SU1035271A1 - Комбинированное устройство зажигани и электропитани дл двигателей внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

КОМБИНИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО ЗАЖИГАНИЯ И ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, включающее статор с равномерно расположенными зубцами, на которых размещены обмотки дл  зар да накопительного конденсатора , обмотки дл  питани  цепей освещени  и управл ющие обмотки, соединенные последовательно противофазно и расположенные на двух зубцах статора , и ротор с посто нным магнитом, |О т. л и ч а ю щ е е с   тем что, с целью расширени  диапазона частоты бесперебойного искрообразовани , магнит ротора расгголожен между двум  клювообразными полюсными пластинами с количеством клювов на одной из них большем, чем на другой, по меньшей .мере на единицу, приуем у полюсной пластины с болыиим числом клювов, по меньшей мере, один из клювов выполнен с ширино й, увеличенной относительно (Л оси полюсного делени  в одну из сторон в пределах полюсного делени  с:

Description

со ел ю -ч1

Изобретение относитс  к электрооборудованию транспортных средств, преимущественно мотоциклов, мопедов, и преДНсГЗначено дл  питани  электроэнергией цепи системы зажигани , получени  электрических сигналов, управл ющих работой полупроводникового ключа в схеме .системы зажигани , и питани  цепей светосигнальной аппаратуры .

Известно устройство, представл ющее собой магнитоэлектрический генератор дл  электронных систем зажигани  и электропитани , содержащее статор, с размещенными на его зубцах обмотками электропитани  и обмотками дл  зар да накопительного конденсатора электронной системы зажигани , ротор с полюсами чередующей с  пол рности и магнитоэлектрический датчик с автономной магнитной системой дл  управлени  полупроводниковым ключом системы зажигани , ротор которого укреплен на валу генератора а статор с ,управл ющей обмоткой размещен на статоре генератора 3.

Недостатком этого устройства  вл етс  сложность конструкции, трудность в изготовлении и большие осевые габариты в св зм с наличием автономной магнитной системы.

Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  устройство зажигани  и электропитани , которое не имеет специальных узлов датчика, а дл  получени  сигнала, управл ющего полупроводниковым ключо системы зажигани , используетс  магнитна  система генератора.

Сигнал, управл ющий полупроводниковым ключом системы зажигани , в таких устройствах вырабатываетс  за счет несимметричной магнитной систем Устройство зажигани  включает статор с числом зубцов 2п-8 и ротор с посто нными магнитами с числом полюсов 2П-2-6 при одинаковом полюсном делении ротора и статора. На зубцах статора размещены обмотки питани  осветительных цепей, две зар дные и дв управл ющие обмотки, расположенные на одних и тех же зубцах статора, удаленных друг от друга на Два полюсных делени , причем зар дные и управл ющие обмотки соединены последовательно и противофазнр i Ротор устройства снабжен несколькими посто нными магнитами с полюсными наконечниками чередующейс  пол рности и имеет , непол рный участок на рассто нии двух-полюсных делений по окружности ротора, где отсутствуют магниты.

Когда при вращении ротора под обоими зубцами статора с зар дными и управл ющими обмотками проход т намагниченные полюса ротора, суммарное напр жение как на выходе зар дных,, так и управл ющих обмоток, равно нулю

в св зи с особенностью включени  каждой пары обмоток. При поочередном прохождении непол рного (немагнитного) участка ротора под указанными зубцами статора в управл ющих обмотках

вырабать1ваютс  два несимметричных импульса переменного напр жени , положительна  полуволна одного из которых (полезного) с большей амплитудой используетс  дл  управлени  полупроводниковым ключом (управл емым диодом ) системы зажигани , а положительна  полуволна второго (паразитного) импульса с вдвое меньшей амплитудой подавл етс  RC-фильтром, включенным

в цепь управлени  полупроводникового ключа. Аналогично вырабатываетс  напр жение на зар дных обмотках, в св зи с чем зар д накопительного кон-1 денсатора системы зажигани  осуществл етс  при прохождении под зубцами статора с зар дными обмотками только непол рного участка ротора C2j.

Однако подавление положительной полуволны паразитного,импульса, соизмеримого по амплитуде с управл ющим сигналом, приводит к уменьшению последнего на величину амплитуды паразитного импульса, что обуславливает .

