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發電機無觸點點火系統之所以應用較廣是因為這個原因
無觸點磁電機點火系統
無觸點磁電機點火系統是通過觸發線圈(傳感器)獲取觸發電流的,通過控制晶體管或晶閘管來控制點火線圈初級電流的通斷,使次級線圈產生高電壓。無觸點磁電機點火系統又稱為磁電機半導體點火系統,簡稱PEI。無觸點點火系統無需保養,成本不高,技術上也不復雜,所以應用較廣。現在的小型柴油機幾乎全部都使用這種無觸點磁電機點火系統。
無觸點磁電機點火系統按照點火能量儲存方式的不同,可分為電感式和電容式兩種。目前,在小型柴油機(摩托車和柴油發電機組)上廣泛使用的是電容式。電容式點火系統是以磁電機為電源,將點火能量儲存在電容器中的點火系統,簡稱CDT點火系統。根據觸發線圈結構形式的不同,CDT點火系統又分為帶觸發線圈的CDI點火系統和不帶觸發線圈的CDI點火系統。下面以帶觸發線圈的CDT點火系統為例講解無觸點磁電機點火系統的工作原理。
電容放電無觸點磁電機點火系統主要由磁電機、電子點火器、點火線圈和火花塞等組成。
(1)電機
磁電機是永磁交流發電機的簡稱,它是點火系統和其他用電設備的電源。磁電機是借 磁鐵轉子繞定子旋轉時,使固定在定子上的線圈切割磁力線而發電。根據轉子和定子的相互位置,磁電機可分為如下兩種類型:內轉子式磁電機和外轉子電機。
摩托車和機組等用的磁電機轉子常與飛輪做成一體。常用的四極外轉子裝在飛輪內,在飛輪上固定四塊尺寸、形狀相同,用鐵氧體材料制成的磁鐵,并沿徑向充磁,相鄰磁鐵的極性相反。飛輪體為導磁良好的低碳鋼,是磁路的組成部分。
在作為定子的底板上固定著充電線圈、觸發線圈和信號、照明線圈等。充電線圈向點火系統電子點火器中儲能電容器充電。觸發線圈輸出觸發脈沖送出點火信號。信號、照明線圈分別向摩托車信號系統和照明系統供電。
四極外轉子磁電機,轉子旋轉180°,穿過定子線圈鐵芯的磁通和產生的感應電動勢變化一個周期。也就是說,轉子每轉一周,線圈上的磁通和感應電動勢變化兩個周期。
(2)電子點火器
電子點火器的全部電子元件通常都封裝在一起。其工作過程可分三個階段:充電、觸發和放電。
①充電 充電線圈的感應電動勢是正、負交變的。當其電動勢在圖示的上端為正時,經二極管向儲能電容器充電到所需的點火電能。在充電回路中,點火線圈的匝數少,電感不大,它對電容器充電沒有明顯的影響。
磁電機在低速段,隨著轉速的升高,充電線圈的電動勢增大,電容器上的端電壓迅速上升。在高速段,雖充電線圈電動勢繼續增大,但由于充電時間縮短和充電線圈中的自感電動勢增加,電容器上的端電壓反而下降,這對點火系統的高速性能不利。
采用小容量的電容器可提高點火系統的高速性能。因為電容器的充電時間常數與電容器的容量成正比。減小電容量,可以減小充電時間常數,加快電容器的充電,電容器端電壓得以。當點火開關閉合時,則充電線圈搭鐵,電容器不能充電,點火系統停止工作。
②觸發 來自觸發線圈上的電子點火器的觸發信號通過由觸發線圈電動勢的正端一二極管VD2一限流電阻R1—R2、C2組成的高通濾波器(使觸發電流更陡一些)一曰日日閘管SCR控制極(和R3)一觸發線圈電動勢的負端的觸發電流,使晶閘管SCR導通。限流電阻R1的作用是限制觸發電流,使其不超過晶閘管的允許值。分流電阻R3用以調整并穩定觸發電流。二極管VD2阻止觸發線圈L4的負脈沖加于晶閘管SCR控制極上。為滿足柴油機在啟動等低速時的點火要求,觸發線圈L4的匝數較多。
③放電 晶閘管SCR觸發導通時,電容器上的電能經晶閘管SCR陽極、陰極向點火線圈初級繞組Ll迅速放電,點火線圈鐵芯磁通迅速變化,在次級繞組上感應出使火花塞產生電火花的高壓。
點火提前角由飛輪、曲軸及充電線圈、觸發線圈的相互安裝位置決定。對四極外轉子式磁電機而言,飛輪旋轉一周,充電線圈、觸發線圈產生兩次正脈沖,電容完成充、放電兩個循環,晶閘管導通兩次,火花塞跳火兩次。對于二沖程柴油機來說,有一次是多余的,但沒有壞處,因為它是發生在排氣沖程。但對四沖程柴油機來說,則產生4次點火,有3次是多余的,這些多余的跳火會影響柴油機的正常工作。為此,常在飛輪外邊緣安裝單獨的觸發線圈的磁鐵,使觸發線圈在飛輪旋轉一圈中產生一個脈沖,火花塞只跳火一次。
電容放電式點火系統能產生快速上升的高電壓;能有效地抑制高壓點火電路中諸如火花塞積炭污染出現的電氣故障;在高轉速,觸發脈沖電壓升高,晶閘管控制極觸發電壓提前到達,晶閘管提前導通,點火可自動提前,這使電容放電式點火系統在高速范圍能產生一個穩儲能量,增大點火電壓和點火能量。其主要缺點是電壓上升快產生過大的無線電干擾;放電時間短,火花持續僅0.1~0.3ms,不能保證混合氣特別是稀混合氣的完全燃燒,不但增加了有害氣體的排放量,而且惡化了燃油經濟性,所以其使用范圍受到較大限制。維曼發電機租賃
柴油發電機組的使用注意事項
一、發電機組的固定安裝需采用混凝土基礎,地基深度及范圍由機組重量及外形尺寸確定,一般250kW機組的地基深度約350mm,如不固定安裝,應在底盤下采用減振效果良好的減震墊以防振動過大。
二、發電機組除滿足自身噪音指標(1m處檢測指標)外,還應考慮其噪音對環境的影響,一般需加裝消音器裝置以降低噪音污染。
三、機房內要做好通風散熱,還要保證 溫度在0℃以上,特別在寒冷的冬季應做好燃油、潤滑油、冷卻水的防凍保暖措施。
四、機組的保養主要是柴油機的保養,按柴油機說明書的要求定期維護保養。機組起動成功后,應密切注意機油壓力,待機油壓力達到0 5bar時,方可逐步加速,待柴油機的出水溫度高于70℃、機油溫度高于45℃、機油壓力高于2 5bar時,才可進入全負荷運轉。機組正常工作時,水溫不得大于90℃,油溫不得大于95℃,機油壓力應在2 5~4bar范圍內。
五、注意觸電危險
柴油發電機組的電力進入公用線路必須經過具有機械連鎖的轉換開關,一定要確保與市電的分開。在需要與市電并網時必須經專業部門(供電局)審批,并采用并網專用設備。否則會有嚴重的設備及人身事故危害。
柴油發電機組一定要做到可靠接地,進行帶電設備的檢修一定要使用絕緣工具,在潮濕的環境下更是要注意觸電危險。遵守所有的電氣規定,設備的電氣部分安裝和檢修必須由具備資格的專業電氣人員進行。
六、廢氣有毒
應該有合適的廢氣排出系統,保證發動機的廢氣排出室外,要經常檢查廢氣排出系統有無漏氣。當柴油發電機房內有廢氣時,應先開門窗排出廢氣再進屋,以防廢氣中的一氧化碳使人中毒。
七、運行
不要在有爆炸物危險的地方使用發電機組。靠近運轉的柴油發電機很危險。寬松的衣服、頭發和墜落的工具會造成人身及設備的重大事故,運行中的柴油發電機組,部分裸露的管道和部件處于高溫狀態,要防止觸摸灼傷。
八、火災
金屬物品將導致電線短路,可引發火災隱患。柴油發電機的發動機要保持清潔,過量的油污有可能引發機體過熱所造成損壞及火災發生。要在柴油發電機房內方便的地方放置數個干粉或二氧化碳氣體滅火器。
九、鉛酸電池使用
鉛酸電池的稀硫酸電解液有毒并具有腐蝕性,接觸到皮膚會造成灼傷,應立即用清水沖洗。
如果濺入眼睛,要立即用大量潔凈水沖洗并送醫院治療。電池在使用過程中會釋放爆炸性氣體,要保證室內通風良好并禁止明火靠近。
十、啟動
在極寒冷的環境下,啟動柴油發電機組需要預熱裝置,千萬不能用明火烘烤機體,蓄電池電解液溫度 保持在10℃以上,才能使蓄電池提供出足夠的電力。五、發電機組雖屬備用電源,也應每隔一段時間(兩周左右)運行一次,使其處于良好備用狀態。維曼發電機租賃