Бесконтактная электронная система зажигания для лодочного мотора

August 26, 2015 by admin Комментировать »

При разработке системы ставилась задача создания надежного, малогабаритного и экономичного устройства, которое использовалось бы не только в системе зажигания лодочного мотора, ио и для создания дополнительных удобств любителям водио-моторного туризма.

Система дополнительно обеспечивает электропитание средств световой сигнализации (ходовые и топовые огии, электронная отмашка), электробритвы и кофейной мельницы и подзарядку аккумуляторов, для чего в нее введен мощный (60 Вт) преобразователь напряжения.

Система (автор конструкции А. Ф. Байдак, экспонат 27-й ВРВ) состоит из трех основных узлов: блока зажигания (рис. 5-21, а, б), преобразователя (рис. 5-21, в) и тиристорного реле-регулятора (рис. 5-21,г) для подзаряда аккумуляторов.

Блок зажигания содержит два идентичных канала зажигания БЗ для иижиего и верхнего цилиндров двигателя.

Для повышения экономичности и облегчения режима работы преобразователя в системе применен резонансный метод заряда накопительного конденсатора Сх через дроссель Дрх (рис. 5-21, а) и диод Дх (рис. 5-21,6). При обычно применяемом методе непосредственного заряда, например в промышленной системе «Электроника 1», в моменты, когда разрядный тиристор открыт, преобразователь закорачивается и колебания его (если это автогенератор) срываются. Когда тиристор закрывается, преобразователь запускается, затем его колебания снова срываются и т. д. Таким образом, преобразователь работает в переходном режиме, что ведет к повышению мощности, рассеиваемой на транзисторах, снижению его к. п. д., снижению надежности и увеличению габаритов устройства. (К. п. д. заряда при таком методе пропорционален постоянной времени цепи заряда, и чтобы энергия искры не уменьшалась ниже нормы на высоких оборотах, постоянная времени должна быть малой.) При резонансном методе эти недостатки устраняются; кроме того, напряжение на накопительном конденсаторе при этом составляет примерно 1,8—1,9 напряжения источника питания, что позволяет снизить требования к изоляции трансформатора преобразователя и применять более дешевые диоды в выпрямителе.

Работает блок зажигания следующим образом: зарядный пульсирующий ток через диод Д\ заряжает накопительный конденсатор С\. Диод Д\ препятствует разряду конденсатора, когда пульсирующее напряжение и а ием начинает уменьшаться. Одиовремеиио от источника «+14,5 В» через резистор Л3 заряжается разрядный конденсатор цепи запуска тиристора Сз. Когда от бесконтактного параметрического датчика (построенного таким образом, что при пересечении его зазора металлической лопаткой, закрепленной на маховике, вырабатывается импульс напряжения) приходит положительный импульс, транзистор Тх открывается и конденсатор С3 разряжается через управляющий электрод тиристора Д9. Тиристор открывается, и конденсатор Сх разряжается через тиристор и катушку зажига-

ния—возникает искра. Когда напряжение колебательного контура, образованного конденсатором С] и катушкой зажигания, переходит через нуль, ток тиристора становится меньше тока удержания н тиристор закрывается. Затем снова начинается заряд конденсаторов Cj и С3 и т. д.

Постоянная времени /?3, С3 выбирается такой, чтобы конденсатор С3 успевал зарядиться до напряжения, необходимого для включения тиристора при максимальных оборотах двигателя (5000 об/мин).

Рис. 5-21.

Если число оборотов превышает 5800—6000 об/мин, С$ не успевает зарядиться, тиристор включается не каждый раз и происходит ограничение оборотов. Это предохраняет двигатель от поломок при внезапном повышении числа оборотов, например при наезде и а препятствие и срезе шпонки гребного винта.

Диод Дх служит для демпфирования колебаний и предотвращения самопроизвольного повышения напряжения на конденсаторе С i*

При резонансном заряде средний ток, потребляемый от источника питания, пропорционален числу импульсов в единицу времени, т. е. числу оборотов. Измерив этот ток и соответственно откалибровав шкалу миллиамперметра, можно измерять обороты двигатели, не создавая никаких специальных приборов.

Детали: резисторы Ri—/?*—ВС-0,125; конденсаторы: С\—МБГО- 1,0X500 В; С2—КСО; С3—К50-6; С7—К50-3; дроссель Дрг. сердечник от выходного трансформатора приемника «Сувенир», обмотка— 600 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,23 мм; разъем Ш3 РШАВ ПБП-14-1.

На рис. 5-21, в изображена принципиальная схема блока преобразователя. Ввиду большой мощности и для получения высокого к. п. д. преобразователь собран по схеме с внешним возбуждением. На транзисторах Ть 7г собран задающий генератор, на транзисторах Г3, Tk—усилитель мощности. Выходной трансформатор Трг имеет три вторичные обмотки, которые через выпрямители питают: +300 В — электронные отмашки, +220 В — блок зажигания или внешнюю нагрузку, +14,5 В через стабилизаторблок зажигания и реле-регулятор.

