> Техника, страница 59 > Магнето

Магнето

Магнето, электрический аппарат, служащий для зажигания рабочих смесей в двигателях внутреннего сгорания посредством искры. Различают два основных вида М.: низкого и высокого напряжения. М. низкого напряжения применяется гл. обр. в тихоходных стационарных двигателях внутреннего сгорания. М. высокого напряжения находит применение в легких двигателях, например авиационных, автомобильных, мотоциклетных, тракторных и тому подобное.

ГЛ. низкого напряжения, см. Двигатели газовые.

ГЛ. высокого напряжения. М. высокого напряжения является наиболее распространенным и надежным электрич. зажигательным аппаратом. М. высокого напряжения в зависимости от назначения разделяют на пусковые и рабочие. Первые служат только для зажигания рабочей смеси в цилиндрах двигателя во время его пуска в ход. Обычно вращательная часть этого зажигательного аппарата приводится в движение от руки, посредством зубчатой передачи. Рабочие же М. высокого напряжения служат для регулярного новообразования; они имеют привод от двигателя, и скорость вращения ротора М. должна находиться в определенном соотношении со скоростью вращения вала двигателя (смотрите ниже).

Принцип действия и устройство М. высокого напряжения. Магнето высокого напряжения состоит из сл£-дующих основн. частей: 1) магнитной системы, 2) железного якоря с двумя обмотками, 3) прерывателя для разрыва тока в первичной обмотке, 4) конденсатора, служащего для устранения искрения контактов прерывателя, 5) распределителя тока высокого напряжения и 6) остова. Простейшее устройство М. высокого напряжения с вращающимся якорем схематически изображено на фигуре 1. Между полюсными наконечниками постоянного магнита дугообразной формы М вращается якорь А с Н-образным остовом, на к-ром помещаются две обмотки—первичная, имеющая малое число витков ΤΠ-,η выполненная из толстой проволоки, и соеди

ненная с ней вторичная W₂ из тонкой проволоки с большим количеством витков; один конец первичной обмотки присоединен к телу сердечника якоря, а последний, посредством трущегося о поверхность тела якоря контакта, связан электрически с корпусом М. или его массой. К концам первичной обмотки присоединен прерыватель d и конденсатор С; вторичная обмотка одним своим концом подводится к распределителю В, через который ток вторичной цепи направляется в определенной последовательности к свечам е (разрядникам), ввернутым в головки цилиндров двигателя. При вращении якоря происходит изменение магнитного потока в сердечнике; вследствие этого как в первичной, так и во вторичной обмотках наводятся напряжения, величина которых зависит от числа витков и скорости изменения магнитного потока в якоре. Наибольшее значение наведенного в якорных обмотках напряжения получается тогда, когда в сердечнике якоря изменяется направление магнитного потока (то есть в момент, когда магнитный поток в сердечнике якоря равен нулю). Это явление наступает тогда, когда края Н -образного сердечника якоря начинают отрываться от одного полюсного башмака и подходить к другому. Изображенное на фигуре 1 положение якоря соответст-

вует моменту прохождения значения наведенной эдс через максимум.

Обычно контакты прерывателя механи-. чески связаны с вращающейся частью М. и при помощи особых кулачков они в определенный момент размыкаются. В замкнутой первичной обмотке,вследствие наведения напряжения при изменении магнитного потока в сердечнике, течет переменный ток; когда мгновенное значение силы этого тока ю 11

Фигура 2.

достигает максимума, происходит размыкание контактов, вследствие чего цепь первичного тока разрывается; конденсатор, параллельно присоединенный к контактам, устраняет искрение в этот момент, так что разрыв тока, проходящего ранее через контакты, происходит мгновенно. Мгновенное исчезновение тока в цепи прерывателя вызывает быстрое изменение магнитного потока в сердечнике якоря, вследствие чего во вторичной обмотке напряжение повышается настолько, что между электродами свечи происходит разряд.

