Меню

Работа магнето высокого напряжения

Принцип работы магнето

Зажигание от магнето. Устройство и принцип работы

Магнето — это магнитоэлектрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую. В настоящее время иногда применяется в системах зажигания двигателей внутреннего сгорания.

Магнето объединяет в себе магнитоэлектрический генератор, прерыватель и катушку зажигания. Оно вырабатывает ток низкого напряжения и преобразует его в ток высокого напряжения. На тракторах применяют одноискровые и двухискровые магнето левого и правого вращения. У магнето правого вращения ротор, если смотреть со стороны привода, вращается по часовой стрелке.

Магнето. Бесконтактные системы зажигания

Система зажигания бензиновых двигателей для электрогенераторов, моделей ЕУ15-3, ЕУ20-3 и ЕУ28 (производства Subaru-Robin) основывается на необслуживаемом электронном бесконтактном магнето. В электронной схеме магнето прерывание тока производится силовым транзистором, подача максимального напряжения на контакты свечи зажигания — универсальной транзисторной схемой зажигания (УТСЗ).

Рис. 8.8. Зажигание от магнето

Рабочий процесс магнето заключается в следующем. При вращении ротора магнето между полюсными башмаками стоек сердечника через сердечник проходит магнитный поток, пересекающий витки обмоток. За один полный оборот ротора магнитный поток, непрерывно изменяясь, дважды достигает максимальной величины (0 и 180°) и дважды меняет направление.

При вращении ротора в первичной обмотке индуктируется ЭДС, величина которой непрерывно изменяется. Согласно закону электромагнитной индукции ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока.

За один оборот ротора ЭДС, индуктируемая в первичной обмотке, дважды достигает максимального значения (90 и 270°). Это происходит в моменты наибольшей скорости изменения магнитного потока, проходящего через сердечник. При положениях ротора, соответствующих 0 (360) и 180, когда скорость изменения магнитного потока равна нулю, ЭДС в первичной обмотке также равна нулю.

В периоды, когда первичная цепь замкнута механическим прерывателем, ЭДС, индуктируемая в первичной обмотке, создает ток. Но первичный ток достигает максимальной величины не в моменты, при которых ЭДС имеет максимальные значения (90 и 270°), а несколько позже. Отставание первичного тока от ЭДС объясняется явлением самоиндукции первичной обмотки.

В моменты, когда ток в первичной обмотке достигает максимального значения, механический прерыватель дважды за один оборот ротора размыкает первичную цепь, а во вторичной обмотке индуктируется ЭДС высокого напряжения.

Ток высокого напряжения поступает к распределителю, а затем по проводам высокого напряжения к свече и, пробивая искровой промежуток между ее электродами, воспламеняет рабочую смесь. Так как преобразование тока низкого напряжения в ток высокого напряжения в магнето подобно тому же процессу при батарейном зажигании, то максимальная величина вторичного напряжения может быть определена по уравнению:

Величина первичного тока (переменного) магнето равна:

где R – активное сопротивление первичной обмотки;

2·π · f ·L1 – индуктивное сопротивление первичной обмотки;

f – частота индуктируемого тока;

L1 – индуктивность первичной обмотки;

п – число оборотов ротора магнето;

В – коэффициент пропорциональности.

В результате получим:

Из уравнения следует, что как и при батарейном зажигании, напряжение, создаваемое магнето, изменяется пропорционально величине первичного тока. Но если с увеличением числа оборотов при батарейном зажигании первичный ток и напряжение уменьшались, то при зажигании от магнето первичный ток, а следовательно, и напряжение увеличиваются. Напряжение, создаваемое магнето, зависит от величины первичного тока в момент размыкания контактов механического прерывателя. Максимальное значение вторичного напряжения достигается лишь в том случае, когда момент размыкания контактов выбран правильно и соответствует наибольшему значению тока, индуктируемого в первичной цепи.

Установлено, что наибольшего значения ток в первичной цепи достигает в тот момент, когда ротор поворачивается от своего центрального положения (90, 270°) на 8–10°. В этот момент и должно производиться размыкание контактов механического прерывателя.

