một đồ án “Điện tử
ô tô” . Đây là một điều kiện rất tốt cho chúng em có cơ hội xâu chuỗi kiến thức mà chúng em
đã được học tại trường, bước đầu đi sát vào thực tế, làm quen với công viêc tính toán thiết kế
ô tô
Trong quá trình tính toán chúng em đã được sự quan tâm chỉ dẫn, sự giúp đỡ nhiệt tình
của giáo viên hướng dẫn bộ môn. Tuy vậy nhưng không thể tránh khỏi những hạn chế, thiếu
sót trong qua trình tính toán
Để hoàn thành tốt, khắc phục những hạn chế và thiếu sót chúng em rất mong được sự
đóng góp ý kiến, sự giúp đỡ của Thầy và các bạn để hoàn thành nhiệm vụ một cách tốt nhất.

Em xin chân thành cảm ơn !
2


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
---------------Nha Trang 12/2015

Chương 1: LỰA CHỌN MẪU XE
1.1 Giới thiệu tổng quan về xe Toyota Hiace

-

Hãng chế tạo: Toyota

•
•

Các đời xe: Toyota Hiace 2008, 2009, 2010, 2011, 2013, 2015
Toyota Hiace 2008
Toyota Hiace 2009

3


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
----------------

•

Toyota Hiace 2010

4


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
---------------•

Toyota Hiace 2013

•

Toyota Hiace 2015

5


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
---------------1.2 Các thông số chủ yếu của xe toyota hiace
Kích
thước

DxRxC

mm x mm x mm

Chiều dài cơ sở mm

Động cơ

Khoảng sáng mm
gầm xe
Bán kính vòng m
quay tối thiểu
Trọng
lượng kg
không tải
Trọng

lượng kg
toàn tải
Loại động cơ 4 xy lanh thẳng hàng, VVT-i
Dung tích công
tác
Công suất tối
đa
Mô men xoắn
tối đa

cc
kW (Mã lực)
vòng/phút
Nm @ vòng/phút

Hệ thống
truyền
động
Hộp số
Hệ thống Trước
treo
Sau
Vành & Loại vành
Lốp xe
Kích thước lốp
Phanh

Trước
Sau

Tiêu
chuẩn khí
thải
6

@


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
---------------NỘI THẤT
Tay lái

Loại tay lái
Chất liệu
Điều chỉnh
Trợ lực lái

Gương chiếu
hậu trong
Tay nắm cửa
trong
Cụm đồng hồ Loại đồng
và bảng táplô hồ
Chất liệu bọc
ghế
Ghế trước
Loại ghế

Ghế sau

Điều chỉnh
Chỉnh tay 4 hướng
ghế lái
Điều chỉnh
Chỉnh tay 2 hướng
ghế
hành
khách
Hàng Ngả
ghếlưng chỉnh tay
thứ hai
Hàng Ngả
ghếlưng chỉnh tay
thứ ba

7


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
---------------Ngoại thất
Cụm đèn trước

Đèn chiếu
gầnxạ đa chiều
Halogen
phản
Đèn chiếu
xa xạ đa chiều

Halogen
phản

Cụm đèn sau
Đèn báo phanh trên
cao
Đèn sương mù
Trước
Gạt mưa gián đoạn
Ăng ten
Tay nắm cửa ngoài
Chắn bùn

8


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
---------------1.2 GIỚI THIỆU THIẾT BỊ ĐIỆN TRÊN XE

Sơ đồ tổng quát thiết bị điện trên xe

Công nghiệp ôtô - máy kéo ngày càng phát triển, kết cấu ôtô máy kéo ngày càng hoàn
thiện thì mức độ tự động hóa, điện tử hóa của chúng ngày càng cao. Yêu cầu về mặt tiện
nghi, về tính an toàn của chuyển động càng lớn thì hệ thống trang thiết bị điện trên ôtô - máy
kéo ngày càng phức tạp và hiện đại.
Nếu như trên những ôtô - máy kéo đầu tiên các trang thiết bị điện hầu như không có gì
ngoài bộ phận để châm lửa hỗn hợp cháy rất thô sơ bằng dây đốt, thì ngày nay trên ôtô - máy
kéo, điện năng đã được sử dụng để thực hiện rất nhiều chức năng trên các hệ thống sau:
-