Минус выпрямителя «+220 В» заземляется через шунт /?s, с которого снимается напряжение и а микро амперметр тахометра. Напряжение стабилизатора +14,5 В подают на выход блока через контакты кнопочного переключателя Я2 «Стоп». При нажатой кнопке «Стоп» напряжение +14,5 В не поступает на цепи запуска тиристоров и двигатель останавливается. Основное назначение стабилизатора «+14,5 В» — создание опорного напряжения для реле-регулятора. Для питания датчиков и цепей запуска тиристоров необходимости в стабилизированном напряжении иет, но его применение полезно для сокращения числа соединительных проводов.

Кроме функции кнопки «Стоп», переключатель Я2 выполняет еще две функции. В отжатом положении он подключает накопительный конденсатор С5 импульсных ламп отмашек к выпрямителю +300 В, а выпрямитель +220 В — к блоку зажигания. В нажатом положении он подключает выпрямитель +220 В к розетке внешнего потребителя и подключает сюда конденсатор Сб; кроме того, он закорачивает шунт %, поскольку внешний потребитель может потреблять значительно больший ток, чем блок зажигания.

Детали: резисторы Ru Rz, Ri — МЛТ-0,25; Re—МЛТ-2; R3, Re— проволочные конденсаторы: Ci—МБМ; С2—С*—К50-6; С3—К50-7; переключатели Пи Яг—П2К; Вг — ВТЗ; трансформаторы: Тр\ — сердечник ОЛ 10X14X5, сплав ЗЗНКМС, обмотки: I—2X120 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,23 мм, II — 2X30 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,16 мм, III—3X30 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,59 мм; Трг—сердечник ОЛ 20X32X10, сплав ЗЗНКМС, обмотки:

I—2X28 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,96 мм; II—800 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,1 мм; III—500 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,23 мм; IV — 45 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,23 мм; разъем ΙΠι РШАВ ПБП-14-1.

На рис. 5-21, г изображена принципиальная схема реле-регулятора, который представляет собой тиристорный стабилизатор напряжения. Он ограничивает зарядный ток при больших оборотах двигателя. Стабилизатор поддерживает оптимальное напряжение буферного заряда 13,5 В. Работает он следующим образом: напряжение от генераторных катушек мотора, имеющее после выпрямителя Дз— Де вид коммутированной синусоиды, поступает на анод тиристора

Дь Если напряжение на аккумуляторе меньше опорного напряжения на затворе тиристора минус напряжение, необходимое для открывания тиристора (примерно 1 В), то тиристор открыт и аккумулятор заряжается.

В моменты перехода входного напряжения через нуль тиристор закрывается, затем снова открывается и т. д. Таким образом, частота зарядных импульсов изменяется, становясь меньше по мере заряда аккумулятора. Диод Дх необходим для предотвращения разряда аккумулятора через управляющий переход тиристора при неработающем двигателе.

Реле-регулятор и блок зажигания устанавливают на моторе, блок преобразователя — в кокпите у места водителя. Датчики устанавливают на дюралюминиевых кронштейнах, закрепленных на основании картера. На маховике двигателя закрепляют латунную лопатку шириной 10 мм, выступающую за маховик и а б мм. Толщина лопатки 0,4—0,5 мм. На диаметрально противоположной стороне маховика закрепляют противовес, необходимый для сохранения балансировки маховика.

Штатный разъем мотора («Нептун-23») для подключения кнопки «Стоп» и освещения (2РМД18ВПН4Г5В) заменяется и а разъем 2РМ18Б7Ш1В1.

Фонари отмашек закрепляют на ветровом стекле лодки или и а кронштейнах и а палубе.

Для надежного поджига ламп ИФК-120 цепи поджига располагаются иепосредствеиио в фонарях. Импульсный трансформатор Трх (рис. 5-21, г) наматываются на хлорвиниловой трубке диаметром 3 мм; его первичная обмотка содержит 10 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,55 м, а вторичная — 500 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,1; изоляция между слоями — кабельная бумага. Постоянная времени Ru С\ выбирается такой, чтобы частота миганий составляла примерно 1 Гц.

Основные технические данные системы зажигания:

1.                 Напряжение питания*—2 В (две аккумуляторные батареи от мотоцикла емкостью 8 А-ч).

2.                 Ток, потребляемый от аккумулятора при максимальных оборотах 1,2 А.

3.                 Ток, потребляемый при неработающем двигателе, 0,16 А.

4.                 Энергия искры не меиее 0,08 Дж.

5.                 Энергия вспышки лампы-отмашки 10 Дж.

6.                  Максимальная мощность внешних потребителей постоянного тока напряжением 220 В 40—60 Вт.

7.                  Система имеет ограничитель оборотов двигателя; порог ограничения 5600—6000 об/мин.

8.                  Система обеспечивает надежный запуск и работу двигателя при температуре 0-r-f-40eC.

Источник: Смирнов А. Д., Радиолюбители — народному хозяйству. — 2-е изд., перераб. и доп. — М: Энергия, 1978. — 320 с., ил.— (Массовая радиобиблиотека; Вып. 957).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты