Công dụng
Máy phát điện là nguồn năng lượng chính trên xe. Nó có nhiệm vụ cung cấp điện cho các phụ tải và nạp điện cho ắc-quy của xe. Nguồn điện phải đảm bảo một hiệu điện áp ổn định ở mọi chế độ phụ tải và thích ứng với mọi điều kiện môi trường làm việc, chính vì thế, máy phát điện trở nên quan trọng hơn.
Ngoài việc phát điện, máy phát còn có chức năng điều chỉnh dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Một chức năng khác của máy phát là điều chỉnh điện áp đầu ra của nguồn điện. Đây là một chức năng cần thiết khi tốc độ máy phát phục thuộc vào tốc độ của động cơ, chính vì thế nguồn điện cần được ổn định ở một mức, dù cho động cơ có hoạt động ở tốc độ nào.
Cấu tạo máy phát
Máy phát được tạo nên từ nhiều bộ phận khác nhau nhưng hai bộ phận chính là stator và rotor.
Rotor: Rotor là một nam châm quay bên trong cuộn dây stator, sinh ra từ trường biến thiên để tạo ra điện trường trong cuộn dây. Cuộn dây được quấn xung quanh 6 cặp lõi cực (12 cực từ) và lực điện từ được tạo ra khi có dòng điện chạy bên trong. Vì cường độ dòng điện chạy vào rotor tăng dần, nên cũng sẽ sinh ra nhiệt. Tùy vào mỗi loại máy phát mà chúng có thể trang bị thêm quạt gió đồng trục với rotor hoặc chỉ cần thiết kế vỏ bên ngoài tản nhiệt tốt.
Stator: Stator là bộ phận cố định bên trong, tạo ra dòng điện xoay chiều 3 pha nhờ thay đổi từ thông bởi sự quay của rotor. Stator gồm có lõi và cuộn dây được đặt trong khung phía trước. Vì stator tạo ra nhiệt nhiều hơn bất kỳ một bộ phận nào khác trong máy phát điện xoay chiều, nên người ta sử dụng vỏ cách nhiệt để bảo vệ các cuộn dây.
Các bộ phận khác của máy phát bao gồm chổi than được làm bằng graphit, sử dụng để giảm điện trở và điện trở tiếp xúc, đồng thời ngăn cản sự ăn mòn. Bộ chỉnh lưu được dùng để điều chỉnh từ dòng điện ba pha, xoay chiều thành dòng điện một chiều nhờ vào các đi-ốt. Tiết chế được thêm vào nhằm tạo sự ổn định cho dòng điện. Ngoài ra, máy phát còn có một số bộ phận khác như vỏ, pu-ly để nối với đai truyền, trục máy, chân đế,…
Nguyên lý hoạt động
Rotor được nối với pu-ly và được kéo quay bởi trục khuỷu động cơ. Khi quay bên trong stator, ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ sẽ tạo ra dòng điện. Để có thể có được dòng điện lớn, nhà sản xuất có nhiều cách khác nhau để đạt được như quấn dây nhiều vòng hơn, sử dụng nam châm mạnh và tốc độ quay của động cơ tăng. Cuộn dây của máy phát còn được thêm vào lõi bằng thép để tăng từ thông và nam châm vĩnh cữu được thay bằng nam châm điện trên những mẫu xe hiện đại.
“Bệnh” của máy phát
Một trong số những “bệnh” phổ biến nhất của máy phát trên xe hơi là hư bạc đạc. Bạc đạn kim bên trong cho phép rotor quay trơn với stator và chúng thường hư do nhiệt độ quá lớn khi vận hành cũng như bụi bẩn làm kẹt. Khi chi tiết này bị hư, rotor sẽ bắt đầu quay không trơn được nữa và làm giải hiệu suất, tạo tiếng ồn khi vận hành. Bạn có thể xác định được điều này thông qua đèn báo.
Theo lý thuyết, máy phát ba pha vẫn có thể hoạt động chỉ với một cuộn dây nhưng công suất chỉ còn một phần ba. Để kiểm tra vấn đề về cuộn dây, bạn cần sử dụng vôn kế để kiểm tra điện áp. Đây được gọi là thử nghiệm tải. Khi không có tải, khởi động xe và tăng tua máy lên khoảng 1.000. Điện áp trên nguyên lý sẽ khoảng 14V, bất kỳ con số gì nhỏ hơn 12V có thể là một vấn đề của hệ thống. Tiếp theo, bật đèn, điều hòa, radio và bất cứ thứ gì khác sử dụng năng lượng điện. Sau đó, tăng tốc động cơ và kiểm tra lại vôn kế. Một lần nữa, điện áp sẽ khoảng 14V, nếu máy phát hỏng, điện áp sẽ thấp hơn 14V.
Trước khi quyết định bạn cần phải thay thế máy phát, hãy đảm bảo bạn đã kiểm tra đai truyền. Nếu dây đai bị mòn hoặc lỏng lẻo, máy phát điện sẽ không hoạt động bình thường. Thay thế đai truyền rất dễ và sẽ không khiến bạn mất nhiều thời gian và tiền bạc. Nhưng nếu bạn phải thay thế máy phát điện, bạn có nhiều hơn một tùy chọn.
Thay thế máy phát
Đầu tiên, bạn có thể mang xe đến các gara để những người thợ tại đây “chăm sóc” chiếc xe của bạn. Giá bán của máy phát cũng có sự chênh lệch tùy vào loại và công suất của chúng. Hoặc dễ dàng hơn, với một số các công cụ cần thiết, bạn có thể thay thế máy phát tại nhà. Tuy nhiên, với một số những chiếc xe phức tạp và mới hơn, thợ máy chuyên nghiệp lại là một lựa chọn tốt hơn. Giá bán của máy phát có thể chỉ từ vài trăm ngàn đến vài triệu, hoặc cũng có thể lên đến hàng chục triệu đồng.
Khi thay thế, bạn nên lưu ý rằng mỗi chiếc xe sẽ cần một bộ máy phát với công suất nhất định. Bộ máy phát công suất cao thường tạo nguồn cao hơn ở tốc độ cầm chừng và thích hợp hơn cho những chiếc xe hiệu năng cao, cần nhiều điện hơn để vận hành. Ví dụ như những chiếc xe độ dàn âm thanh, đèn,… Nếu sử dụng máy phát ra nguồn cao hơn, bạn cần thêm một bộ chỉnh lưu hoặc là nó sẽ gây hại cho chính dàn điện trên xe của bạn.
