Giáo trình sửa chữa hệ thống điện điều khiển động cơ bằng mô tơ ga (nghề sửa chữa điện máy công trình – trình độ trung cấp)

đun chuyên sâu nghề trong chương trình đảo tạo, bồi dưỡng cho học viên nghề, nghề sửa chữa điện máy công trình; Đây là một mô đun quan trọng trong chương trình bồi dưỡng kỳ năng nghề, mô

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

TRUONG CAO BANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG |

GIAO TRINH

SUA CHUA HE THONG ĐIỆN BIEU

KHIEN BONG CO BANG M0 TO GA

TRINH DO TRUNG CAP

NGHE: SUA CHUA DIEN MAY CONG TRINH

Ban hành theo Quyết định số 1955/QĐ-CĐGTVTTWI-ĐT ngày 21/12/2017

của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng GTVT Trung wong |

Hà Nội, 2017

LỜI NÓI ĐẦU

Mô-đun Sửa chữa hệ thống điện điều khiển động cơ bằng mô tơ ga là một

trong những mô đun chuyên sâu nghề trong chương trình đảo tạo, bồi dưỡng cho học viên nghề, nghề sửa chữa điện máy công trình;

Đây là một mô đun quan trọng trong chương trình bồi dưỡng kỳ năng nghề, mô đun này giúp cho người học nâng cao được kỹ năng nghề nghiệp, đối tượng người học là Học sinh - Sinh viên các trường nghề và thợ sửa chữa Điện máy công trình,

Mô đun bao gồm kiến thức về cả lý thuyết và kỹ năng nghề;

Nội dung mô đun cập nhật những kiến thức mới, hiện đại phần nào đáp ứng được các kỹ năng sứa chữa hệ thống điện điều khiển trên các máy xây dựng ngày

nay;

M6 dun nay c6 thể tiến hành học trước hoặc học song song với các mô đun chuyên môn khác;

Tài liệu này dùng để bồi dưỡng các kỹ năng cơ bản về vận hành, bảo dưỡng

một số loại máy thỉ công xây dựng cơ bản như máy xúc, máy ủi, máy san, máy lu cho Học sinh - Sinh viên các trường nghề và thợ sửa chữa Điện máy công trình và nghề Sửa chữa máy thi công xây dựng;

Trong quá trình biên soạn mặc dù đã có nhiều cố gắng, song không thể tránh

khỏi những thiểu sót, hạn chế, chúng tôi rat mong được sự góp ý, bổ sung của độc giả

để nội dung tài liệu được hoàn thiện hơn

Chúng tôi chân thành cảm ơn

MYC LUC

MỤC LỤC 2

Bai I: Khái quát chung của hệ thống điện điều khiển động cơ 3 bằng mồ to ga

Bài 2: Bảo dưỡng và sửa chữa mô tơ ga 2

Bai 3: Kiém tra, sửa chữa các cảm biển của hệ thống 25

Bài 1: Khái quát chung của hệ thống điện điều khiến động cơ bằng mô

rình bảy được cấu tạo chung của hệ thống

~ Giải thích được nguyên lý làm việc của hệ thống điện điều khiển động cơ bằng mô

Mô tơ ga;

Núm xoay nhiên liệu;

+ Khi khóa điện 6 vj tri OFF:

~ Dòng điện đi từ + AQ —› B Rơ le —› B khóa

+ Khi vặn khóa điện về vị trí ON:

~ Đồng điện di từ + AQ — B Rơ le — B khóa điện — BR khéa > BR role

AQ > roledéng + M role AQ B MKĐ và B rợ le an toàn

+ Khi vặn khóa về nắc đề STAR để khởi động:

~ Dòng điện đi từ B —› C khóa —> S Rơ le an toàn làm rơ le đóng lại, dòng điện

di tir B — C ro lean toan —+ C ro le may khởi động kim ro le MKB déng lại nối mach dign tir B MKD — Cuộn dây Stato MKĐ làm cho MKĐ quay kéo bánh đả động cơ quay để nổ máy

+ Khi máy phát phát ra điện áp lớn:

trong trường hợp cố ý hay v6 tinh bat khóa khởi động về vị trí ''starÈ” thì máy khởi động không khởi động được nữa

2.2.2 Máy khởi động

Cấu tạo máy khởi động

Máy khởi động về cơ bản là một máy phát điện một chiều, tức là nó cũng có các

cuộn dây quấn phần ứng, cổ góp, chổi than Ngoài ra còn có thêm cơ cấu điều khiển

và khớp nối (bộ tiếp hợp)

Hình 1.3 Câu tạo máy khởi động

1 Cuộn giữ 2 Cuộn hút 3 Lò xo 4 Cần kéo 5 Lò xo khớp truyền động 6 Vòngbi 8 Bánh răng khởi động ăn khớp với bánh đà 9 Dau trục

10 Vòng hầm 11 Bánh răng truyền động 12 Khớp nối dẫn động

13 Đầu bất dây 14.Tiếp điểmtĩnh 15 Lò xo hồi tiếp _ 16 Tiếp điểm tĩnh

17 Vo role 18 Nap sau 19 Gid dé chéi than 20 Chéi than

21.Cé gop 22.Cựctừ 23 Réto 24.Vỏmáy 25 Cudn day stato

* Nguyên lý hoạt động

s68

Hình 1.4 Sơ đồ nhuyên lý hoạt động của máy khởi động

~ Khi bật khóa điện đến vị trí Start, dòng điện từ ắc quy tới cực C của máy khởi

động vào cuộn giữ, cuộn hút, tạo ra lực điện từ trong các cuộn hút và cuộn gữ làm từ hóa các lõi cực và do vậy lõi thép của công tắc từ bị kéo vào lõi cực của nam châm điện Nhờ sự kéo nảy mà bánh răng khởi động bị day ra ăn khớp với bánh răng bánh

đà đồng thời tiếp điểm đóng nối cực B với cực M của máy khởi động qua chỗi than

2.2.3 Khóa điện

* Cau tao:

Hình 1.5 Cầu tạo khóa điện Cấu tạo chính gồm có các tắm tiếp điểm và các cực đầu dây Cực giữa là cực trung tâm, cực này có thể xoay và trượt cùng với tắm tiếp điểm

Bên trên các tắm tiếp điểm có một trồng xoay, trồng này được gắn với cực trung tâm Bên trong trống xoay có bi vả lò xo trượt, xi lanh khoá được bắt cố định vào

trồng xoay nhờ vào lò xo chính, bên ngoài là vỏ khoá Phía sau của khoá có tới 6 cực,

các cực được nỗi với nhiều thiết bị điện trên má,

- Cyc B là cực trung tâm, cực này được nói trực tiếp với cực (+) ắc quy

- Cực BR được nối với cực BR của rơ le ắc quy

Cực ACC là cực dự trữ

Cực € đươc nối với cực C máy khởi động hoặc cực S của rơ le an toàn

~ Cực R¿ được nối với cuộn dây của rơ le sấy

~ Cực R; là cực dự trữ của mạch sấy nóng khí nạp, nếu sử dụng cực này thay cho cực

R, thi sẽ thực hiện chức năng vừa khởi động vừa sấy

* Nguyên lý làm việc chung của khỏa điện

Khi cho chia khoá đúng loại vào ổ khoá và vặn thì trống xoay có sẽ quay cùng cực trung tâm, do đó cực B sẽ tiếp xúc với các cực khác (ñiul: 5.5) Từ trái qua phải khoá điện có 4 vị trí là: HEAT (sấy), OFF (tắt), ON (mở) và START (khởi động)

- Nếu khoá để ở vị tri OFF thi cực B không tiếp xúc với cue nao

~ Nếu bật sang vị trí ON thì cực B của khoá điện sẽ được tiếp xúc với cực BR và cực

AC

~ Nếu bật sang vj tri START thi cực B sẽ được tiếp xúc với BR, ACC, C và R;

~ Nếu bật sang vi tri HEAT thi cực B sẽ tiếp xúc với cực BR, ACC và R,

Tai các vị trí START và HEAT, khi vặn nếu thả tay ra, dưới tác dụng của lò xo

lực đàn hồi sẽ vặn chìa khoá ngược trở lại vị trí ban đầu, cỏn ở các vị trí khác thì chỉa khóa sẽ được giữ nguyên.

Rơle ắc quy có nhiệm vụ đóng mach để cung cấp điện từ ắc quy đến các thiết

bị tiêu thụ điện trên toàn máy, nó giống như một công tắc để kết nối mạch điện khi

Hình 1.8 Rơ le ắc quy cắt dương

quy cat mat

Cấu tạo của rơ le gồm có 4 cực nối với các thiết bị điện trên máy, bên trong có một cuộn đây cuốn trên một lồi thép từ phía đầu lõi thép có một tiếp điểm đồng xu bằng đồng, một đi ốt để bảo vệ cuộn đây của rơ le

~ Cực B nối với dương ắc quy

- Cực M nối với cầu chỉ, máy phát, máy khởi động

8

~ Cực Br nối với cực Br khóa điện

~ Cực E nối với mát

* Nguyên lý làm việc

—BW

Hình 1.9 Sơ đồ nguyên lý làm việc của rơ le ắc quy

Ta lấy rơ le ắc quy cắt (-) làm ví dụ:

Khi công tắc khởi động ở vị trí ON sẽ có một dòng điện từ ắc quy qua khoá và

đi tới cuộ

đây của rơle ắc quy và về mát Lúc này lõi thép bị từ hoá và hút cho đồng

xu đồng vào 2 tiếp điểm nối mạch từ cực (-) ắc quy vào vỏ máy

iép dim bảo cho Q, đóng cắt tích cực và dứt khoát

~ D, là điết rơle có nhiệm vụ điều chỉnh Q,

~ Các cực của Rơle gồm có: Cực E là cực đấu xuống mát, cực R là cực đấu với R của máy phát, cực S đấu với khoá khởi động (+) ắc quy (trong 1 số trường hợp đấu

cực S của máy phát cực B đầu với (+) ắc quy, cực C đấu với cực C của Rơle máy khởi động

*Nguy

Khi động cơ khởi động lúc này máy phát chưa phát ra điện vi vậy cực R của

in by làm việc:

Rơle an toàn cũng không có điện Do đó không có dòng Iy của Transtor Q¡ nên Q¡ ở

trạng thái ngất Lúc này ở Q; có sự chênh lệch điện áp ở 3 cực thoả mãn với điều kiện

mở và dòng Iụ của Q; đi như sau: Từ cực S đi qua R; , qua tiếp giáp BE và về mắt Lúc này sẽ có dòng I, đi như sau: từ cực S đi qua cuộn dây L, qua tiếp giáp CE và về mát Lúc này tiếp điểm BC được nối với nhau vì lực từ của Role hút tiếp điểm Điện

áp từ (+) ắc quy sẽ đến Rơle của máy khởi động và làm cho máy khởi động làm việc

10

Khi động cơ đã khởi động xong số vòng quay đã đủ lớn làm cho máy phát phát

ra dòng điện đủ lớn dé đánh thủng điết D; làm xuất hiện dòng In ở Q,, do đó sẽ có

dòng Ic của Q\ nồi thông cực B và E của Q; xuống mát Do đó Q2 ở trạng thái ngắt

Trong những trường hợp do vô tình hay cố ý bật khoá khởi động về vị tri “Start”

thi Role an toản không nỗi điện áp từ cực B xuống cực C vì vậy máy không có điện

áp vào Rơle con chuột đo đó không thể làm việc Vì vậy máy khởi động sẽ được bảo đảm an toàn trong trường hợp động cơ đang làm việc

3.3.6 Nim xoay nhiên liệu

Hình 1.13 Đô thị biêu diễn quá trình làm việc của núm xoay nhiên liệu

Phần đánh dấu trong gạch chéo trong đồ thị trên chính là khu vực phát hiện tình

trạng không bình thường và tốc độ của động cơ được đặt ở chế độ chạy không tải

Hình 1.14 Cấu tạo của mô tơ ga

1 Bộ chiết áp phản hồi 2.Nắp đậy — 3 Trục 4 Vòng bịt chấn bụi

5 Vong bi 6 Mô tơ 7 Bánh răng _ 8 giắc cắm điện

* Chức năng :

12

~ Mô tơ quay và cần điều khiển của bộ điều tốc bơm cao áp được điều khiển bằng tin hiệu tir hop ECU

~ Một mô tơ bước được dùng làm mô tơ cung cắp công suất truyền động khi lảm việc

~ Một bộ chiết áp đưa tín hiệu phản hồi cho phép kiểm soát được hoạt động của mô tơ

~ Mô tơ truyền chuyển động quay đến bộ chiết áp thông qua một bảnh răng

* Nguyên lý hoạt động :

Khi nhận được dòng tín hiệu điện áp dưới dạng xung từ hộp ECU cấp cho 2 pha

A và B làm mô tơ quay thông qua trục mô tơ truyền chuyển động cho cần dẫn làm xoay cần điều khiển của bộ điều tốc bơm cao áp tới một góc quay tương ứng, đồng

thời truyền chuyên động quay đến bộ chiết áp phản hồi thông qua một bánh răng, căn

cứ vào giá trị điện áp phản hồi và giá trị điện áp của núm xoay nhiên liệu ECU điều khiển mô tơ ga dừng lại đúng vị trí mà giá trị điện áp của chúng bằng nhau Cả 2 pha

A và B của mô tơ có giá trị điện áp đều nhau và liên tục tạo ra một mô men giữ cho

mô tơ

2.2.8 Bơm cao áp

Hình 1.15 Vị trí của Bơm cao áp lắp trên máy xúc PC 200-6

*Cấu tạo của sơ đồ :

1 Ông dẫn dầu _ 2 Bơm chuyên tiếp nhiên liệu 3.Bơmmồi 4 Bơm cao áp

5 Lọc nhiên liệ 6.Ôngcaoápsối 7.Óngcaoápsố2 §.Ông cao áp số

13

9 Ông cao áp số4 10.ÔngcaoápsổS lI.Óngcaoápsổ6 12.Ônghỗi l3 Van xa dp 14.Vôiphun 15 BO

17 Ong din dầu từ bơm chuyển tiếp lên bơm cao áp _ 18 Nắp bịt chốt đạt bơm

u tốc 16 Ông hỏi từ vòi phun

"Trên máy xúc PC 200-6 lắp loại bơm cao áp gãy gồm gồm 6 phân bơm, có

* Cầu tao bơm cáo áp

Nip tien eu ì Bom cao 4p Bộ điều tốc

=m

‘Bom chuyên tếp nhiên Bệu

Hình 1.16 Cấu tạo của bơm cao áp

14

Hình 1.17 Cầu tạo của một phân bơm cáo áp

1 Nắp cụm van triệt hồi 2 Buồng áp suấtbơm 3 Van triệt hồi

4 Piston bơm caoáp 5 Thanh ring 6.Vaipiston 7 Vòng răng

§ Ông kẹp vòng răng 9 Lò xo hhỏi vị piston bơm _ 10 Ê cu điều chỉnh

11.Conđội 12.Trụccam 13.Xilanh 14 Vobom - 15.Đế vantriệthồi

eid cone Hình 1.18 Sơ đồ hoạt động của hệ thông nhiên liệu diezel

15

1 Thùng nhiên liệu 2 Đường dầu cép 3 Bơm môi

4 Bơm chuyển tiếp — 5.Bằulọc 6 Đường dẫu từ bơm hồi về thủng

7 Bộ điều tốc 8 vỏi phun

Khi động cơ làm việc bơm chuyển tiếp nhiên liệu hoạt động sẽ hút nhiên liệu từ thiing qua bau lọc, lọc các cặn bẩn và tách bỏ nước ra khỏi nhiên liệu, nhiên liệu đã lọc sạch được cấp vào đường hút của bơm cao áp,từ bơm cao áp nhiên liệu được nén với áp xuất cao qua ống dẫn cao áp tới vòi phun, phun nhiên liệu tơi sương vào buồng đốt của động cơ Nhiên liệu thừa từ vòi phun theo ống dẫn vẻ lại thùng Từ bơm cao

áp cũng có đường dẫn nhiên liệu trở lại bơm áp lực thấp khi cung cấp tới bơm cao áp

quá nhiều

2.3 Nguyên lý làm việc của hệ thống

+ Khi bắt đầu khởi động động cơ:

Nếu khóa điện bật sang vi tri ON, ECU sẽ kiểm tra hành trình của mô tơ ga, căn cứ vào cảm biến phán hồi trên mô tơ ga nó sẽ điều khiển sao cho thanh răng bơm cao áp

sẵn sảng ở vị trí khởi động Nếu bật khóa điện sang nắc khởi động, động cơ sẽ dễ

dàng khởi động

+ Điều khiển tăng giảm tốc độ động cơ

Nếu vặn núm xoay nhiên liệu theo chiều kim đồng hỗ từ Min tới Max điện áp từ cảm biến núm xoay niên liệu sẽ biến thiên giảm dẫn Căn cứ vào giá trị điện áp của cảm biến ECU sẽ điều khiển mô tơ ga bằng điên áp xung sao cho thanh răng được đặt đúng ở vị trí mà núm xoay nhiên liệu đã chọn Hành trình của mô tơ ga được kiểm

soát bằng tín hiệu phản hồi (P) được gắn ngay trên mô tơ ga Căn cứ vảo giá trị điện

áp của tín hiệu phản hồi ECU sẽ điều khiển mô tơ ga đừng lại đúng vị trí mà điện áp

điều khiển của núm xoay và điện áp phản hồi bằng nhau

sang vị trí OFF thì ECU căn cứ và giá trị điện áp mắt đi từ cực

Br của 6 khéa ECU sé điều khiến mô tơ ga quay theo chiều ngược c

kéo thanh răng bơm cao áp đến đúng vị trí tắt máy căn cứ vào tin hiệu điện áp phản

16

hồi trên mô tơ ga Sau đó ECU tiếp tục điều khiển mô tơ ga quay đến vị trị để lần sau sẵn sàng khởi động

+ Khi tắt khóa điện hệ thống điện không mắt ngay là nhờ điện áp duy trỉ từ ECU cấp cho rơ le ắc quy Khi mô tơ ga kéo thanh răng tới vị trí sẵn sảng khởi động thì điện áp

duy trì sẽ mắt đi và toản bộ hệ thống sẽ được ngắt điện

* Một số mạch điều khiển động cơ trên các máy xây dựng thông dụng

+ Mạch điều khiển động cơ trên máy Kobelco SK120-2

+ Mạch điều khiên động cơ trên Komatsu PC120-5

pie)

ch AT ma (#54) iy, Knn Sang ngạc

Bài 2: Bảo dưỡng và sửa chữa mô tơ ga

1 Mục tiêu của bài

Sau khi học xong bài này học sinh có khả năng:

~ Trình bảy được nhiệm vụ, yêu cầu và cấu tạo của mô tơ ga;

~ Giải thích được nguyên tắc làm việc của mô tơ ga;

- Tháo lắp, kiểm tra, bảo dưỡng các bộ phận của mô tơ ga

2 Nội dung bài:

2.1 Yêu cầu, nhiệm vụ và phân loại mô tơ ga

2.1.1 Yêu cầu

2.1.2 Nhiệm vụ

~ Mõ tơ điều khiển tốc độ động cơ có chức năng chuyển hoá năng lượng và chức

năng điều khiển

ng quát thì mô tơ điều tốc là thiết bị đơn giả

lắp giáp bằng nhiều thiết bị khác nhau

~ Mô tơ điều tốc ở các máy xây dựng là thiết bị đơn giản

2.1.3 Phân loại

Nếu chia chủng loại của mô tơ điều tốc thì có thể phân thành kiểu điện điện khiển và kiều dầu thuỷ lực điều khiễn

~ Loại dòng điện được phân thành 2 kiểu: Kiểu DEC(

khiển rất chính xác; kiêu AC (chịu tải rất lớn)

~ Loại áp suất dầu dòng điện gồm có 3 kiểu:

+ Kiểu van ON ~ OFF

+ Kiễu van so sánh (loại máy này dùng mô tơ đơn giản)

„.Tg 147 ) mô tơ nảy điều

+ Kiểu van trợ động (Điều khiển chính xác chịu tải trọng cao)

~ Mô to điều khiển dòng điện

a Mô tơ AC (xoay chiều)

~ Mô tơ AC chỉ được sử dụng rất ít trong các máy xây dựng nếu coi mô tơ AC ding

để điều khiển loại có công suất nhỏ thì không thích hợp bằng các phụ tải lớn Các loại

mô tơ này được dùng thay thế cho động cơ mà ở đó môi trương không thích ứng với khí xa động cơ, ở nơi có nguồn điện lực đồi dio

b.Động cơ DEC

Do điều khiển chính xác và được coi là một thiết bị điều chỉnh tốc độ động cơ,

nên động cơ DEC được sử dụng rất nhiễu trong các máy xây dựng hiện đại

2.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc

* Cấu tạo mô tơ ga

Hình 2.1 Cắu tạo của mô tơ ga

1 Bộ chiết áp phản hồi 2.Nấp đậy — 3.Trục 4 Vòng bịt chấn bụi

5 Vong bi 6 Mô tơ 7 Bánh răng _ 8 giắc cắm điện

* Nguyên lý làm việc

Khi nhận được dòng tín hiệu điện áp dưới dạng xung từ hộp ECU cấp cho 2 pha

A và B làm mô tơ quay thông qua trục mô tơ truyền chuyên động cho cần dẫn làm xoay cần điều khiển của bộ điều tốc bơm cao áp tới một góc quay tương ứng, đồng thời truyền chuyển động quay đến bộ chiết áp phản hồi thông qua một bánh răng, căn

cứ vào giá trị điện áp phản hồi và giá trị điện áp của núm xoay nhiên liệu ECU điều khiển mô tơ ga dừng lại đúng vị trí mà giá trị điện áp của chúng bằng nhau Cả 2 pha

A và B của mô tơ có giá trị điện áp đều nhau và liên tục tạo ra một mô men giữ cho

mô tơ

2.3 Phương pháp kiểm tra bảo dưỡng, sửa chữa bộ của mô tơ ga

Khi mô tơ ga điều khiển động cơ hoạt động không bình thường hoặc không hoạt

động thì ta kiểm ta theo trình tự bảng sau

2