Устройство магнитной и якорной системы. Наведение напряжения в обмотках не зависит от того, каким способом достигается изменение магнитного потока в сердечнике якоря—посредством вращения якоря в неподвижном поле постоянного магнита, или, наоборот, при помощи вращения постоянного магнита между якорными наконечниками, или каким-либо другим способом. В зависимости от взаимного расположения магнитной и якорной систем, а также от того, какие части магнитной или якорной системы являются подвижными, магнето высокого напряжения разделяются на следующие виды: 1) М. с внутренним вращающимся Н-образным якорем и неподвижной внешней магнитн. системой; 2) М. с внутренним неподвижным якорем и внешней вращающейся магнитной системой; 3) М. с внешней неподвижной якорной системой и внутренним вращающимся магнитным ротором; 4) М. с неподвижным якорем и постоянным магнитом, но с вращающимися полюсными наконечниками постоянного магнита; 5) М. с неподвижным внутренним якорем, неподвижным внешним постоянным магнитом и промежуточными вращающимися сегментами, т. н. магнитными коммутаторами; 6) М. с неподвижными якорем и магнитом, но с внутренним или внешним вращающимся магнитным коммутатором; 7) М. с неподвижным якорем и постоянным магнитом, но с вращающимся между полюсным сердечником (замыкателем).

М. с вращающимся якорем изображено на фигуре 2, где 1—дугообразный постоянный магнит, 2—полюсное кольцо, 3—якорь,

4—первичная обмотка, 5—вторичная обмотка, 6—конденсатор, 7—коллекторное кольцо, 8—прерыватель, 9—коробка прерывателя, 10—коллекторный уголек—собиратель тока, 11—распределительный бегунок, 12—распределительная крышка. Это М. применяется гл. обр. для двигателей с малым числом цилиндров (не более 9); этот тип М. обладает тем недостатком, что наиболее ответственная его часть—якорь подвергается при вращении сотрясениям, действию центробежных сил и должен быть выполнена достаточно надежной в механич. и электрич. отношениях, что представляет довольно трудную задачу; кроме того в М. с Н-образным вращающимся якорем приходится обращать особое внимание на устройство вывода тока высокого напряжения; прерыватель у М. этого типа должен выполняться с вращающимися контактами, кроме того у М. подобного типа на один оборот якоря возможно получить только две искры. Это обстоятельство ограничивает область применения М. с вращающимся якорем.

Устройство М. с внешним вращающимся магнитом представлено на фигуре 3. В этом типе М. постоянный магнит прикреплен на маховике; М. такого типа применяется в лодочных и прочих небольших двигателях.

Схема устройства М. с внешним неподвижным якорем и внутренним вращающимся магнитом представлена на фигуре 4, где 1—постоянный вращающийся магнит, 2— полюсные наконечники из листового железа, 3—сердечник якоря из листового железа, 4— первичная обмотка, 5—контакт прерывателя (масса), 6—контакт прерывателя, 7—конденсатор, 8—вторичная обмотка, 9—масса, 10—свечи, 11—распределительный цилиндр, 12—сегменты цилиндрического распределителя и 13—неподвижная катушка. Если вращающийся магнит имеет не 2, а 4, 6 или 8 полюсов, то на один поворот магнитного ротора имеется возможность получить 4, 6 или 8 искр. На фигуре 5 представлена схема устройства 4-полюсного магнитного ротора, где цифрами обозначены те же части, что и в предыдущей фигура; как

видно из фигура 5, одноименные полюса магнита соединены параллельно, а оси якорных наконечников расположены под углом в 90°; при таком выполнении якорной и магнитной систем за один оборот ротора происходит четыре раза перемена направления магнитного потока в сердечнике якоря.

Оригинальная схема (фигура 6) устройства М. предложена франц. фирмой S. Ё. Y. (Society Anonyme pour l’fiquipement Electrique des V6hicules). В M. постоянный вращающийся магнит М выполнен в виде цилиндра; магнит снабжен наконечниками АА¹ и ВВ¹ из листового железа. Если полюсные наконечники у магнитного ротора выполнены с одним выступом, а оси наконечников якоря расположены под углом в 180°, то за один оборот ротора получаются две перемены потока в сердечнике якоря, то есть в этом случае М. может дать две искры за один оборот ротора. Выполняя у магнитного ротора каждый полюсный наконечник с 2 (как это указано на фигуре 6) или 3 выступами и размещая якорные наконечники соответственно под углом в 90° или 60°, можно иметь ,4 или 6 перемен магнитного потока, то есть 4 или 6 искр за один оборот.

М. с вращающейся магнитной системой выполняются для двигателей как с малым, так и с большим числом цилиндров (до 18), прич ‘л для многоцилиндровых двигателей (от 8 и выше) обычно применяются М. с 4 остовами и даже с 8 (для 18-цилиндровых).

