Giáo án Công nghệ 11 bài 36: Động cơ đốt trong dùng cho máy phát điện mới nhất

Cách thức hoạt động của thầy và trò

*GV nên giải thích rõ : Máy phát điện kéo bằng ĐCĐT tuy hiệu quả kinh tế không cao bằng thuỷ điện và nhiệt điện nhưng có ưu điểm:

- Sử dụng ở những vùng chưa có hoặc không thể có điện lưới.

- Là trạm phát điện dự phòng (khi mất điện lưới).

Hình 37-1. Cụm động cơ- Máy phát điện

1.Động cơ đốt trong ; 2.Khớp nối ; 3.Máy phát điện ; 4.Giá đỡ ;

Nội dung kiến thức

I/Khái quát về máy phát điện dùng ĐCĐT làm nguồn động lực

Máy phát điện dùng ĐCĐT thường được sử dụng ở :

+ Những cơ sở sản xuất, gia đình nơi không có lưới điện quốc gia.

+ Dự phòng trong cơ sở sản xuất, khách sạn, gia đình khi mất điện lưới.

*Nguyên tắc

Hình 37-1 là cụm động cơ-máy phát, gồm động cơ đốt trong1 nối trực tiếp với máy phát 3 qua khớp nối 2.

- Cách truyền thẳng mô men từ động cơ đốt trong cho máy phát điện như sơ đồhình 37-1là phương án đơn giản nhất, chất lượng dòng điện cao, nhưng phải chế tạo động cơ có tốc độ quay bằng tốc độ máy phát.

- Trong những trường hợp không đòi hoie chất lượng dòng điện cao, có thể nối gián tiếp động cơ đốt trong với máy phát qua bộ truyền đai hoặc hộp số.

*Trong hoạt động này, GV cần nhấn mạnh đặc điểm nổi bật của động cơ kéo máy phát điện là phải có bộ điều tốc để ổn định số vòng quay trục khuỷu, vì những lí do sau đây:

+ Theo nguyên lí làm việc của máy phát điện, tần số dòng điện phát ra phụ thuộc vào tốc độ quay của rô to máy phát. Do vậy muốn tần số dòng điện của máy phát không đổi thì tốc độ trục khuỷu động cơ cũng không được thay đổi.

+ Do phụ tải điện thay đổi nên công suất máy phát thay đổi theo dẫn tới nhu cầu công suất của động cơ đốt trong cũng phải thay đổi tương ứng (điều này không khó đối với động cơ). Để đảm bảo phát ra công suất thay đổi trong điều kiện tốc độ trục khuỷu không đổi thì động cơ phải có bộ điều tốc.

* GV có thể chuẩn bị thêm kiến thức về nguyên lí điều tốc của động cơ đốt trong để giải thích cho HS.

II/Đặc điểm của động cơ đốt trong kéo máy phát điện

Chất lượng dòng điện thể hiện ở sự ổn định tần số của nó trong suốt thời gian sử dụng. Để tần số dòng điện ổn định thì tốc độ quay của động cơ và máy phát phải ổn định. Động cơ đốt trong kéo máy phát điện thường là :

+ Động cơ xăng và động cơ điêzen có công suất phù hợp với công suất của máy phát.

+ Có tốc độ quay phù hợp với tốc độ quay của động cơ.

+ Có bộ điều tốc để giữ ổn định tốc độ quay của động cơ.

Hoạt động của GV và HS

Nội dung

*Trong hoạt động này, GV nhấn mạnh mấy điểm sau :

- Về lí thuyết, có thể nối trực tiếp trục khuỷu động cơ và trục rô to máy phát nhưng trong thực tế 2 trục thường được nối với nhau bởi một khớp nối. Vì :

+ Khi lắp ráp rất khó đảm bảo sự đồng trục (hai trục đồng đường tâm trục), thậm chí lắp ráp đồng trục mà trong quá trình làm việc, giá đỡ động cơ và máy phát biến dạng cũng sẽ làm mất sự đồng trục.

+ Nếu hai trục nối cứng với nhau mà khi làm việc không đảm bảo sự đồng trục thì độ bền trục sẽ bị giảm, tải trọng tác dụng lên ổ đỡ tăng, thường gây gãy trục.

- GV cũng nên mở rộng : trong thực tế, nếu máy phát không có yêu cầu cao về chất lượng dòng điện phát ra thì có thể sử dụng phương án truyền lực bằng đai truyền (máy phát điện trên ô tô) và động cơ không cần có bộ điều tốc.

III/Đặc điểm của hệ thống truyền lực dùng cho máy phát điện

- Hệ thống truyền lực của máy phát điện kéo bằng động cơ đốt trong rất đơn giản, để truyền được mômen chỉ cần nối hai đầu trục của máy phát 3 và động cơ 1 thông qua một khớp nối mềm 2 (trong điều kiện tốc độ quay của động cơ bằng tốc độ quay của máy phát).

- Trong hệ thống truyền lực của máy phát điện thường không bố trí li hợp.

- Động cơ cũng như hệ thống truyền lực không có nhu cầu thay đổi chiều quay trong quá trình làm việc.

- Động cơ thay thế phải có công suất tương thích với công suất của máy phát điện.

- Động cơ có tốc độ quay bằng tốc độ quay của máy phát. Nếu như tốc độ quay của chúng khác nhau thì phải bố trí hộp tốc độ (tăng hoặc giảm tốc), để tương thích với tốc độ quay của máy phát.

- Động cơ được chọn nhất thiết phải có bộ điều tốc.