-

Hệ thống cung cấp điện (Charging system): Bao gồm ắc quy, máy phát điện, các bộ
điều chỉnh điện.
Hệ thống khởi động (Starting system): Bao gồm máy khởi động (động cơ điện), các
rơle điều khiển và các rơle bảo vệ khởi động. Ngoài ra, đối với động cơ Diesel còn
trang bị thêm hệ thống xông máy.
Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu (lighting and signal system): Gồm các đèn chiếu sáng,
đèn tín hiệu, còi, các công tắc và các rơle.
9


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
----------------

-

-

Hệ thống đo đạc và kiểm tra (Gauging system): Bao gồm các đồng hồ trên bảng Taplô
(đồng hồ tốc độ động cơ, đồng hồ tốc độ xe, đồng hồ đo nhiên liệu, đồng hồ đo nhiệt
độ nước làm mát) và các đèn báo hiệu.
Hệ thống điều khiển ôtô (Vehicle control system): Gồm hệ thống điều khiển phanh
chống hãm cứng (ABS), hộp số tự động, hệ thống lái, hệ thống treo, hệ thống truyền
lực, hệ thống gối đệm.
Hệ thống điều hoà nhiệt độ (Air conditioning system): Bao gồm máy nén, giàn nóng,
giàn lạnh, lọc ga, van tiết lưu và các thiết bị điều khiển hỗ trợ khác.
Hệ thống các thiết bị phụ: Bao gồm quạt gió, hệ thống gạt nước rửa kính, nâng hạ

kính, đóng mở cửa xe, radio, tivi, hệ thống chống trộm, hệ thống nâng hạ ghế…

CHƯƠNG II. TÍNH SƠ BỘ HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ
2.1 Tính chọn hệ thống khởi động điện
-

Thông số đầu vào:
Ne = 111 (Kw)
n = 3800 (vòng/phút)

-

Phương án khởi động.
Hầu hết trên ô tô đều trang bị hệ thống khởi động bằng động cơ điện một chiều.

10


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
---------------13

6

7

8

5

4

3

Sơ đồ hệ thống khởi động 1 tầng.
1- Ăcquy; 2- Máy khởi động; 3- Lò xo; 4- Khớp truyền động; 5- Cần gạt; 6- Lõi Solennoid; 7- Cuộn hút; 8- Cuộn giữ

11


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
---------------Sơ đồ mạch điện
Battery
Junction
Box (BJB)

1

0) OFF
1) ACC
2) Run
0

1

2

3

3) Start

Battery
Junction
Box (BJB)

8
P

7

4

N

4) Start
inhibit
swich
M

6
5

Sơ đồ mạch điện của hệ thống khởi
1- Công tắc khởi động (Ignition switch); 2- Cầu chì; 3- Acquy; 4- Máy phát điện; 5- Máy khởi động; 6- Powertrain

-

Nguyên lý hoạt động:

Khi bật công tắc máy khởi động ở vị trí Star (13) có dòng điện từ (+) Ăcquy → Cầu
chì (11) → Rơle (12) → Vào đồng thời cuộn kéo (7) và cuộn giữ (8). Dòng điện từ ăcquy
chạy qua cuộn giữ về mát trực tiếp, đồng thời cũng chạy qua cuộn kéo về mát trong máy
khởi động. Cả hai cuộn cùng tạo từ trường mạnh hút lõi thép qua phía phải áp đĩa tiếp điện
vào hai tiếp điểm đóng mạch cho dòng điện chạy trực tiếp từ (+) ăcquy vào roto máy khởi
động làm quay máy khởi động.
12


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
---------------Công dụng của cuộn kéo là tạo thêm từ trường đủ mạnh vào lúc đầu để đẩy bánh răng
khớp truyền động cài vào vành răng bánh đà, áp đĩa tiếp điện vào hai tiếp điểm. Khi đĩa tiếp
điện đã áp vào hai tiếp điểm thì điện (+) ăcquy đặt vào cả hai đầu dây của cuộn kéo nên
không có dòng điện qua cuộn này. Cuộn giữ vẫn tiếp tục tạo từ trường duy trì đĩa tiếp điện áp
vào hai tiếp điểm đóng mạch cho máy khởi động.
Cấu tạo: Hệ thống khởi động điện bao gồm ba bộ phận chính là: Động cơ điện một
chiều; Khớp truyền động và cơ cấu điều khiển.
+ Động cơ điện: Dùng để biến điện năng của ăcquy thành cơ năng quay trục khuỷu
động cơ.
Cấu tạo của động cơ điện: Các cuộn dây phần ứng và kích thích của nó thường có tiết
diện chữ nhật, kích thước lớn hơn khá nhiều và số vòng dây ít hơn so với các cuộn dây của
máy phát. Bởi vì khi khởi động động cơ, máy (động cơ điện) khởi động tiêu thụ một dòng rất
lớn, khoảng: 600 ÷ 800 (A).
+ Khớp truyền động dùng để:
- Nối trục của máy khởi động với vành răng bánh đà khi khởi động.
- Tách chúng ra ngay sau khi động cơ đã nổ (khởi động).
Việc tách trục máy khởi động ra khỏi vành răng bánh đà cần phải được thực hiện tự
động để tránh trường hợp máy khởi động bị động cơ nổ kéo theo với số vòng quay lớn gây
hư hỏng.

Hình 2-3. Kết cấu cơ cấu truyền động cơ khí và ly khớp một chiều.
1- Vòng hãm; 2- Ống gài; 3- Lò xo giảm chấn; 4- Ống lót dẫn hướng; 5- Nắp; 6- Con lăn; 7- Bánh răng; 8- Lò xo; 913


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
---------------Cụm bánh răng và đầu ly kết một chiều được điều khiển cài và tách răng đối với vành
răng bánh đà nhờ cần gạt. Cần gạt được tác động nhờ công tắc từ trường (Solenoid).
Khi máy khởi động quay làm cho ống (4) quay theo chiều kim đồng hồ, các viên bi lăn
trên ống bị động (bánh răng 7) và ống chủ động rồi bị kẹt ở rãnh nông hơn giữa phần (7) và
phần chủ động làm khóa cứng hai phần này với nhau. Dưới tác dụng của lực điện từ nạng gạt
sẽ gạt ống (2) và qua lò xo (3) đẩy cả khối ống lót, khớp một chiều và bánh răng vào ăn khớp
với vành răng bánh đà. Nếu răng của bánh răng (7) chưa ăn khớp được với răng của vành
bánh đà thì bánh răng bị giữ lại, nạng gạt tiếp tục ép lò xo (3) lại, đồng thời đóng tiếp điểm
nối mạch điện của máy khởi động làm phần ứng quay, và dưới tác dụng của lò xo bánh răng
sẽ vào ăn khớp với vành răng bánh đà.
Khi động cơ đã nổ bánh răng (7) và ống bị động quay nhanh hơn rô to và ống chủ
động (4) nên các viên bi (6) bị lùi lui về phía lò xo (8), không còn bị kẹt nữa. Lúc này bánh
răng (7) quay lồng không trên trục với tốc độ động cơ, trong khi đó ống (4) vẫn quay với tốc
độ của máy khởi động, tránh cho máy khởi động bị vượt tốc.
Khi công tắc máy khởi động được thả ra dòng điện qua solenoid mất làm từ trường
triệt tiêu → máy khởi động ngừng quay, dưới tác dụng của lò xo hồi vị kéo nạng gạt và các
cơ cấu về vị trí ban đầu.
2.2 Tính thông số cơ bản :
-

Tốc độ động cơ khởi động

= 0,2 .= 0,2 . 3800 = 760 (vòng/phút)

-

Tính chọn tỉ số truyền gia tốc :

= = =5
-

Công suất khởi động

Ne kđ = 0,2 .= 0,2 . 111 = 22,2 (kW)
=. k = 22,2 . 1,4 = 31,08 (kW)
= == 1295 (A)
-

