Phân tích cơ sở lý thuyết và mô phỏng đặc điểm, nguyên lý làm việc, quy trình tháo lắp hệ thống khởi động động cơ, chương 15 pptx
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (283.68 KB, 10 trang )
CHƯƠNG
15
CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ ĐẶC ĐIỂM,
NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC, QUY TRÌNH
THÁO L
ẮP, KIỂM TRA, ĐIỀU CHỈNH,
SỬA CHỮA HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG ĐIỆN
ĐỘ
NG CƠ
3.1. Cơ sơ lý thuyết của hệ thống khởi
động điện
3.1.1. Nguyên lý hoạt động chung của máy khởi
động điện
Khởi động là quá trình chuyển máy từ trạng thái đứng yên sang
tr
ạng thái làm việc. Muốn tự làm việc, máy phải thực hiện được
m
ột chu trình làm việc trọn vẹn, và công do chu trình ấy sinh ra
ph
ải đủ cung cấp năng lượng để máy có thể thực hiện được một
chu trình tiếp theo. Như vậy, cần cung cấp năng lượng ban đầu để
máy có thể hoạt động được, sao cho sự đốt cháy nhiên liệu có thể
thực hiện được một chu trình và công sinh ra phải đủ thực hiện được
chu trình sau.
T
ất cả các máy khởi động của có cấu tạo gần giống như một
máy phát điện một chiều tuỳ từng loại mà máy khởi động có những
đặc tính và kết cấu khác nhau, song chúng có 3 bộ phận chính sau:
-
Động cơ điện một chiều
- Khớp truyền động
- Cơ cấu điều khiển
Hình.1.1: Sơ đồ nguyên lý kết cấu và hoạt động của một động cơ
đ
iện đơn
g
i
ản
a- động cơ điện đơn
g
i
ản.
b- vòng dây có điện chạy qua bị đẩy trong từ trường hai cực
c
ủa nam
châm.
Dòng điện qua cuộn dây sẽ tạo từ trường quanh dây. Chiều
của các đường
s
ức bọc quanh dây được xác định theo nguyên tắc bàn tay phải
(hình.1.2), ngón cái
chỉ theo chiều dòng điện chạy các ngón kia sẽ chỉ theo chiều các
đường sức bọc
quanh dây.
Khi
đặt đoạn dây có điện đang lưu thông vào trong vùng từ
trường của hai cực nam châm sẽ có một lực tác động lên hai đoạn
dây. Đặc tính này được giải thích như sau.
Phía d
ưới đoạn dây, các đường sức của nam châm ngược
chi
ều với đường sức của đoạn dây, phía trên thì cùng chiều nhau
làm cho các
đường sức chính của nam châm bị uốn xoắn vẹo phía
trên dây (hình 1.1). Các
đường sức của nam châm luôn muốn đi
thẳng theo hướng ngắn nhất lên phải đẩy dây xuống tác động một
lực lên dây.
Hình 1.1 trình bày m
ột động cơ điện đơn giản chỉ có một vòng
dây trên rôto n
ối tiếp với hai cuộn cảm điện, khi đóng mạch công
tác,
điện ắcquy chạy vào chổi than và vòng thau bên phải đến vòng
dây rôto qua vòng thau và than bên trái,
điện chạy tiếp qua hai cuộn
cảm và cuối cùng trở lại ắcquy.
Hình.1.2. Xác định chiều từ trường bọc quanh cuộn dây theo quy
tác bàn tay
phải.
Trong hình vẽ máy khởi động đơn giản, hai khối cực nam bắc
đối
diện nhau, từ trường của các khối cực bị uốn xoắn trên và dưới
hai nhánh rôto vì có dòng
điện chạy qua hai nhánh dây theo chiều
ngược nhau. Lực tác động làm vòng dây chạy giữa hai khối cực,
nh
ưng chỉ quay 90
o
đến vị trí đứng thẳng thì đứng yên vì nó
không còn c
ắt đường sức của từ trường chính. Muốn rôto tiếp tục
quay người ta quấn nhiều vòng dây như thế dọc quanh rôto.
C
ường độ điện chạy vào rôto và các cuộn cảm càng lớn, sức
tác
động quay
rôto càng l
ớn. Có thể tăng sức mạnh từ trường chính của hai cuộn
cảm bằng cách
tăng số vòng quấn quanh các khối cực. Máy khởi động thường
được quấn nối tiếp sao cho điện chạy vào các cuộn cảm trước rồi
qua các vòng dây rôto ra than âm về mát.
