Studium výstupních parametrů cívek pomaloběžných generátorů s proměnnou konfigurací magnetického systému

Studium výstupních parametrů cívek pomaloběžného generátoru s proměnnou konfigurací magnetického systému // Universum: technické vědy: elektron. vědecký časopis Zakiev D.D. [atd.]. 2021. 1(82). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11165 (přístup: 14.02.2025).

Přečtěte si článek:

ANOTACE

Článek uvádí experimentální data o získaných výstupních parametrech cívek statoru pomaloběžného generátoru v závislosti na proměnných hodnotách: magnetické pole, počet závitů cívek, mezera mezi magnetickým systémem a cívkami a otáčky rotoru.

Abstrakt

Článek uvádí experimentální data o získaných výstupních parametrech cívek statoru pomaloběžného generátoru v závislosti na proměnných hodnotách: magnetické pole, počet závitů cívky, mezera mezi magnetickým systémem a cívkami a otáčky rotoru.

Klíčová slova: cívka, parametry, magnetický systém, nízkootáčkový generátor.

Klíčová slova: cívka, parametry, magnetický systém, nízkootáčkový generátor.

Jedním z důležitých úkolů v moderním průmyslu větrné energetiky je využití nízkopotenciálních proudů větru.

Většina území Ruska se nachází v oblasti větru s nízkou intenzitou (ne více než 5 m/s) [2], s výjimkou řídce osídlené pobřežní zóny severní a východní části země (více než 7 m/s) [4].

Z hlediska dalšího rozvoje nízkorychlostní větrné energetiky obecně je tedy rozhodující otázka vytvoření konstrukce generátoru, který efektivně pracuje v podmínkách nízkého větru.

Energeticky nejúčinnější generátory jsou ty, které jsou vyrobeny s permanentními neodymovými magnety.

Použití permanentních magnetů v konstrukcích generátorů nevyžaduje další zdroje energie pro buzení magnetického toku, jejich provoz se vyznačuje vysokou energetickou úsporností a je spojen se snížením spotřeby použitých aktivních materiálů [3]. V tomto případě umístění permanentních magnetů na rotoru významně ovlivňuje velikost a tvar indukce v mezeře a v důsledku toho i získané charakteristiky [1].

Účel Cílem práce je provést studii výstupních parametrů cívek pomaloběžného generátoru s různým počtem otáček, v klidovém režimu, s proměnnými parametry konfigurace magnetického systému, s proměnnými hodnotami otáček rotoru a mezery mezi magnetickým systémem rotoru a cívkami.

Experimenty byly prováděny na laboratorním zkušebním zařízení pro studium parametrů pomaloběžných generátorů obr. 1(a).

Obrázek 1. Laboratorní testovací sestava pro studium parametrů pomaloběžných generátorů

Cívky byly navinuty na speciálním zařízení obr. 1 (b, c) s měděným drátem 0,15 mm, s počtem závitů 50, 100, 150, 200 a 250, respektive obr. 1 (g) a byly instalovány na držáku obr. 1 (d), který byl zase připevněn ke zkušební sestavě obr. 1 (e). Na hřídel byly postupně instalovány vyměnitelné trny s permanentními magnety (obr. 1 (f, h). Počáteční mezera mezi magnety a cívkou byla nastavena pomocí plastového spároměru. Následné mezery jsou vyplněny 1 mm silnou výstelkou pod držákem desek. Odečet byl proveden pomocí testeru.

Magnetický systém byl postaven z permanentních magnetů na bázi Nd-Fe-B: průměr 10 mm, tloušťka 5 mm, zbytková indukce 1,2 T, koercitivní síla 900 kA/h. Schéma modelu překrývajících se cívek magnetickým systémem rotoru (magnety instalované se střídavou polaritou jsou označeny červeně) je znázorněno na obrázku 2 pro 10 (a, b) a 20 (c, d) magnetů s uvedením počtu závitů a úhlu natočení 0° a 9°.

Obrázek 2. Překrývání závitů testovaných cívek magnetickým systémem rotoru

Výsledky experimentů – napětí generované cívkou v závislosti na počtu závitů, počtu otáček rotoru, nastavené mezeře v systému magnet-cívka a počtu magnetů jsou uvedeny v tabulce 1 (pro 10 magnetů) a v tabulce 2 (pro 20 magnetů). Analýza výsledků ve formě souhrnných grafů obr. 3 a obr. 4.

Tabulka 1.

Výsledky experimentálních studií pro magnetický systém 10 magnetů instalovaných v trnech různých jmen

Vzdálenost od konce cívky ke konci magnetu

s, mm

Rychlost rotoru

n, otáčky za minutu

Napětí, mV (milivolt) pro cívky s drátem

Ø 0,15 mm s počtem otáček:

Technické tipy pro zapalovací systémy pro benzínové řetězové pily.

