Bài 14 (Phần 2) - Hệ thống khởi động xe ô tô
Trở về tuổi thơ
Bài này e sẽ tập trung phân tích về cái máy phát điện, bên cạnh đó, các bác sẽ hiểu lại 1 số nguyên lý về điện và từ trường học hồi cấp 2, 3 mà đến bây giờ e chắc chắn nhiều bác vẫn còn ngu ngơ mơ hồ.
Tuổi thơ dữ dội của các bác đã bao giờ vọc vạch cái mô tơ điện mini chưa nhỉ? Ví dụ như tháo cái quạt thổi lò than của bà nội ra chơi chẳng hạn? Trong cái quạt thổi lò than này có 1 cái mô tơ nhỏ, ng ta gắn cánh quạt lên mô tơ để khi mô tơ quay tạo ra gió thổi không khí vào lò than đấy. Hay là nghịch mô tơ trong xe ô tô đồ chơi chẳng hạn. Em nó đây
Hình 14.6 - Mô tơ điện mini
Các bác có nhớ khi tháo mô tơ này ra có 2 miếng nam châm màu đen gắn cố định xung quanh phía trong vỏ mô tơ ko nhỉ? Cái này ng ta gọi là Sờ tai to[BCOLOR=#ffff00] (Stato)[/BCOLOR] đấy. Còn 1 cái bộ phận quay quay để gắn quạt vào các bác có thấy nhiều dây điện quấn lên nó ko? Đó là Rô to [BCOLOR=#ffff00] (Roto).[/BCOLOR] Điện sẽ được dẫn vào rô to dưới tác động của từ trường làm rô to quay. Điện năng chuyển thành cơ năng).
CÁC BÁC NHỚ CHO E CÁI LÀ [BCOLOR=#ffffff]STATO LUÔN ĐỨNG YÊN[/BCOLOR] CÒN ROTO LUÔN CHUYỂN ĐỘNG. STATO ĐỨNG YÊN, ROTO CHUYỂN ĐỘNG. NHỚ ĐIỀU NÀY ĐỂ ĐỌC PHẦN DƯỚI KO BỊ LOẠN.HAHA
Nhưng vấn đề là toàn bộ cái cụm roto nó quay tròn, vậy làm sao để truyền điện cho nó trong khi nó vẫn quay? Thế là người ta sinh ra cái chổi than. Xem ảnh
Hình 14.7 - Chổi than và cổ góp
Ta thấy rằng điện được dẫn vào chổi than, chổi than này ép vào cổ góp của Roto để truyền điện, xem thêm hình
Hình 14.8 - Chổi than
Lõi chổi than là bột đồng ép, có 1 lò xo để nếu lõi đồng ép này bị mòn thì lò xo sẽ đẩy tiếp phần còn lại xuống. A đù, giờ thì các bác hiểu chổi than, cổ góp là gì rồi. Sau này cứ cái gì mà quay quay như máy bơm, quạt điện, mô tơ...mà bị mòn chổi than thì các bác biết nó mòn cái gì rồi đúng ko.
Mà đấy là chuyện của ngày xưa, còn bây giờ ta trở lại cái máy phát điện xem nào.
Máy phát điện thì cấu tạo kết cấu ngược với mô tơ, các bác lấy tay quay roto thì lúc này lại tạo ra dòng điện (Cơ năng chuyển thành điện năng). Nhưng lưu ý, lúc này Roto lại đc cấu tạo từ nam châm, và Stato lại cấu tạo từ các vòng dây (thường là dây đồng), điện sẽ được dẫn từ vòng dây của Stato ra ngoài.
Hình 14.6 - Roto và stato trong máy phát điện
Vậy nó tạo ra điện thế nào? Xem sơ đồ nguyên lý
Hình 14.9 - Nguyên lý tạo ra điện
Ở hình trên, cái Roto đc biểu thị bởi thanh nam châm có chữ S, N quay quay đó. S, N biểu thị cho cực bắc và cực nam của nam châm. Khi quay như vậy các bác thấy điện kế đồng hồ thay đổi, có nghĩa là có dòng điện. Hiện tượng này là hiện tượng cảm ứng điện từ. Bản chất của nó là liên quan tới sự chuyển động electron nhưng mà đây là tiền đề đã đc chứng minh nên các bác ko cần cất công đi tìm hiểu làm mẹ gì. Có nghĩa là các bác cứ cho nam châm quay trong cuộn dây thì sẽ tạo ra điện trong cuộn dây. Thế thôi
Vấn đề ở đây là nếu cho nó quay như vậy thì lại tạo ra dòng điện xoay chiều trong cuộn dây. Các bác thấy trên ảnh chiều dòng điện cứ thay đổi tuần hoàn ko, thực tế là nó thay đổi hàng chục lần trong 1 giây. Số lần đổi chiều trong 1s ng ta gọi là tần số, ví dụ tần số 50Hz là 50 lần đảo chiều trong 1 s.
Nhưng mà thiết bị điện trên ô tô của chúng ta lại dùng điện 1 chiều, tức là phải ép dòng điện chạy theo 1 hướng thôi. Mịe, thế là lại phải đẻ ra cái Chỉnh lưu
Hình 14.10 - Điod chỉnh lưu trong máy phát điện
Bộ chỉnh lưu chẳng qua là tập hợp của các Diod chỉnh lưu, Diod này có tác dụng chỉ cho dòng điện đi qua 1 chiều, nếu điện chạy chiều ngược lại thì ko được. Ng ta bố trí khoảng 6 cái Diod như vậy để đảm bảo điện 1 chiều ra mượt mà, ko bị ngắt quãng do chạy ngược lại quá lâu. Thế nhưng tốc độ trục khuỷu động cơ lúc nhanh lúc chậm, kéo theo Roto máy phát cũng nhanh chậm theo. Mà điện áp thì phải ổn định. Thế là đẻ thêm cái gọi là Tiết chế vi mạch (giống như cái ổn áp)
Hình 14.11 - Tiết chế vi mạch
Giải thích cái này thực sự cũng hơi khó, nhưng mà nó khái quát như thế này
Trên cái roto ngoài nam châm, người ta quấn thêm cuộn dây ở phía dưới các nam châm này với mục đích để tạo thêm nam châm điện (người ta gọi cuộn dây trên roto này là các cuộn kích từ). Nam châm điện này khi hoạt động sẽ điều tiết được từ trường và làm cho dòng điện trong Stato luôn ổn định dù Roto quay chậm hay là quay nhanh. Điện được truyền vào cuộn dây roto qua Tiết chế vi mạch nhờ chổi than. Và tiết chế vi mạch lại lấy điện 1 chiều từ ắc quy và sau đó là từ chính điện xoay chiều đã chuyển thành 1 chiều tại bộ chỉnh lưu.
Hình 14.12 - Vi mạch của tiết chế
Trong tiết chế có bộ vi mạch gồm các Transitor, điện trở, diod...kệ bà nó đi, chẳng qua những thứ này để giúp điều tiết dòng điện 1 chiều, cũng là để điều tiết từ trường trong roto để đảm bảo điện áp ổn định tại stato.
Lưu ý là cuộn dây trên stato khác cuộn dây trên roto nhé, và điện dẫn đến các thiết bị tiêu thụ trong xe là đi ra từ Stato, còn điện trong Roto là lấy từ điện 1 chiều trong ắc quy, sau đó là từ điện đã đc chỉnh qua bộ chỉnh lưu của chính nó.
Lại làm tí cho thông não nhở
Hết bài 14 (phần 2)/ HV - Còn nữa...
Trở về tuổi thơ
Bài này e sẽ tập trung phân tích về cái máy phát điện, bên cạnh đó, các bác sẽ hiểu lại 1 số nguyên lý về điện và từ trường học hồi cấp 2, 3 mà đến bây giờ e chắc chắn nhiều bác vẫn còn ngu ngơ mơ hồ.
Tuổi thơ dữ dội của các bác đã bao giờ vọc vạch cái mô tơ điện mini chưa nhỉ? Ví dụ như tháo cái quạt thổi lò than của bà nội ra chơi chẳng hạn? Trong cái quạt thổi lò than này có 1 cái mô tơ nhỏ, ng ta gắn cánh quạt lên mô tơ để khi mô tơ quay tạo ra gió thổi không khí vào lò than đấy. Hay là nghịch mô tơ trong xe ô tô đồ chơi chẳng hạn. Em nó đây
Hình 14.6 - Mô tơ điện mini
Các bác có nhớ khi tháo mô tơ này ra có 2 miếng nam châm màu đen gắn cố định xung quanh phía trong vỏ mô tơ ko nhỉ? Cái này ng ta gọi là Sờ tai to[BCOLOR=#ffff00] (Stato)[/BCOLOR] đấy. Còn 1 cái bộ phận quay quay để gắn quạt vào các bác có thấy nhiều dây điện quấn lên nó ko? Đó là Rô to [BCOLOR=#ffff00] (Roto).[/BCOLOR] Điện sẽ được dẫn vào rô to dưới tác động của từ trường làm rô to quay. Điện năng chuyển thành cơ năng).
CÁC BÁC NHỚ CHO E CÁI LÀ [BCOLOR=#ffffff]STATO LUÔN ĐỨNG YÊN[/BCOLOR] CÒN ROTO LUÔN CHUYỂN ĐỘNG. STATO ĐỨNG YÊN, ROTO CHUYỂN ĐỘNG. NHỚ ĐIỀU NÀY ĐỂ ĐỌC PHẦN DƯỚI KO BỊ LOẠN.HAHA
Nhưng vấn đề là toàn bộ cái cụm roto nó quay tròn, vậy làm sao để truyền điện cho nó trong khi nó vẫn quay? Thế là người ta sinh ra cái chổi than. Xem ảnh
Hình 14.7 - Chổi than và cổ góp
Ta thấy rằng điện được dẫn vào chổi than, chổi than này ép vào cổ góp của Roto để truyền điện, xem thêm hình
Hình 14.8 - Chổi than
Lõi chổi than là bột đồng ép, có 1 lò xo để nếu lõi đồng ép này bị mòn thì lò xo sẽ đẩy tiếp phần còn lại xuống. A đù, giờ thì các bác hiểu chổi than, cổ góp là gì rồi. Sau này cứ cái gì mà quay quay như máy bơm, quạt điện, mô tơ...mà bị mòn chổi than thì các bác biết nó mòn cái gì rồi đúng ko.