Читайте также:  Параметры тока напряжения usb

Угол, на который поворачивается ротор магнето от центрального положения к моменту размыкания контактов механического прерывателя, называется абрисом магнето.

Источник



Магнето. Устройство и работа. Виды и применение

Еще в 19 веке немецкий изобретатель Бош, который владел своей компанией, разработал на основе магнето первую схему системы зажигания. Со временем в конструкции выявлялись недостатки и производились доработки устройства. В итоге компания Бош в 1890 году уже выполняла большие заказы по изготовлению систем зажигания, основанных на этом принципе. Заказы поступали в большом количестве. В 1902 году ученик Боша – Хоннольд модернизировал эту конструкцию и сделал ее универсальной.

Магнето является устройством, служащим для преобразования вращательной энергии ротора в электрический ток, а именно, в разряд высокого напряжения на свечах зажигания в бензиновом моторе внутреннего сгорания. В настоящее время это устройство практически не используется, однако его еще можно увидеть на старых конструкциях автомобильных двигателей, или на пусковых двигателях тракторов.

Если сравнивать это устройство с генератором, то отличие состоит в том, что возбуждение происходит от постоянных магнитов. В зависимости от устройства, магнето может обеспечивать электричеством бортовую сеть транспортного средства, а не только запуск двигателя. Но обычно устройства такого вида используются только для воспламенения топливной смеси, так как их энергии недостаточно для других нужд.

Устройство и работа

Magneto skhema dlia traktora

Такая конструкция является генератором переменного тока. В нем в качестве индуктора выступает постоянный магнит, который приводится во вращение двигателем. Этот магнитный ротор при вращательном движении образует изменяемый магнитный поток, наводящий электродвижущую силу в катушке статора.

На автомобиле это устройство имеет две обмотки: высокого и низкого напряжения. Низковольтная обмотка соединена с конденсатором и контактным прерывателем, а высоковольтная обмотка соединяется одним концом на массу, а другим со свечей зажигания.

Катушки расположены на общем магнитопроводе П-образной формы, в котором происходит возбуждение переменного магнитного поля путем вращательного движения постоянного магнита. Обычно низковольтная обмотка является частью высоковольтной обмотки, по аналогии устройства автотрансформатора.

Работа магнето происходит следующим образом. При вращении постоянного магнита, в низковольтной обмотке образуется электродвижущая сила. Эта обмотка замкнута контактами прерывателя, вследствие чего в ней появляется индукционный ток, образованный переменным магнитным потоком в магнитопроводе, так как постоянный магнит пересекает его силовыми линиями. Магнитный поток изменяется в течение нескольких долей секунды, в результате в замкнутой катушке протекает большой ток.

В определенный момент прерыватель размыкает свои контакты, и ток обмотки устремляется в конденсатор, в результате чего образуются гармонические колебания низкого напряжения. Так как контакты размыкаются с большой скоростью, то между ними не происходит пробоя. Только после их размыкания электродвижущая сила в контуре достигает своей амплитуды.

В это мгновение на свече зажигания, которая подключена к высоковольтной обмотке, возникает пробой искры, энергия конденсатора переходит в переменный ток высокого напряжения, потому что в низковольтной цепи колебания продолжаются, и топливная смесь в двигателе успевает воспламениться.

Длительность колебаний составляет не больше одной миллисекунды, что обуславливается величиной емкости и индуктивности устройства. Далее прерыватель вновь замыкает свои контакты, и весь цикл повторяется.

В результате можно сказать, что магнето является магнитоэлектрической машиной, которая преобразует вращательное движение постоянного магнита в электрический ток. Некоторые исполнения этого устройства оснащены дополнительной обмоткой, находящейся на магнитопроводе. Эта обмотка служит для выработки электрического тока для бортовой сети мотоцикла или другого средства передвижения. Постоянные магниты, расположенные на маховике, могут исполнять две задачи – возбуждение высокого напряжения для искры на свече зажигания, и возбуждение генератора. Это комбинированное устройство называют «магдино».