ции), возможность частичного размагничивания под действием вибраций и сотрясений, необходимость применения диамагнитных металлов для изготовления оси.

Фигура 4.

Достоинством устройства М. с вращающимся постоянным магнитом является то, что ротор в этом случае м. б. выполнен довольно надежным в механич. отношении. Обмотка якоря, вследствие того, что она неподвижна, находится в более благоприятных условиях; контакты прерывателя укрепляются на корпусе магнтео, а привод их осуществляется от вращающихся кулачков, насаженных на оси ротора, или зубчаток. К числу недостатков такого типа М. следует отнести; сравнительно большой вес вращающихся частей (большой момент инер-

Фигура 5.

М. с неподвижными якорем А и магнитом М, но с вращающимися полюсными наконечниками магнита МР, изображено схематически на фигуре 7. Вращающиеся полюса в магнето подобного типа выполняются с одним или двумя кулачками, и в зависимости от этого М. может давать две или четыре искры. Одноименные полюсные наконечники жестко связываются между собой механически и насаживаются на вал, причем шейка вала служит частью магнитопровода для проведения магнитного потока из постоянного магнита к полюсным кулачкам. Достоинствами подобного устройства магнето является то, что здесь как постоянный магнит, так и обмотки якоря неподвижны; отрицательной стороной М. с вращающимися полюсными наконечниками является следующее: 1) наличие сравнительно большого зазора между телом постоянного магнита и его вращающимися полюсными наконечниками; 2) ротор, образующийся из полюсных наконечников, приходится выполнять составным; 3) полюсные наконечники выполняются массивными, вследствие чего в них наводятся от пульсации потока вих-

Фигура 6.

Фигура 7.

ревые токи, создающие не только добавочные потери, но и замедляющие процесс изменения потока якоря при разрыве тока первичной обмотки.

Система М. с внутренним неподвижным якорем А, внешним неподвижным постоянным магнитом М и промежуточными вращающимися коммутаторами и а₂ схематически изображена на фигуре 8. Здесь железо якоря выполнено в форме Н; два железных сегмента, скрепленные в торцевых частях флянцами с полуосями, образуют полый ротор, вращающийся в пространстве между полюсами постоянного магнита и телом якоря. Как видно из фигура 8, при таком устройстве коммутатора происходят четыре перемены

направления магнитного потока в сердечнике якоря; т. о. за один оборот ротора имеется возможность получить 4 искры. Этот тип магнето находил ранее довольно широкое применение для многоцилиндровых двигателей, однако сложность выполнения ротора из многих составных частей и сопряжения оси ротора с осью внутреннего неподвижного якоря, трудность вывода тока высокого напряжения из вторичной обмотки якоря, недостаточная надежность в механическом отношении ротора и сравнительно высокая стоимость изготовления М. этого типа—все эти обстоятельства заставили некоторые з-ды отказаться от производства таких М. высокого напряжения.

Одна из систем М. с неподвижными якорем А и постоянным магнитом М, но с вращающимся коммутатором и а₂ представлена схематически на фигуре 9. Обычно коммутаторы выполняются в виде сегментов из листового железа; эти сегменты вместе с валом заливаются алюминием и образуют так. образом массивный ротор. Если ось сердечника якоря А располагается параллельно оси ротора, коммутатор имеет сегменты а_ги а₂, расположенные в два ряда (фигура 10). Вместе с вращающимися коммутаторами число воздушных зазоров между полюсами постоянного магнита и наконечниками якоря вырастает вдвое, что ведет к необходимости, с ц>°лью уменьшения магнитного сопротивления, сократить длины этих зазоров. Магнето с вращающимися коммутаторами были разработаны лишь за последние годы и в; виду больших конструктивных достоинств, наличия надежных в механическом отношении, но в то же время сравнительно лег

ких вращающихся частей, начали довольно· широко применяться.

Устройство М. с неподвижным якорем А и постоянным магнитом М, нос вращающимся междуполюсным замыкателем К встречается сравнительно редко. В М. этого типа наведение напряжения в обмотках происходит не за сч.-т полного изменения напряжения магнитного потока в сердечнике якоря, а вследствие пульсации потока от некоторого максимума до нуля. Схематически устройство М. с вращающимся междуполюсным замыканием изображено на фигуре 11. Как видно из этой фигура, сердечник якоря представляет собою часть полюсного наконечника ; когда междуполюсный вращающийся замыкатель находится под торцевой поверхностью сердечника якоря, магнитный поток в последнем достигает максимума; при переходе магнитного замыкателя под другую половину полюсного наконечника магнитн. поток в сердечнике якоря падает до нуля.