Mà đấy là chuyện của ngày xưa, còn bây giờ ta trở lại cái máy phát điện xem nào.
Máy phát điện thì cấu tạo kết cấu ngược với mô tơ, các bác lấy tay quay roto thì lúc này lại tạo ra dòng điện (Cơ năng chuyển thành điện năng). Nhưng lưu ý, lúc này Roto lại đc cấu tạo từ nam châm, và Stato lại cấu tạo từ các vòng dây (thường là dây đồng), điện sẽ được dẫn từ vòng dây của Stato ra ngoài.
Hình 14.6 - Roto và stato trong máy phát điện
Vậy nó tạo ra điện thế nào? Xem sơ đồ nguyên lý
Hình 14.9 - Nguyên lý tạo ra điện
Ở hình trên, cái Roto đc biểu thị bởi thanh nam châm có chữ S, N quay quay đó. S, N biểu thị cho cực bắc và cực nam của nam châm. Khi quay như vậy các bác thấy điện kế đồng hồ thay đổi, có nghĩa là có dòng điện. Hiện tượng này là hiện tượng cảm ứng điện từ. Bản chất của nó là liên quan tới sự chuyển động electron nhưng mà đây là tiền đề đã đc chứng minh nên các bác ko cần cất công đi tìm hiểu làm mẹ gì. Có nghĩa là các bác cứ cho nam châm quay trong cuộn dây thì sẽ tạo ra điện trong cuộn dây. Thế thôi
Vấn đề ở đây là nếu cho nó quay như vậy thì lại tạo ra dòng điện xoay chiều trong cuộn dây. Các bác thấy trên ảnh chiều dòng điện cứ thay đổi tuần hoàn ko, thực tế là nó thay đổi hàng chục lần trong 1 giây. Số lần đổi chiều trong 1s ng ta gọi là tần số, ví dụ tần số 50Hz là 50 lần đảo chiều trong 1 s.
Nhưng mà thiết bị điện trên ô tô của chúng ta lại dùng điện 1 chiều, tức là phải ép dòng điện chạy theo 1 hướng thôi. Mịe, thế là lại phải đẻ ra cái Chỉnh lưu
Hình 14.10 - Điod chỉnh lưu trong máy phát điện
Bộ chỉnh lưu chẳng qua là tập hợp của các Diod chỉnh lưu, Diod này có tác dụng chỉ cho dòng điện đi qua 1 chiều, nếu điện chạy chiều ngược lại thì ko được. Ng ta bố trí khoảng 6 cái Diod như vậy để đảm bảo điện 1 chiều ra mượt mà, ko bị ngắt quãng do chạy ngược lại quá lâu. Thế nhưng tốc độ trục khuỷu động cơ lúc nhanh lúc chậm, kéo theo Roto máy phát cũng nhanh chậm theo. Mà điện áp thì phải ổn định. Thế là đẻ thêm cái gọi là Tiết chế vi mạch (giống như cái ổn áp)
Hình 14.11 - Tiết chế vi mạch
Giải thích cái này thực sự cũng hơi khó, nhưng mà nó khái quát như thế này
Trên cái roto ngoài nam châm, người ta quấn thêm cuộn dây ở phía dưới các nam châm này với mục đích để tạo thêm nam châm điện (người ta gọi cuộn dây trên roto này là các cuộn kích từ). Nam châm điện này khi hoạt động sẽ điều tiết được từ trường và làm cho dòng điện trong Stato luôn ổn định dù Roto quay chậm hay là quay nhanh. Điện được truyền vào cuộn dây roto qua Tiết chế vi mạch nhờ chổi than. Và tiết chế vi mạch lại lấy điện 1 chiều từ ắc quy và sau đó là từ chính điện xoay chiều đã chuyển thành 1 chiều tại bộ chỉnh lưu.
Hình 14.12 - Vi mạch của tiết chế
Trong tiết chế có bộ vi mạch gồm các Transitor, điện trở, diod...kệ bà nó đi, chẳng qua những thứ này để giúp điều tiết dòng điện 1 chiều, cũng là để điều tiết từ trường trong roto để đảm bảo điện áp ổn định tại stato.
Lưu ý là cuộn dây trên stato khác cuộn dây trên roto nhé, và điện dẫn đến các thiết bị tiêu thụ trong xe là đi ra từ Stato, còn điện trong Roto là lấy từ điện 1 chiều trong ắc quy, sau đó là từ điện đã đc chỉnh qua bộ chỉnh lưu của chính nó.
Lại làm tí cho thông não nhở
Hết bài 14 (phần 2)/ HV - Còn nữa...
Chỉnh sửa cuối:
