HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG ĐIỆN
II- CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG ĐIỆN ĐIỂN H ÌNH
2.3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy khởi động
Xem hình 3.5 các bộ phận cơ bản của một máy khởi động điện điển hình được trang bị trên .
2.3.1. Động cơ điện một chiều.
a/ Vỏ và nắp.
Vỏ là một ống thép gia công mặt trong, có gắn các khối cực để giữ các cuộn dây điện cảm. Trên vỏ có gắn một ốc thau cách điện với vỏ để dấn điện ắcquy vào.
Trục rôto nơi phía cổ góp điện gối lên bạc thau đóng cứng trong nắp máy khởi động. Nắp còn là nơi gắn các giá đỡ chổi than và lò xo. Lò xo ấn chổi than luôn tỳ vào cổ góp điện đúng áp suất cần thiết để tiếp điện cho máy khởi động.
b/Rotor.
Hình 2.8: Cấu tạo của của rotor.
1-cổ góp. 2-cuộn dây. 3-các lá thép.
4-trục
Hình 2.7: Vỏ của máy khởi động.
Rôto của máy khởi động được cấu tạo bằng cách ép chặt nhiều lá thép kỹ thuật dạy từ 0.5 – 1 mm trên trục tạo thành lõi. Trên lõi có nhiều rãnh dọc để quấn dây. Rôto gối lên hai bạc thau và quay giữa các khối cực với khoảng cách ít nhất để giảm bớt hao mất từ trường.
Dây quấn trong rôto máy khởi động là các thanh đồng tiết diện dẹt chữ nhật. Mỗi rãnh có hai dây quấn và được quấn sóng, hai nhanh của vòng dây được đặt cách nhau 900. Hai đầu mối khung dây hàn vào hai phiến đồng cách nhau 900, sau khi quấn song mỗi phiến đồng cổ góp điện có hai cuộn dây hàn vào.
Cổ góp điện gồm nhiều miếng đồng thau ghép quanh trục, giữa các miếng đồng với đồng và trục được cách điện nhờ mi ca.
c/ Stator.
Các cuộn dây cảm điện có nhiệm vụ tạo từ trường chính cho các khối cực, quấn bằng dây dẹt tiết diện lớn quanh các khối cực từ 4-10 vòng. Dây phải lớn vì mỗi lần hoạt động đề ma rơ tiêu thụ trên 200 ampe.
Các cuộn kề nhau được cuốn ngược chiều để tuần tự tạo cực bắc nam khác tên.
Vỏ có nhiệm vụ làm cầu nối liên lạc mạch từ giữa các khối cực.
Hình 2.11:Sơ đồ đấu dây của cuộn cảm Hình 2.10:Sơ cấu tạo của cuộn cảm.
1-đầu nối với dòng từ ắc quy. 2-nối với chổi than dương.
Hình 2.9: Cấu tạo của stator.
1-vỏ. 2-cuộn cảm. 3-khối cực.
Các cuộn cảm được đấu nối tiếp với rôto, cuộn đầu liên lạc với ốc cách điện nơi vỏ, cuộn cuối nối với các chổi than dương.
d/ Chổi than.
Chổi than máy khởi động được làm bằng bột than và bột đồng hoặc thiếc, đồng với graphit, được ép đúc thành khối dưới áp suất cao. Mỗi chổi than dính liền với dây nối điện. Máy khởi động thường có 4 chổi than, 2 chổi than âm và hai chổi than dương.
2.3.2. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của solenoid
Hai cuộn giữ và hút được quấn quanh lõi thép. Cuộn dây kéo lớn hơn cuộn dây giữ, dòng điện chạy trong cuộn dây kéo khoảng 30-40A còn dòng chạy trong cuộn giữ khoảng 3-4A. Cuộn kéo được quấn nối tiếp giữa ắcquy và máy khởi động, cuộn giữ được nối rẽ giữa ắcquy về mát. Đầu lõi thép có dính đĩa tiếp điện đối diện với hai cọc nối dây với ắcquy và máy khởi động, đầu kia của lõi thép từ được nối dài để điều khiển cần gạt cài và tách khớp truyền động với vành răng bánh đà.
Hình 2.12:
Cấu tạo của chổi than.
1-chổi than dương;
2-chổi than âm; 3-lò xo;
4-tấm cách điện
Hình 2.13: Cấu tạo solenoid.
1-lõi thép.
2-lò xo hồi vị.
3-thân solenoid.
4-đĩa tiếp điện.
5-ốc tiếp điện.
6-phần đuôi.
Khi ấn nút khởi động , điện ắcquy 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 để hút lõi thép qua phía phải áp đĩa tiếp điện vào hai cọc bắt dây, điện ắcquy sẽ truyền qua đĩa tiếp điện cho máy khởi động quay. Khi đĩa tiếp điện đã áp vào hai cọc bắt dây thì cuộn kéo bị nối tắt dòng điện không chạy qua nó nữa, lúc này lực để giữ lõi thép từ chỉ do lực từ hoá của cuộn giữ.
Khi buông nút bấm thì cuộn giữ cũng mất từ trường không còn lực giữ lõi thép nữa nên lõi thép và đĩa tiếp điện trở về vị trí cũ nhờ lực của lò xo, máy khởi động ngừng làm việc.
Công dụng của cuộn kéo là tạo lực từ trường đủ mạnh vào lúc đầu khi mà lõi thép nằm cách xa mặt ống của lõi thép từ, cho nên muố n hút được lõi thép vào các cuộn dây phải sinh ra một lực từ hoá rất lớn, lực này chủ yếu do cuộn kéo sinh ra còn cuộn giữ chỉ phụ thêm thôi. Song khi lõi thép đã bị hút sâu vào trong (ứng với vị trí ăn khớp an toàn và tiếp điểm đã đóng song) thì chỉ cần một lực từ hoá tương đối nhỏ cũng đủ lõi thép nằm ở vị trí này, nên cuộn kéo trở lên bị thừa Vì vậy nó bị nối tắt để giảm công suất tiêu tốn cho nó.
2.3.3. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của khớp ly hợp một chiều.
Khớp truyền động gồm ống chủ động 1 được hàn từ 3 chi tiết lại, phía đầu nhỏ của ống 1 có rãnh then hoa để ăn khớp với các then hoa trên trục của rôto, phía đầu to của ống (theo mặt cắt AB ) được xẻ thành các rãnh không đều (bốn rãnh) và có khoan lỗ từ phía mặt bên để lò xo và các cốc chụp lò xo 2, vành bị động 4 liền với bánh răng của khớp truyền động và bên trong có lắp bạc đồng 8 để cho các bánh răng có thể tựa lên trục của rôto và quay trơn trên trục.
Hình 2.14:Sơ đồ đấu dây solenoid.
Ống chủ động và vành bị động 4 rời nhau và được lắp hờ vào nhau nhờ bao thép mỏng 5. Đệm hai nửa 6 và 4 bi cùng cụm lò xo và cốc chụp lò xo 2. Các viên bi 3 nằm tự do trong các rãnh giữa ống chủ động và vành bị động. Trên mặt ngoài của ống nhỏ phần chủ động có lắp lò xo 9, khớp gài 10 gồm hải nửa và vòng hãm 11. Với kết cấu như vậy nếu ta giữ chặt bánh răng và vành 4 lại rồi quay ống chủ động theo chiều quay như trên hình vẽ (tức là ứng với lúc bánh răng của khớp đã mắc với bánh đà và máy khởi động bắt đầu quay-lúc bắt đầu khởi động) thì viên bi sẽ lăn trên mặt của ống 4 rồi bị kẹt vào chỗ nông hơn giữa 1 và 4, gắn cứng hai phần chủ động và bị động lại với nhau.
Muốn quay ống 1 nữa phải thắng lực cản bánh răng và cả khớp truyền động lúc đó quay như một khối liền. Nếu ống chủ động quay với một tốc độ nào đó, còn vành bị động
Hình 2.16:Sơ đồ kết cấu của khớp truyền động.
1-ống chủ động hàn ghép. 2-lò xo và cốc chụp. 3-bi đũa.
4-vành bị động và bánh răng. 5-bao thép. 6-đệm hai nửa.
7, 8-bạc đồng. 9-lò xo đẩy. 10-khớp gài. 11-vòng hãm.
Hình 2.15: Khớp ly hợp một chiều.
1-bao ngoài; 2-bánh răng.
3-bi lăn; 4-vành chủ động.
5-lò xo trong vành chủ động.
6- lò xo; 7-bộ phận vành tỳ.
8-vành chặn.
quay với một tốc độ lớn hơn (ứng với trường hợp khi máy đã nổ nhưng khớp truyền động chưa được tách khỏi răng của bánh đà) thì các viên bi sẽ bị hất ra khỏi vị trí kẹt về phía lò xo và cốc chụp lò xo. Ở đây các viên bi không thể bị kẹt nê n chúng nằm tự do trong khoảng rãnh, đảm bảo cho ống chủ động vẫn quay với tốc độ của mình và vành bị động quay với tốc độ riêng, không phụ thuộc nhau.