3.1.2. Chức năng
nhi
ệm vụ
Nhiệm vụ: Quay trục khuỷu động cơ đạt tới tốc độ nhất định
để
từ đó động cơ của có thể làm việc tự lập được. Khi động cơ đã
ho
ạt động thì thì hệ thống khởi động sẽ thôi không làm việc nữa và
được nghỉ trong suốt quá trình còn nổ máy.
3.1.3. Yêu cầu kỹ
thuật
Kết cấu gọn nhẹ nhưng chắc chắn. Có sự làm việc ổn định và
tin c
ậy cao
Lực kéo tải sinh ra trên trục của máy phải bảo đảm đủ lớn, tốc
độ quay
cũng
phải đạt tới phạm vi làm cho trục khuỷu có tốc độ
quay nhất định.
Khi động cơ đã làm việc, phải cắt được được sự truyền
độ
ng từ máy khởi động tới trục khuỷu.
Có thiết bị điều khiển (nút bấm hoặc khoá) thuận tiện cho
ng
ười sử dụng.
Công suất tối thiểu của động cơ điện khởi động P
K
Đ
(Watt) :
Trong
đó :
P
K
Đ
=
M
C
.
.n
min
(W)
30
n
min
: = (50 - 100) v/ph – đối với động cơ xăng
n
min
: = (100 – 200) v/ph – đối với động cơ diesel
M
C
: = Môment cản khởi động của động cơ .
M
C
ph
ụ thuộc loại động cơ, số lượng và dung tích công tác của
xylanh động cơ
Công suất khởi động động cơ P
K
Đ
còn được xác định theo
công su
ất định
m
ức Nđm (kW) của động cơ theo công thức
kinh nghi
ệm : Động cơ xăng P
K
Đ
= (0,016
– 0,027)
Nđm
Động cơ diesel P
K
Đ
= (0,045 – 0,1 ) Nđm
Động cơ Diesel có tỷ số nén cao hơn động cơ xăng vì vậy
muốn cho nhiên liệu tự cháy được thì động cơ Diesel có lực hay mô
men l
ớn hơn để quay trục khuỷu động cơ.
Trong một số động cơ để giảm áp suất lúc đầu của hòa khí
ho
ặc không khí
nén khi kh
ởi động, dùng cơ cấu giảm áp nối thông xy lanh với khí
tr
ời.
3.1.4. Phân loại
3.1.4.1. Dựa theo nguyên lý truyền động
- Truyền động quán tính: Bánh răng truyền động tự động văng
ra theo quán tính
để ăn khớp với vành răng bánh đà. Khi động cơ
đ
ã nổ thì bánh răng bị hất về chỗ cũ một cách tự động.
- Truy
ền động cưỡng bức: Bánh răng truyền động vào ăn khớp
v
ới vành răng bánh đà cũng như ra khỏi vị trí ăn khớp đều chịu sự
điều
khiển cưỡng bức, loại này thường sử dụng kiểu truyền động
m
ột chiều.
- Truyền động tổng hợp: Bánh răng truyền động vào ăn khớp
v
ới vành răng bánh đà chịu sự cưỡng bức còn ra khỏi vị trí ăn khớp
m
ột cách tự động.
3.1.4.2. Dựa theo cơ cấu điều khiển
- Điều khiển trực tiếp: Người điều khiển trực tiếp phải tác
động vào mạng
gài.
r
ơle
.
-
Điều khiển gián tiếp: Người điều khiển tác động thông qua
công t
ắc hoặc
Hình 1.3.Các lo
ại máy
kh
ởi động.
1. bánh r
ăng chủ động
2. phần ứng
3. bánh r
ăng trung gian
3. bánh r
ăng hành tinh
4. nam châm v
ĩnh cửu.
độ
.
A. máy kh
ởi động loại thường: bánh răng chủ động và phần
ứng cùng tốc
B. Máy kh
ởi động loại giảm tốc. Là loại máy có một bánh răng
trung gian
giữa bánh răng chủ động và bánh răng bị động nhằm làm giảm
chuy
ển động của
ph
ần ứng và truyền nó đến bánh răng chủ động.
C. Máy kh
ởi động loại hành tinh. Là loại máy khởi động
có bánh
răng
hành tinh nhằm làm giảm chuyển động của phần
ứ
ng. Nó gọn và nhẹ hơn máy khởi động loại giảm tốc.
D. Máy kh
ởi động loại hành tinh – môtơ thanh dẫn.
Các nam châm v
ĩnh cửu được sử dụng trong cuộn dây
phần
cảm, cuộn dây phần ứng được chế tạo gọn hơn. Kết quả rút
ng
ắn chiều dài tổng thể.