Читайте также:  Какие работы считаются работами со снятием напряжения
Разновидности

Устройства делятся по нескольким факторам.

По направлению вращения:
По количеству искр за оборот ротора:
  • 1-искровые.
  • 2-искровые.
По габаритным размерам:
  • Малогабаритные. Применяются в мототехнике, мопедах, лодочных моторах, гидроциклах.
  • Нормальные. Используются в тракторных четырехцилиндровых моторах.
Где используется магнето

Чаще всего на лодочных моторах, мотоциклах, мопедах встречаются магдино, функционирующие вместе с регуляторами напряжения и выпрямительными мостами. Их мощность небольшая и может достигать всего 100 Вт, однако для работы габаритных фонарей или зарядки аккумуляторной батареи этого хватает. Достоинством магдино являются малый вес и небольшие габаритные размеры.

Magneto - magdino

В бензиновых моторах магнето обычно использовались с давних времен, создавая искру в свече зажигания, в то время, когда аккумуляторы еще не были так распространены. В настоящее время такие конструкции до сих пор встречаются. Во время войны в немецких танках были установлены карбюраторные моторы, в которых использовали такую систему зажигания.

Самолетные поршневые моторы имеют две свечи на каждом цилиндре. Отдельная группа свечей работает от отдельного магнето – правая и левая группа подсоединены отдельно. Это дает возможность наиболее эффективно работать двигателю, а также повышает надежность работы системы зажигания.

Источник

Зажигание от магнето. Устройство и принцип работы

Видео: Что такое Магнето? Принцип работы системы зажигания? Как работает система зажигания?

Магнето — это магнитоэлектрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую. В настоящее время иногда применяется в системах зажигания двигателей внутреннего сгорания.

Магнето объединяет в себе магнитоэлектрический генератор, прерыватель и катушку зажигания. Оно вырабатывает ток низкого напряжения и преобразует его в ток высокого напряжения. На тракторах применяют одноискровые и двухискровые магнето левого и правого вращения. У магнето правого вращения ротор, если смотреть со стороны привода, вращается по часовой стрелке.

Магнитная система магнето состоит из двухполюс­ного или четырех полюсного магнита 9, двух стоек 2 и сердечника 3 индукционной катушки. Стойки и сердечник изготовлены из пластин электротехнической стали.

Электрическую цепь составляют первичная 4 и вторичная 5 обмотки трансформатора, подвижной и неподвижный контакты прерывателя, закрепленные соответственно на изолированном рычажке 11 и стойке 10, соединенной с «массой». Параллельно контактам прерывателя подключен конденсатор 18.

Одноискровое магнето М-124Б

Одноискровое магнето М-124Б:
а — схема; 1 — жесткая полумуфта; 2 — стойка; 3 — сердечник; 4 — первичная обмотка; 5 — вторичная обмотка; 6 — свеча зажигания; 7 — провод высокого напряжения; 8 — вывод высокого напряжения; 9 — магнит; 10 — стойка неподвижного контакта; 11 — рычажок подвижного контакта; 12 — кулачок; 13 — эксцентрик; 14 — провода; 15 — кнопка выключателя; 16 — вал; 17 — клемма дистанционного выключателя зажигания; 18 — конденсатор; 19 — выключатель;
б — наконечник свечи; 20 — наконечник; 21 — резистор подавления радиопомех;
в — зависимость результирующего магнитного потока Фрез (Фрез-суммарный магнитный поток постоянного магнита и тока первичной обмотки) ЭДС Е1 н тока в первичной обмотке от угла поворота магнита при замкнутой первичной цепи

Контакты прерывателя размыкаются кулачком 12, установленным на конце вала магнита. На втором конце вала закреплена жесткая приводная полумуфта 1 (или центробежный автомат опережения зажигания). Один конец первичной обмотки соединен с сердечником («массой»), второй с рычажком подвижного контакта прерывателя. Концы вторичной обмотки подключены: один — к концу первичной обмотки, второй — к выводу 8 высокого напряжения. Далее ток высокого напряжения подводится по высоковольтному проводу 7 к свече непосредственно или через распределитель.

Читайте также:  Как измерить бортовое напряжение автомобиля мультиметром

При вращении магнита его полюсные наконечники поочередно проходят мимо стоек, при этом магнитный поток замыкается через сердечник трансформатора. Когда магнит устанавливается парал­лельно стойкам (в нейтральном положении), магнитный поток замыкается через башмаки стоек. Таким образом, за один оборот двух­полюсного магнита в сердечнике трансформатора магнитный поток меняется дважды. Изменяющийся как по величине, так и по направлению магнитный поток пересекает витки первичной и вторичной обмоток. В первичной обмотке наводится переменный ток низкого напряжения (12…20 В), который течет по цепи: первичная обмотка — замкнутые контакты прерывателя — «масса» магнето — первичная обмотка. Во вторичной обмотке создается ЭДС порядка 1,0…1,5 кВ, которая не пробивает искровой промежуток свечи. При отклонении магнита от нейтрального положения в сторону вращения на 8…10° в первичной обмотке течет наибольший по величине ток, создающий максимальный магнитный поток вокруг катушки. В этот момент кулачок прерывателя должен размыкать контакты. Ток и магнитный поток первичной обмотки исчезают. Исчезающий магнитный поток пересекает вторичную обмотку и индуктирует в ней ток высокого напряжения (11…24 кВ), который подводится по проводу высокого напряжения 7 к свече 6, где пробивает искровой промежуток, воспламеняет смесь, а затем по «массе» и первичной обмотке возвращается во вторичную.

Одновременно со вторичной обмоткой исчезающий магнитный поток пересекает первичную обмотку, в которой наводит ЭДС само­индукции, достигающую 300 В. ЭДС самоиндукции, стремясь поддержать прежнее направление тока, заряжает конденсатор, который сразу разряжается через первичную обмотку в обратном направлении, создавая магнитный поток противоположного направления, что способствует более резкому пересечению вторичной обмотки магнит­ными силовыми линиями и повышению вторичного напряжения. При отсутствии или пробое конденсатора резкого пересечения витков вторичной обмотки не происходит, так как ЭДС самоиндукции под­держивает прежнее направление тока через конденсатор или зазор 0,25…0,35 мм между контактами прерывателя. Вторичное напряжение не достигает требуемого значения и искра в зазоре свечи 0,6… 0,7 мм исчезает или очень слабая (имеет недостаточную энергию).

Магнето

Магнето:
а — М-48Б1:1 — крышка; 2 — бегунок; 3 — электрод вывода; 4 — электрод бе­гунка; 5 — контакт; 6 — проводник; 7 — винт; 8 — электрод; 9 — вывод катуш­ки; 10 — электрод дополнительного разрядника; 11—корпус муфты опереже­ния зажигания; 12 — грузики; 13 — пружины; 14 — штифты; 15 — пластины; 16, 19 — ведущий_и ведомый фланцы; 17 — гайка; 18 — втулка; б — прерыватель магнето М-124Б1: 1 — винт; 2 — контакт неподвижный; 3 — рычажок подвижного контакта; 4 — стойка; 5 — пружина подвижного контак­та; 6 — эксцентрик; 7 — конденсатор; 8 — фильц для смазки; 9 — кулачок пре­рывателя; 10 — кнопка ручного выключателя зажигания

Магнето двух- и четырехцилиндровых двигателей имеет распре­делитель тока .высокого напряжения. Распределитель магнето М-48Б1 двухцилиндрового двигателя П-23 состоит из пласт­массового бегунка 2, закрепленного на роторе винтом 7, и крышки 1. Ток высокого напряжения снимается электродом 8 с вывода 9 ин­дукционной катушки и подводится соединительным стальным про­водником 6 через латунный подпружинный контакт 5 к электроду бегунка. С бегунка ток поочередно подается через зазор 0,5…0,8 мм к боковым клеммовым электродам 3, а от них по проводам высокого напряжения к электродам свеч.

Магнето М-48Б1, М-24Б и некоторые другие снабжены муфтой опережения зажигания, служащей для автоматического изменения угла опережения зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала.

Источник