Постоянные магниты в М. высокого напряжения имеют разнообразные формы: дугообразную, колоколообразную, цилиндрическую, пластинчатую и кольцевую. Как на самую форму, так и на размеры постоянных магнитов оказывает в значительной мере влияние род материала, идущего на их изготовление. Если для изготовления постоянных магнитов применяется магнитная сталь с малой коэрцитивной силой, то постоянные магниты с целью увеличения разности магнитных потенциалов между полюсами приходится выполнять по возможности длинными, и в этом случае постоянные магниты выполняются в виде дужек или колоколов. Магнитные стали с большой коэрцитивной силой дают возможность получить требуемые разности магнитных пот нциалов при меньших длинах постоянных магнитов, и тогда последним придают форму сравнительно коротких цилиндров или плиток. На фигуре 12 представлены типичные формы постоянных магнитов для магнето высокого напряжения. Для изгото-вл. ния постоянных магнитов применяются: хромистые, вольфрамистые и кобальтовые стали. Дугообразные и колоколообразные магниты дрлаются обычно из хромистой или вольфрамистой стал-й; короткие магниты (плитки, короткие цилиндры) изготовляются из кобальтовых сталей, обладающих значительной силой. Краткие сведения о сталях, примгня мых при изготовлении постоянных магнитов для М., приведены в табл.1,

работке см. Магниты постоянные. В постоянных магнитах, у которых отношение длины к поперечному сечению относительно не велико, сильно сказывается размагничивающее действие свободных полюсов, когда магнитная цепь находится в разомкнутом состоянии, поэтому в М. с короткими маг

нитами приходится последние намагничивать как правило в собранном виде.

Полюсные наконечники выполняются массивными или пластинчатыми. Слоистые полюсные наконечники, сделанные из листовой динамной стали, имеют значительные преимущества по сравнению с

Таблица 1.—Магнитные стали.

Род стали	Характерные примеси	Коэр- цит. сила Нс	Остаточная индукция вг	Магнитная энергия
				НсхВг	Максимальная (Н х В)тах
		в гауссах		в эргах/слс3
Хромистая.	Сг—2%, С—1%	40— 70	11 000—8 000	550 000	240 000
Вольфрамистая.	W—5%, С—0,76%, Сг—0,5%	50— 75	11 000—8 600	600 000	250 000
Кобальтовая литая.	Со—9%, Сг—6,5%, Мо—2%, С—1%	120—160	900—6 000	1 000 000	350 000
Кобальтовая про- г тянутая 1	Со—9%, Сг—6%, Мо—2%, С—1% Со—15%, Сг—6,5%, Мо—2%, С—1% Со—36%, W—7%, Сг—2,3%, МО—2%	140—165 150—190 190—230	9 500—7 000 10 000—7 600 10 000—8 000	1 200 000 1 500 000 1 900 000	400 000 500 000 600 000

а в таблице 2 даны указания относительно запаса магнитной энергии в нормальных типах Μ. (V—объём в еж³).

Таблица 2.—Запасы магнитной энергии в магнето.

Назначение магнето	(BH)maxxV (в эргах)
Для тяжелых автомобильных двигателей .. Для средних и легких автомобильных двигателей. Для тяжелых мотоциклеточп. двигателей.. Для легких мотоциклеточных двигателей ..	(45 -г· 70) · 106 (35 45) · 10S (30 -4- 45) · 106 (20 -4- 30) · 106

Более подробные сведения о свойствах магнитных сталей, их термин, и механич. об-

массивными, т. к. в них наводятся меньшие токи Фуко как от пульсации основного маг-

нитного поля, так и при быстром изменении потока в якоре во время разрыва цепи пер-

вичного тока. Слабое демпфирующее действие расслоенных полюсных наконечников в значительной мере повышает скорость изменения потока в якоре при разрыве пер

вичного тока. Сплошные полюсные башмаки изготовляют из чугуна или мягкой стали (для вращающихся полюсных наконечников). Иногда в М. постоянные магниты не имеют отдельных наконечников; в этом случае самим полюсам придается цилиндрическая форма. В некоторых М., с целью достижения постоянства интенсивности искры при