Chọn cáp
14


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
---------------Dòng điện và tiết diện dây dẫn, thanh cái từ 400A đến 3150A được chọn trong
bảng 9 IEC 60439-1.
Test conductors
Cables
Values
of the
rated
Range
of
current rated

A
current 1) A Quantity

Cross
sectional
area 3)
Dimensions
mm2
Quantity 3) mm

500

400 to 500

2

150(16)

2

30 × 5(15)

630

500 to 630

2

185(18)

2

40 × 5(15)

800

630 to 800

2

240(21)

2

50 × 5(17)

1 000

800 to 1000

2

60 × 5(19)

to

1 250

1000
1250

2

80 × 5(20)

to

1 600

1250
1600

2

100 × 5(23)

to

2 000

1600
2000

3

100 × 5(20)

to

2 500

2000
2500

4

100 × 5(21)

3

100 × 10(23)

3 150

Copper bars 2)

2500 to 3150

1.The value of the current shall be greater than the first value and
less than or equal to the second value.
2.Bars are assumed to be arranged with their long faces vertical.
Arrangements with long faces horizontal may be used if specified
by the manufacturer.
3.Values in brackets are estimated temperature rises (in kelvins)
of the test conductors given for reference.
15


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

----------------

Vậy ở đây I = 1295 (A) nên ta chọn cáp Dimensions mm 100 × 5(23)
2.3 Chọn motor điện một chiều 24v

-

thông số kỹ thuật cơ bản của động cơ điện 1 chiều 24v

Đặc tính kỹ thuật:
- Nguồn cấp: 24VDC.
- Công suất: 120w.
- Tốc độ định mức: 3000v/p.
- Momen: 3.9 kgf-cm.
- Dòng định mức: 6.8A.
Ưu điểm:
- momen khởi động cao.
- Kích thước nhỏ gọn.

Thông số kỹ thuật:

Kích thước động cơ:

Kích thước trục ra của động cơ 120w:
16


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
----------------

Một mô tơ điện cơ bản có 6 phần như hình vẽ được biểu diễn ở dưới đây

6 phần cơ bản của một mô tơ điện:
-

Phần ứng hay rô to.
Cổ góp.
Chổi than.
Trục mô tơ.
Miếng nam châm tạo từ trường.
Bộ phận cung cấp dòng một chiều.

Một mô tơ điện họat động nhờ những miếng nam châm và nguyên lý từ tính.
2.4. Tính toán máy phát điện
2.4.1. Chọn accu: Trên thực tế thường phân biệt thành hai loại ắc quy thông dụng hiện
nay là ắc quy sử dụng điện môi bằng a xít (gọi tắt là ắc quy a xít hoặc ắc quy Chì-Axít) và ắc
17


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
---------------quy sử dụng điện môi bằng kiềm (gọi tắt là ắc quy kiềm). Tuy có hai loại chính như vậy
nhưng ắc quy kiềm có vẻ ít gặp nên đa số các ắc quy mà bạn gặp trên thị trường hiện nay là
ắc quy a xít.
=>>> Vậy ta chọn accu chì axi = 24 V => 2 accu chì axit 12V
Dung lượng accu: Đảm bảo khởi động được 10 – 20 lần. ở chế độ

C = 10. = 10 . 1295 = 12950 (A.h)
2.4.2. Lựa chọn phương án nạp:

Chọn phương án nạp: nạp bằng dòng điện không đỗi
Nạp bằng dòng điện không đổi là phương pháp nạp chủ yếu và tổng hợp nhất.
trong đó nạp một nấc là cơ bản, còn nạp hai nấc chỉ áp dụng khi cần rút ngắn thời
gian nạp. Phương pháp này cho phép tùy chọn cường độ dòng điện nạp cho phù
hợp với từng loại accu. Nói chung tất cả các accu mới trước khi đem đi sữ dụng nói
chung đều phải qua cách nạp này
Nhược điểm: phương pháp nạp In = const là thời gian nạp kéo dài ( thường 2550 giờ, riêng accu nạp khô thì ngắn hơn) và thường xuyên phải theo dõi, điều chỉnh
cường độ điện áp
- Chọn phương án tiết chế: Tiết chế bán dẫn PNP
Nguyên lý hoạt động:
-

18


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
---------------Khi bật công tắc máy, dòng điện từ accu đến tiết chế, đến R1 => R2 => mass. Điện áp
đặt vào D1 = U.R2/ (R1+r2) < Uoz điện thế làm việc của D1, nên T1 đóng. Do đó, dòng đi
theo mạch R3=> D2=>R4=> Mass..
Khi số vòng quay n máy phát tăng cao, hiệu điện thế tăng và điện áp đặt vào D1 tăng
khiến nó dẫn làm T1 dẫn bảo hòa và T2 đóng.
Dòng điện trong cuộn Wkt giảm khiến điện áp máy phát giảm theo. D1 đóng trở lại
làm T1 đóng T2 mỡ. quá trình này lặp đi lặp lại.
Khi cường độ dòng điện Ikt giảm nên Wkt xuất hiện một sức điện động từ cảm D3
dùng để bảo vệ T2.
Trong sơ đồ này người ta sử dụng mạch hồi tiếp âm bao gồm R5 và tụ C. khi T2 chớm
đóng, điện áp tại cực C tăng làm xuất hiện dòng nạp IC( Wkt => T1 => C => R5 => R=>
Mass).
Điện thế tại chân B của T1 tăng vì UBE1 = R(I+Ic tăng) khiến T1 chuyển nhanh sang

trạng thái bão hoà và T2 chuyển nhanh sang trạng thái đóng.
Khi T2 chớm mỡ, tụ C bắt đầu phóng theo mạch +C => T2=> R =>R5=> -C. dòng
phóng đi qua điển trở R theo chiều ngược lại và điện áp đặt vào mối nối BE của T1 có giá trị:
UBE1 =( I - Ic).R khiến T1 chuyển nhanh sang trạng thái đóng và T2 chuyển nhanh sang
trạng thái bão hòa. Như vậy, mạch hồi tiếp giúp tăng tần số đóng mở của tiết chế giúp tăng
chất lượng điện áp hiệu chỉnh và giảm nhiệt tỏa ra trên Transistor.
- Chọn loại máy phát: Máy phát xoay chiều (AC) kích thích điện từ
Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều kich thích kiểu điện từ loại có vòng tiếp điện gồm
những bộ phận chính là: rô to, stato, puli, cánh quạt, bộ chỉnh lưu, bộ điều chỉnh điện, quạt,
chổi than và vòng tiếp điểm

19


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
----------------

Cấu tạo máy phát điện xoay chiều kích thích kiểu điện từ
1. Quạt làm mát; 2. Bộ chỉnh lưu; 3. Vòng tiếp điện; 4. Bộ điều chỉnh điện và chổi than; 5.Rotor; 6. Stato; 7.Vỏ; 8. Puli

+ Rôto: Gồm hai chùm cực hình móng lắp then trên trục. Giữa các chùm cực có các cuộn dây
kích thích đặt trên trục qua ống lót bằng thép. Các đầu của cuộn dây kích thích được nối với
các vòng tiếp điện gắn trên trục máy phát. Trục của rôto được đặt trên các ổ bi lắp trong các
nắp bằng hợp kim nhôm. Trên nắp, phía vòng tiếp điện còn bắt giá đỡ chổi điện. Một chổi
điện được nối với vỏ máy phát, chổi còn lại nối với đầu ra cách điện với vỏ. Trên trục còn lắp
cánh quạt và puli dẫn động.

20

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
----------------

Rotor và các chi tiết chính của rotor.

Cấu tạo rotor
Các nửa chùm cực (hai má cực) 2. Cuộn dây kích từ 3. Trục rotor

21


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
---------------+ Stator: Là khối thép từ ghép từ các lá thép điện kỹ thuật, phía trong có xẻ rãnh phân
bố đều để đặt cuộn dây phần ứng.

Stator và các chi tiết

- Nguyên lý sinh điện của máy phát điện xoay chiều 3 pha thông thường.

Sơ đồ nguyên lý dòng điện xoay chiều 3 pha thông thường

22


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
---------------Sơ đồ nguyên lý sinh điện thông thường

Dòng điện xoay chiều 1 pha trong một chu kỳ

Khi nam châm quay trong cuộn dây, điện áp sẽ sinh ra giữa 2 đầu cuộn dây. Điện áp
này sẽ sinh ra một dòng điện xoay chiều. Mối liên hệ giữa dòng điện sinh ra trong cuộn dây
và vị trí của nam châm được chỉ ra trong hình 3.7. Dòng điện lớn nhất được sinh ra khi cực N
và cực S của nam châm gần với cuộn dây nhất. Tuy nhiên, chiều dòng điện ở mỗi nửa vòng
quay của nam châm lại ngược nhau. Dựa trên nguyên lý trên và để sinh ra dòng điện một
cách hiệu quả hơn, máy phát điện trên ô tô dùng 3 cuộn dây bố trí lệch nhau một góc 120 0
trên stator.

23

Sơ đồ nguyên lý dòng điện xoay chiều 3 pha


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
----------------

Mỗi cuộn A, B, C được đặt chênh nhau 120 0. Khi nam châm quay giữa chúng dòng
điện xoay chiều được sinh ra trong mỗi cuộn dây. Dòng điện bao gồm 3 dòng xoay chiều
được gọi là “dòng xoay chiều 3 pha”.
Ưu điểm :
+ Tiết kiệm được dây nối từ máy phát đến tải tiêu thu.
+ Giảm được hao phí trên đường dây.
+ Trong cách mắc hình sao, ta có thể sử dụng được hai điện áp khác nhau: Ud = Up
+ Cung cấp điện cho động cơ ba pha, dùng phổ biến trong các nhà máy, xí nghiệp.
+ Có thể làm điện áp tăng lên đáng kể bằng cahcs sử dụng máy biến áp, năng lượng
được truyền tải hiệu quả hơn trên một khoảng cách dài và với số lượng lớn.

Nhược điểm.
+Kết cấu phức tạp do có thêm bộ chỉnh lưu và bộ tiết chế.
+ Đòi hỏi quá trình chế tạo 1 cách chính xác.

3) Tính công suất máy phát:
Để đảm bảo đủ công suất cho các tải tiêu thụ trên xe cần phải xác định đúng loại máy
phát để lắp trên ô tô, vì máy phát là nguồn cung cấp năng lượng chính cho các tải tiêu thụ khi
ô tô hoạt động.
Phụ tải điện trên ô tô, dựa vào thời gian làm việc có thể chia làm 3 loại:
+ Tải hoạt động liên tục: Là những phụ tải liên tục hoạt động trong quá trình xe vận
hành (khi động cơ hoạt động). Và khi động cơ không hoạt động (sử dụng năng lượng ắc
quy).

24


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
---------------+ Tải hoạt động trong thời gian dài: Là những phụ tải hoạt động trong những khoảng
thời gian tương đối dài, tùy thuộc vào điều kiện vận hành của lái xe.
+ Tải hoạt động trong thời gian ngắn: Các phụ tải này thường chỉ hoạt động trong thời
gian ngắn (< 2 ÷ 3 phút).
Để xác định đúng loại máy phát cần lắp trên ô tô ta phải tính toán chọn máy phát phù
hợp theo các bước sau.
•

Chế độ tải hoạt động liên tục:
Ở chế độ tải hoạt động liên tục thì hệ số sử dụng của mỗi tải là: λ = 100 %.

Bảng 1: Mức tiêu thụ điện của các tải hoạt động liên tục

Stt

Tải điện hoạt động liên tục

Công suất (W)

1

Hệ thống kiểm soát động cơ

180

2

Bơm chuyển nhiên liệu

70

3

Hệ thống phun nhiên liệu

100

Tổng công suất tiêu thụ (PW1)

•

350

Chế độ tải hoạt động không liên tục
Ở chế độ này thì hệ số sử dụng (λ) của mỗi tải thay đổi phụ thuộc vào sự vận hành xe

của mỗi tài xế cũng như phụ thuộc vào điều kiện vận hành và địa bàn xe hoạt động.

25