Chương i : giới thiệu chung về ôtô và yêu cầu

Đồ án Tổng hợp hệ điện cơ

ra còn dùng để thay đổi hớng chuyển động nh chạy tiến, chạy lùi hoặc tách động

cơ ra khỏi hệ thống truyền động phía sau khi ôtô đứng yên tại chỗ.

Các đăng : Trục các đăng dùng để truyền lực từ trục thứ cấp của hộp số đến trục

chủ động của truyền lực chính của cầu sau ôtô.

Nguyên lý hoạt động của ôtô :

Khi động cơ quay, công suất của động cơ đợc truyền đến bánh xe chủ động của

ôtô thông qua hệ thống truyền lực. Khi truyền nh vậy, công suất bị tổn hao do ma

sát trong hệ thống truyền lực và công suất ở bánh xe chủ đọng sẽ nhỏ hơn công

suất do động cơ phát ra. Công suất ở bánh xe chủ động đợc thể hiện qua hai thông

số là mômen xoắn và số vòng quay của bánh xe chủ động. Nhờ có mômen xoắn

truyền tới bánh xe chủ động và nhờ có sự tiếp xúc giữa bánh xe chủ động với mặt

đờng nên tại vùng tiếp xúc giữa bánh xe chủ động và mặt đờng sẽ phát sinh lực

kéo tiếp tuyến hớng theo chiều chuyển động. Lực kéo tiếp tuyến Pk chính là lực

mà mặt đờng tác dụng lên bánh xe



Mk

v



rb

Pk



Lực kéo tiếp tuyến :

Pk =



Mk Me.it .t

=

rk

rk



trong đó :

Me mômen động cơ

it tỷ số truyền của hệ thống truyền lực

ne



e



it = n =

b

b

ne, e số vòng quay và tốc độ góc của trục khuỷ động cơ

nb, b số vòng quay và tốc độ góc của bánh xe chủ động

t hiệu suất của hệ thống truyền lực

Để cho ôtô có thể chuyển động đợc thì ở vùng tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đờng

phải có độ bám nhất định đặc trng bằng hệ số bám. Nếu độ bám thấp thì bánh xe có

thể bị trợt quay khi có mômen xoắn lớn truyền từ động cơ đến bánh xe chủ động và

Nguyễn Công Hoàng - TĐH - CH12



3



Đồ án Tổng hợp hệ điện cơ

lúc đó ôtô không thể tiến lên phía trớc đợc. Hệ số bấm giữa bánh xe chủ động và

mặt đờng là tỷ số giữa lực kéo tiếp tuyến cực đại( sinh ra tại điểm tiếp xúc giữa

bánh xe chủ động và mặt đờng) trên tải trọng thẳng đứngtác dụng lên bánh xe chủ

động. Tải trọng này thờng đợc gọi là tải trọng bám Gf.

f =



Pk max

Gf



Lực kéo tiếp tuyến cực đại phát sinh theo điều kiện bám giữa bánh xe chủ động

và mặt đờng :

Pkmax = f.Gf

Nếu gọi Z là phản lực thẳng góc từ mặt đờng tác dụng lên bánh xe chủ động : Z

= Gf

Lực bám Pf xác định bởi :

Pf = f.Z

Để cho bánh xe chủ động không bị trợt quay khi ôtô chuyển động thì lực kéo

tiếp tuyến cực đại phải nhỏ hơn hoặc bằng lực bám Pf, nghĩa là phải thoả mãn điều

kiện :

Pkmax Pf

hay :



Mk max

f .Z

rb



I.2. Yêu cầu về công nghệ :

Yêu cầu về an toàn : Trong quá trình hoạt động của ôtô yêu cầu khi tăng tốc và

giảm tốc phải êm. Do đó mômen động trong quá trình quá độ phải đợc hạn chế theo

yêu cầu kỹ thuật an toàn. Điều kiện làm việc của xe thờng phải chịu tải từ 60% tới

70% tải định mức và hay phải chịu quá tải nên yêu cầu về độ bền cơ khí cao, khả

năng chịu quá tải lớn.

Yêu cầu về điều chỉnh tốc độ : Dải điều chỉnh tốc độ rộng 5km/h tới 60km/h.

Điều chỉnh tốc độ phải trơn.

Yêu cầu về nguồn : Nguồn cung cấp là điện áp một chiều 600V

Yêu cầu về độ tin cậy : Xe hơi phải làm việc dài hạn do đó nên sơ đồ cấu trúc hệ

truyền động phải đơn giản, thay thế dễ dầng.

Phụ tải truyền động : Phụ tải ôtô xe hơi là phụ tải thế năng, động cơ truyền động

làm việc ở chế độ dài hạn.

ở đây, động cơ truyền động không yêu cầu đảo chiều quay vì trong cấu tạo ôtô

có hộp số. Muốn lùi hay tiến chỉ cần cài số lùi hay tiến



Nguyễn Công Hoàng - TĐH - CH12



4



Đồ án Tổng hợp hệ điện cơ



Ta có đồ thị phụ tải :

v

vmax



Fmin



Fmax



F



Nh vậy, khi vận tốc ôtô bằng không thì lục kéo là lớn nhất, đồng nghĩa với

mômen cản là lớn nhất. Khi vận tốc ôtô tăng lên thì lực cản giảm, mômen cản

cũng giảm theo. Mômen khởi động của động cơ phải lớn hơn mômen cản cực đại

của phụ tải.



Nguyễn Công Hoàng - TĐH - CH12



5



Đồ án Tổng hợp hệ điện cơ

Chơng II: Lựa chọn phơng án truyền động

Chọn phơng án truyền động là ta phải chọn phơng án điều chỉnh động cơ xe hơi

sao cho tối u nhất, đảm bảo mọi yêu cầu công nghệ. Động cơ dùng cho xe hơi có thể

là động cơ một chiều hoặc động cơ không đồng bộ. Từ yêu cầu của công nghệ, điện

áp nguồn là điện áp một chiều( nguồn điện áp này có thể đợc lấy từ acquy), ta thấy

chỉ có hai phơng án truyền động phù hợp với yêu cầu của công nghệ. Đó là :

Hệ truyền động động cơ xoay chiều không đồng bộ dùng phơng pháp điều

chỉnh tần số

Hệ truyền động động cơ một chiều dùng phơng pháp băm xung áp

Từ đó, ta đi vào phân tích hai phơng án truyền động này.

1. Hệ truyền động điều chỉnh xung áp động cơ một chiều :

Sơ đồ nguyên lý hệ điều chỉnh xung áp loại A :



S



UN



L



Đ0



R



E



Đồ thị dòng điện và điện áp của động cơ :



Nguyễn Công Hoàng - TĐH - CH12



6



Đồ án Tổng hợp hệ điện cơ

iđk



tđ



T



t



tđ



T



t



tđ



T



t



tđ tx



T



t



tđ tx



i

Imax



T



t



Imin

UĐ

UN



iđk



i



UĐ

UN

E



Khi khoá S thông : UĐ = UN, i = iN

Khi khoá S ngắt : UĐ = 0, iN =0, i =iĐ0 do tác dụng của điện cảm L

Các giá trị trung bình của UĐ, I và sức điện động E sẽ đợc xác định nếu biết luật

đóng, ngắt khoá và thông số của mạch

Nếu đóng ngắt khoá với tần số không đổi thì hoạt động của mạch tơng tự nh

chỉnh lu một pha nửa chu kỳ

Đánh giá vềhệ truyền động xung áp động cơ một chiều :

u điểm : Hệ sử dụng các van điều khiển hoàn toàn, độ tác động nhanh, không

gây ồn, dễ tự đông hoá

Nhợc điểm : Dạng điện áp ra bị gián đoạn, gây nên tổn thất phụ trong máy điện,

hệ số công suất thấp

2. Hệ điều chỉnh tần số động cơ không đồng bộ :

Phơng pháp điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách biến đổi tần số nguồn cho phép

mở rộng phạm vi sử dụng động cơ không đồng bộ trong nhiều ngành công nghiệp.

Nó cho phép mở rộng dải điều chỉnh tốc độ và nâng cao tính chất động học của hệ

Nguyễn Công Hoàng - TĐH - CH12

7