Moderní elektronika způsobila revoluci ve světě v mnoha ohledech. Dokonce i nástroje, jako jsou řetězové pily, byly zasaženy špičkovou technologií. Dnešní pily jsou lehké a výkonné. Elektronické zapalovací systémy jsou jedním z nejvýznamnějších faktorů tohoto vývoje. Níže jsou uvedeny některé zajímavé materiály o tak důležité součásti řetězové pily, jako je zapalovací cívka.

Zapalovací systémy řetězových pil

Před ne příliš mnoha lety byly zapalovací systémy používané v profesionálních pilách vačkového typu. Byly těžké, složité, drahé a náchylné k nejrůznějším problémům – zvláště v deštivých dnech. I když pila „měla jiskru“, bylo často obtížné začít. Některé pily stěží produkovaly dostatek energie k vytvoření záblesku při rychlosti klikového hřídele. A neustálé tahání za startovací rukojeť bylo normou.

Dnešní systémy jsou malé, lehké a odolné. Ve srovnání s dřívějšími zapalovacími systémy jsou téměř bezproblémové. Moderní naviják je profesionální a téměř vždy vydrží celou životnost motorové pily. I když byly změny zapalovacích systémů rozsáhlé, stále se mohou občas vyskytnout problémy s provozem. Tyto problémy lze často snadno opravit sami a nevyžadují cestu do opravny kvůli nákladným opravám.

Na co si dát pozor, když se motor špatně startuje?

Když nastanou problémy se zapalováním, jednou z prvních věcí, které je třeba zkontrolovat, je zapalovací svíčka. Hledejte poškození keramického izolátoru nebo známky opotřebení na elektrodě. Pokud má zapalovací svíčka odnímatelnou krytku, ujistěte se, že pevně sedí.

Dále se podívejte na vodiče vedoucí z cívky, abyste zjistili, zda nedošlo k přerušení nebo poškození izolace. Vibrace motoru mohou způsobit tření drátů o sebe nebo o jinou součást. I ta nejodolnější izolace trpí třením.

Kabel vypínače, který se drhne dostatečně dlouho, může způsobit stejný efekt jako vypínač při vypínání pily. Jinými slovy, zkratujte ovládací vodič cívky.

Další problémy vznikají, když dráty procházejí mezi částmi antivibračního systému pily. Neustálé ohýbání a natahování může nakonec způsobit jejich selhání. Někdy nejsou tyto zlomy zřejmé, protože se vyskytují v izolaci. Někdy může být obtížné najít přerušení, protože drát může navenek vypadat dokonale.

Měl by se také zkontrolovat kabel zapalovací svíčky. Někdy může způsobit problémy uzávěr drátu zapalovací svíčky. Viditelným znakem problému jsou hnědé nebo spálené zbytky na vnější keramice zapalovací svíčky. To je známka toho, že jiskra putuje po vnějším keramickém vinutí zapalovací svíčky. V této době může pila pracovat, ale práce bude nestabilní a budou tam proudy.

Zkontrolujte kryt zapalovací svíčky, zda není celistvý a zda není prasklý. Pokud je poškozená manžeta zapalovací svíčky, pila může stále fungovat, ale pokud se k ní přiblíží, může operátorovi způsobit nepříjemný šok. Na fotografii výše sledujte drát a čepici. U některých modelů pil je také porucha tranzistoru, který je zabudován v čepici.

V systému zapalování pily často selhávají vypínací spínače, lze je zkontrolovat. Odpojte vodiče spínače od modulu a zkontrolujte zapalování. Někdy spínač způsobí, že je trvale „vypnuto“. Pokud se vám po vypnutí vypínače objeví jiskra, vyměňte ji a pilu vyzkoušejte.

Plášť na tomto drátu je opotřebovaný a opotřebení je viditelné v místech, kde jsou pohyblivé části. Všechny dráty jsou náchylné k poškození vibracemi a měly by být čas od času zkontrolovány.

Průběžně kontrolujte dráty, neměly by být napnuté nebo zalomené a dráty by se neměly těsně dotýkat vibrujících částí.

Problémy se zapalovacími moduly řetězové pily

Někdy selžou zapalovací moduly a cívky. Když se zkontroluje vše ostatní, jsou podezřelí. Když selžou, obvykle se stane jedna ze dvou věcí. Zjevný příznak: žádná jiskra. Jediné, co můžete udělat, je vyměnit modul za nový – nebo ještě lépe, zkusit jej vyměnit za pilu, kterou používáte. Pokud se jiskra po výměně modulů neobjeví, pravděpodobně jste něco přehlédli.

Výměna modulu je jediný spolehlivý způsob kontroly jiskry. Všechny druhy testerů, jak ukazuje praxe, jsou nepravdivé. Jediný spolehlivý test je výměna cívky. Dalším příznakem, který ukazuje na špatný elektronický modul nebo cívku, je jiskra, která zeslábne, když se pila zahřeje. Pokud se pila po doplnění paliva nespustí, teplo z motoru pravděpodobně zničilo jiskru. Slabá zapalovací cívka může někdy poskytnout dostatek jiskry pro nastartování a provoz pily, dokud se řádně nezahřeje. Když se pila a cívka odpovídajícím způsobem zahřejí, odpor tranzistoru se zvýší a jiskra zeslábne. Příznaky: Pila se nastartuje a funguje dobře například v dílně, ale při práci pila zemře a nenastartuje ani nevychladne. Pro obchod může být obtížné tuto vadu prokázat.

Jedná se o zátěžový simulátor používaný k diagnostice motorů pil se zapalovacími systémy, které mají problémy související s ohřevem. Jde o nastavitelnou vzduchovou brzdu, motor si myslí, že řeže dřevo. S tímto nástrojem dokážeme zahřát motor pily na provozní teplotu ve velmi krátké době. Vzhledem k tomu, že zatížení je konstantní a nastavitelné, lze motor snadno sledovat, zda nedochází k vynechání zapalování nebo jiných provozních závad, které by bylo obtížné pozorovat při řezání dřeva.

Za těchto podmínek má také smysl, pokud motor po přehřátí nenaskočí, zkusit odšroubovat a našroubovat zpět víčko nádrže – tím se uvolní nahromaděné palivové plyny. Pokud se po tomto rozběhne pila, přijdete na to sami.

Výměna dílů zapalovacího systému motorové pily

Některé rané elektronické zapalovací systémy se skládaly ze dvou částí – startovacího modulu a cívky. Dnes jsou sjednoceni v jednu část. U pil s dvojitým zapalovacím systémem lze spouštěcí modul vyměnit bez výměny cívky. Je to snadná práce, protože spoušť se obvykle instaluje pomocí několika šroubů. Při výměně tohoto dílu stačí vyjmout starý modul a nainstalovat nový na jeho místo. Jen se ujistěte, že nový modul má dobrý základ. Pokud si všimnete jakékoli koroze na montážních spojích nebo pokud šrouby nebyly dostatečně utaženy, může to být problém se zapalováním. Moduly musí být dobře zapojeny.

Výměna cívky je trochu náročnější. Zapalovací cívka je namontována ve skříni ventilátoru vedle setrvačníku. Modul v kontaktu s magnetickým polem magneta setrvačníku vyrábí energii pro jiskru a obsahuje odkaz na časování zapalování. Při výměně cívky vyjměte starou cívku a zkontrolujte ji. Hledejte poškození při kontaktu se setrvačníkem. Kontakt mezi cívkou a setrvačníkem může být způsoben uvolněnými montážními šrouby nebo opotřebením hlavního ložiska klikového hřídele.

I když nevidíte žádné poškození, zkontrolujte ložisko klikového hřídele. Pokud cítíte pohyb a vůli v tomto ložisku, vyměňte ložisko. Zkontrolujte také setrvačník. Pokud vše vypadá dobře, nainstalujte novou cívku. Základna cívky by měla být instalována asi 1 – 1.5 mm nad magnety na setrvačníku. Pokud nemáte okvětní lístky, zkuste jako mezerník použít vizitku nebo kousek krabičky cigaret. Otočte setrvačník tak, aby magnety byly zarovnány s cívkou. S těsněním na místě utáhněte upevňovací šrouby cívky a sejměte těsnění.

Při výměně cívky musí být mezera dokonale nastavena, aby se setrvačník nedotýkal cívky v žádném bodě její rotace. Rovněž není přípustné používat silnou lepenku a silný papír, mezera musí být vhodná, věnujte tomu zvláštní pozornost.

Vlastnosti moderních elektronických zapalovacích systémů

Dnešní zapalovací systémy se změnily a mají vlastnosti, které mění puls v závislosti na rychlosti pily. Tato “křivka” je naprogramována do “čipu” a pomáhá pile produkovat více energie, takže upravený pulz dává palivu více času na spálení, čímž se získá více energie uložené v palivu. Kromě toho, že poskytují větší výkon, některé zapalovací systémy usnadňují startování pily.

Zatímco zapalovací systémy jsou stále výkonnější, samotné komponenty jsou stále menší a odolnější. V dnešní době je selhání zapalovací cívky motorové pily vzácným jevem.

Zapalovací systémy ušly v posledním desetiletí dlouhou cestu, ale inženýři tvrdí, že nová technologie podnítí v nadcházejících letech ještě větší vylepšení.

Doufejme, že vám tyto informace pomohou diagnostikovat a řešit problémy se zapalovacím systémem vaší pily. Pokud se vám nepodařilo problém odstranit, vždy vás rádi uvidíme v naší dílně. Nabízíme pouze kvalitní opravy motorových pil. Telefonní číslo naší dílny je 8(499) 390-93-49