Hệ thống điện điện tử ô tô phần máy phát (alternator)

Ch−¬ng I.

TH NG

C P ðI N

ñ
II.

¾

!

III.1. NHI M V2, YÊU C7U ð I V8I MÁY PHÁT
Máy phát là ngu n ñi n chính cung c p năng lư$ng
cho các ph t i khi ñ?ng cơ làm vi c

+ ð m b o c p ñ công
su t cho ph t i
+ Ch t lư$ng ñi n áp b&ng
ph'ng (n ñ)nh ñ* n+p ñi n
cho ,c qui

1


III.2. C U TCO
MÁY PHÁT
Rotor
Stator
Ch nh l u

V máy phát
Cánh qu t
D n ñ ng
B ñi u
ch nh ñi n áp

2


ROTOR

TÇn sè tõ tr−êng quay

1, 3. hai nöa chïm cùc; 2. cuén
d©y kÝch tõ; 3. trôc rotor

3


Pole core

Drive
end
frame

Magnetic pole (Claw)

Rotor coil

Rear end frame

Fan

Brush
Slip ring

Slip ring
Brush

Rotor coil

Fan

Lines of
magnetic force

Rotor

Passage of cooled wind
Magnetic pole and
lines of magnetic force

Brush holder

Battery

Brush

Resin insulator
Spring

Rotor shaft

Brush
Slip ring
: Electricity

Outline view of brush and slip ring

Slip ring

Coil terminal line
(Rotor coil)

Schematic of brush and slip ring

STATOR
Cuén d©y Stator ®Êu tam gi¸c

= 3
=

φ

φ

Cuén d©y Stator ®Êu sao

=

φ

= 3

φ

4


=

sin(ω. )

=

sin(ω. −

=

2π
)
3
2π
sin(ω. +
)
3

φ

=

ω = 2.π . =

. .π
30

ω = 2.π . =

. .π
30

2

Diode
Stator coil

Rectified
voltage

Coil III

Figure1
Coil I
Diode
Rectifier holder

Coil II

Figure3

Figure2

5


CÊu t¹o bé chØnh l−u cÇu

S! ñ" b ch nh l u c$u + 2 diodes t i ñi+m trung hoà

Neutral
point
Neutral
point
diodes

Circuitry of alternator with neutral point diodes

6


Portion of neutral point voltage exceeding
output voltage at high speeds

Neutral point
voltage

Voltage

At low
speeds

Output voltage

Neutral point
mean voltage
Ground potential

Rotational angle
Voltage wave appearing at neutral point under load

Output current

With neutral
point diodes
Without neutral
point diodes

Alternator speed (rpm)

Performance characteristics

S¬ ®å m¸y ph¸t 3 pha, sö dông chØnh l−a cÇu 3 pha, hai nöa
chu kú + 2 diodes ®iÓm trung tÝnh + 3 diodes phô

7


Ch−¬ng I.

TH NG

C P ðI N

ñ
II.

¾

!

8


IV.1. NHI M V2 BðC ðI N ÁP

KhQng chR không
cho ñi n áp máy
phát vư$t quá giá tr)
ñ)nh mSc trong khi
tQc ñ? máy phát
tăng lên
Uñm = 13,8 ÷14,4 vol.

IV.2. NGUYÊN LÝ ðI[U CH\NH ðI N ÁP MÁY PHÁT
BðC làm vi c theo nguyên
tác ñ ng không liên t c

9


Do có quán tính nên ñ 0ng ñi u

ch nh có d ng “răng c a”

ði u ch nh ñi n áp máy phát b ng cách thay ñ"i tr$ s&
dòng ñi n kích t*

T6 công th8c chung c9a máy ñiUmp ≅ Emp = Ce.n.Φ
Φ = f(Ikt)

Ump ~ Ikt

10


IV.3. PHÂN LOCI BðC
Phân lo-i theo các ph.n t/ ngư1ng ñi u ch nh

BðC ki u ñi n t
Th_i ñi*m ñi`u chanh : Fth = Floxo

BðC ki u ñi n t
Th_i ñi*m ñi`u chanh :
UR1 = Uñthg

Phân lo-i theo phương pháp n&i ghép cu n kích t* v4i BðC

Wkt n i v i c c E ( )

Wkt n i v i c c B+ (+)

11


ThreeBphase windings
Two sets of threeBphase windings
Rotor coil

Rotor coil

IC regulator
IC regulator

Voltage

Staggered 30

Voltage

Rotational
angle

Rotational
angle

SC type alternator

Compact type alternator

IV.4. Bd ðI[U CH\NH KIeU ðI N Tf
B BðC ñi n ki*u bán dgn

B BðC ki*u vi m+ch

12


Khi n nh*
Umf < Eaq < Uñc
1

<

T1 khóa
T2 m
Ice = Ikt
ðèn báo n&p
sáng

Khi n tăng
Eaq < Umf < Uñc
1

<

T1 khóa
T2 m
Ice = Ikt
ðèn báo n&p t0t

13

Khi n = n0
Umf = Uñc
1

=

T1 m
T2 khóa
Ikt = 0
Umf gi2m

Khi n tăng và n> n0
T1,T2 ñóng m theo chu kỳ,
ñ2m b2o Umf ~ Uñm

14


B? ñi`u chanh ñi n
áp trên xe Audi

1. B? ñi`u chanh
2.
3.
4.
5.
6.

Chu chì

Khoá ñi n
jc qui
Máy phát
Cu?n kích tm c a
máy phát
7. ðèn báo n+p
D1 Diode b o v
T1, T2 các transitor

T&i th9i ñi:m ñi;u ch1

=

1

+

2

=

=

2

+

1

.

1

1

1
2

=

.
=
.
2

1

1
2

15


B? ñi`u chanh ñi n áp ki*u vi m+ch

16


B? ñi`u chanh ñi n áp c a xe Toyota

17


Các tr+ng thái làm vi c

Các tr+ng thái làm vi c

18


Các tr+ng thái làm vi c

Các tr+ng thái làm vi c

19


Các tr+ng thái làm vi c

20