значительную величину начальной (минимальной ) частоты бесперебойного искрообразовани  системы зажигани  . и, в конечном счете, необходимость значительных усилий дл  раскрутки

, двигателей, запускаемых кик-стартером , особенно двигателей с большим объемом цилиндра. Кроме того, наличие паразитного импульса на управл ющих обмотках не позвол ет использовать на высоких частотах вращени  весь период между моментами искрообразовани  за полный оборот ротора генератора Дл  зар да накопительного конденсатора, так как при достаточно большей частоте вращени  паразитный импульс будет отпирать полупроводниковый ключ системы зажигани , вызыва  тем самым дополнительный разр д накопительного конденсатора. HefltocTatROM также  вл етс  ограни ченный .диапазон частоты бесперебойного искрообразовани  с начальной ча стотой бесперебойного искрообразовани ., не обеспечивающей надежный запуск двигателей, раскручиваемых кик-стартером , и невысокой максималь ной частотой бесперебойного искрообразовани , ограничивающей применение указанного устройства на высокооборотных двигател х. Кроме того, на личие непол рного участка на прот жении двух полюсных делений в роторе устройства обуславливает значительно падение мощности осветительных цепей Цель изобретени  - расширение диапазона частоты бесперебойного искрообразовани  системы зажигани , Указанна  цель достигаетс  тем, что в комбинированном устройстве зажигани  и электропитани  дл  ДВС включащем статор с равномерно расположенными зубцами, на которых размещены обмотки дл  зар да накопитель ного конденсатора, обмотки дл  питани  цепей освещени  и управл ющие обмотки, соединенные последовательно противофазно и.рарположенные на двух статорных зубцах, и ротор с посто нным- магнитом, магнит ротора расположен между двум , клювообразными полюс ными пластинами с количеством клювов на одной из них больше, чем на другой , по меньшей мере на единицу, при чем у полюсной пластины с большим числом клювов, по меньшей мере, один из клювов выполнен с шириной, увеличенной относительно оси полюсного делени  в одну из сторон в пределах полюсного делени . .На фиг. 1 приведена конструкци  комбинирюванного устройства зажигани и электропитани  дл  ДВС; на фиг . 2 и 3 , варианты выполнени  ротора уст ройства; на фиг. k - графики, соответствующие работе устройства с рото ром, выполненным согласно фиг. 2; на .фиг. 5 то же, выполненным согласно фиг. 3. Комбинированное устройство зажигани  и электропитани  дл  ДВС содер жит многополюсный статор Л и ротор 2 Статор 1 устройства представл ет собой кольцевой магнитопровод с равномерно расположенными зубцами 3. На двух смежных зубцах k и 5 статора 1 наход тс  соответственно управл ющие обмотки 6 и 7 с одинаковым числом витков, включенные последовательно и противофазно и предназначенные дл  управлени  полупроводниковым ключом, например тиристором 8, электронной системы зажигани  9- На зубце 10 расположена зар дна  обмотка 11 , питающа  цепь зар да накопительного конденсатара 12. На остальных зубцах статора расположены обмотки дл  питани  светосигнальной аппаратуры. Ротор 2 устройства включает кольцевой магнит цилиндрической формы 13, намагниченный в осевом направлении, который расположен между двум  полюсл ными пластинами И и 15 с равномерно расположенными клювами чередующейс  пол рности, одинаковыми по размерам и форме. Исключение составл ет участок ротора 2 между клювами 16 и 17 одноименной пол рности полюсной пластины 15, где расположены клювы 18 и 19 одноименной пол рности полюсной пластины 1. Причем клювы 16 и 17 удалены друг от друга на два полюсных делени Т. На фиг. 3 приведен вариант выполнени  ротора 2 с клювом 18, . ширина которого увеличена относительно оси полюсного делени  в сторону , клюва 19 в пределах полюсного делени . Устройство зажигани  работает следующим образом. При вращении ротора 2, когда мимо зубцов 4 и 5 с управл ющикн обмотками 6 и 7 проходит участок ротора 2 с клювами чередующейс  пол рности, заключенный между клювa lt 16. и 17. магнитные потоки и пронизывающие соответственно зубцы Аи 5 (фиг. J, а интервал А), одинаковы по форме, равны по величине, наход тс  в фазе, но измен ютс  в противоположных направлени х. Вследствие этого возникающие в управл ющих обмотках 6 и 7 соответственно напр жени  и( и и (фиг. А,с5Г,вв интервале А) также равны по величине, одинаковы по форме и наход тс  в фазе относит тельно друг друга. В результате суммарное напр жение выходе управ-л ющих обмоток, соединенных противофазно , равно нулю (фиг. , 2. ). При прохождении под зубцами i и 5 участка jboTopa между клювами 16 и 17 с клювами 1В и 19 одноименной пол р- . ности магнитные потоки Ф и ф измен ютс  (на фиг. k, в интервале Б). Изменение магнитных .потоков ф и Ф обуславливает соответственно форму напр жений U и U. в управл ющих обмотках 6 и 7 (фиг. Ц, ff v( -в соответственно). В результате сложени  нахбд щихс  в фазе и смещенных по фазе полуволн напр жени  Ц и U2 на .выходе управл ющих обмоток возникает импульс напр жени  (фИг. А, 2) с двум  положительными пиками и.и Uj один из которых Ujr реализуетс  как с: сигнал управлени  Ом (фиг. ,д) моментом искрообразовани , причем его амплитуда равна разности амплитуд полуволн напр жени  и в обмотке 6 (фиг. k,ff)n U2 в обмотке 7 (фиг., а второй }  вл егс  паразитным, уменьшающим врем  зар да накопитель , ного конденсатора 12 от зар дной обмотки 11, (график напр жени  на выходе которой показан на фиг. , 6) на врем  ut t - (фиг. ,1с). При вращении ротора с клювом 18 , изменение магнитных потоков ф и ф (фиг. 5,q ), пронизывающих соответственно управл ющие обмотки 6 и 7, обуславливает , форму напр жений U, (фиг. 5,) в управл ющей обмотке 6 и напр жени  U (фиг. 5, в) в управл ющей обмотке 7, при которой полувол ны напр жений смещены по фазе на угол Ъ так, что полуволна Ц. по вл етс  после достижени  полуволной U максимума амплитуды, а полуволны одинаковой амплитуды наход тс  в фазе. В результате на выходе управл ющих обмоток 6 и 7 по влетс  импульс переменного напр жени  с одним положитель ным пиком и (фиг. 5,2.), амплитуда которого равна полной амплитуде полуволны напр жени  U управл ющей обмот ки 6, в св зи с чем увеличиваетс  . мощность управл ющего сигнала U« (фиг. 5) и за один оборот ротора 2 на управл ющий электрод тиристора 8 подаетс  с выхода управл ющих обмоток 6 и 7 только управл ющий сигнал а без паразитных импульсов, соизмеримых по величине с управл ющим сигналом. Это позвол ет использовать дл  зар да накопительного конденсатора 12 все врем  t (фиг. 5, ) между моментами искрообразовани . В устройстве вырабатываетс  электрический сигнал управлени  полупроводниковым ключом электронной системы зажигани  без паразитных импульсов, присущих известному устройству, что устран ет необходимость их подавлени  и, следовательно, исключает снижение мощности управл ющего сигнала. Это расшир ет диапазон частот бесперебойного искрообразовани  за счет низкой Минимальной частоты бесперебойного искрообразовани . Кроме того , обеспечиваетс  возможность зар да накопительного конденсатора в течение всего периода между моментами искрообразовани , за счет чего увеличива- . етс  максимальна  частота бесперебойного искрообразованил. Таким образом, устройство зажигани  и электропитани  дл  ДВС позвол ет получить диапазон частоты бесперебойного искрообразовани , удовлетвор ющей требовани м как низкооборотных , так и высокооборотных двухконтактных две. Кроме.того, участок ротора занимает зону только одного зубца статора. 13 Фиг,1 18

Фиг.З tf

)

1

%1

«)

tfw

t f)

«1 «)

«ir I)

«И if

Cej

;

«

Claims (1)

1. КОМБИНИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО ЗАЖИГАНИЯ И ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, включающее статор с равномерно расположенными зубцами, на которых размещены

   Обмотки для заряда накопительного конденсатора, обмотки для питания цепей освещения и управляющие обмотки, соединенные последовательно противофазно и расположенные на двух зубцах ста тора, и ротор с постоянным магнитом, о т. л и ч а ю щ е е с я тем_г что, с целью расширения диапазона частоты бесперебойного искрообразования, магнит ротора расположен между двумя клювообразными полюсными пластинами с количеством клювов на одной из них большем, чем на другой, по меньшей мере на единицу, примем у полюсной пластины с большим числом клювов, по меньшей мере, один из клювов выполнен с шириной, увеличенной относительно оси полюсного деления в одну из сторон в пределах полюсного деления >