различных моментах разрыва первичного то-, ка, полюсные наконечники Р_г и Р₂ устраиваются поворотными (фигура 13). На фигуре 14 и 15 представлены типичные полюсные наконечники. Полюсные башмаки, изображенные на фигуре 15, отличаются от нормальных (фигура 14) тем, что они имеют т. н. напуски или удлинения одного конца. При такой конструкции полюсных наконечников происходит менее крутое изменение магнитного потока в сердечнике якоря; вследствие этого кривая наводимого в обмотке якоря напряжения приобретает вместо пикообразной формы седлообразную. Различные формы выполнения полюсных башмаков с напусками даны на фигуре 16. Этим способом стремятся добиться удлинения периода максимальных значений тока в первичной цепи и тем самым получить по возможности постоянную ин-при различных моментах размыкания контактов. Однако указанный способ, как показывают исследования, не достигает своей цели.

Если чередование искрообразования в двигателях должно происходить через неравные промежутки времени (что имеет место в двигателях с V-образным расположением цилиндров), то полюсным наконечникам, а также и наконечникам якоря, придают особую ступенчатую форму, изображенную на фигуре 17. Т. к. через полюсные наконечники замыкаются силовые линии магнитного потока, который образуется от тока при прохождении по первичной обмотке, то для увеличения проводимости для этого потока полюсные наконечники снабжаются еще особыми отростками &_1; Ь₂ (фигура 18).

Якорь М. состоит из сердечника с наконечниками и двух обмоток—первичной и вторичной. Сердечник якоря набирается обычно из листового железа. При вращающихся якорях боковые части сердечника, т. н. щеки, приходится делать массивными, вследствие чего при вращении создаются дополнительные потери на токи Фуко и замедляется процесс изменения магнитного потока якоря при разрыве цепи первичного тока. Якорные наконечники образуют ци-линдрич. поверхность (выпуклую и вогнутую) с углами обхвата около 90° или 45° (для М. с 2 и 4 отрывами). Для случая неравномерного чередования искрообразования якорные наконечники делаются несимметричными или специальной формы, как это указано на фигуре 17 (нижний рисунок). Сердечник и якорные наконечники во вращающихся якорях составляют обычно одно целое, тогда как в неподвижных якорях сердечник для удобства наматывания обмоток делается отъемным. Обмотка якоря выполняется из эмалированной проволоки, при этом диам. провода берется 0,5 —1,1 миллиметров для изготовления первичной обмотки и 0,05—0,08 миллиметров для вторичной. Число витков в первичной обмотке 100—250, во вторичной 8 000— 12 000. На изоляцию обмоток приходится обращать особое внимание. Концы первичной обмотки присоединяются к контактам прерывателя и конденсатору, причем один конец обычно соединяется с телом якоря; присоединение этого конца к массе всего М.,в случае вращающихся якорей, делается посредством скользящих контактов. Вторичная обмотка связывается электрически с первичной или делается изолированной от последней; изолированная от первичной вторичная обмотка применяется тогда, когда магнето должно давать одновременно две искры (для двухтактных двигателей). Вывод тока высокого напряжения от вторичной обмотки осуществляется во вращающихся якорях посредством контактных колец или сегментов, хорошо изолированных от массы якоря. Вывод тока высокого напряжения в неподвижных якорях производится посредством контактных пластин или штифтов. Т. к. во время работы вторичная обмотка подвергается

действию высокого напряжения (до 10 000— 12 000 V), то изоляция ее от массы должен быть довольно надежной для защиты последних витков вторичной обмотки от действия волн перенапряжений, появляющихся при искро-образованиях. В нек-рых М. вторичная обмотка снабжается особым экранирующим кольцом; это защитное кольцо делается разомкнутым из тонкой широкой медной ленты, оно соединяется последовательно со вторичной обмоткой и образует в ней последний виток.

Прерыватели первичной цепи выполняются двух типов: а) с вращающимися контактами и неподвижными кулачками, б) с вращающимися кулачками и неподвижными контактами. Первый тип прерывателя применяется в М. с вращающимся якорем, второй—в М. с неподвижным якорем. Обыкновенно вращающаяся часть прерывателя располагается или на роторе М. или на оси зубчатки распределителя. Контакты прерывателя должен быть хорошо соединены электрически с концами первичной обмотки, а переходное сопротивление контактов в замкнутом состоянии должен быть по возможности мало. Материал, идущий на изготовление контактов, должен быть стойким в отношении к действию электрич. искры, к влиянию влаги, воздуха (озонированного) и быть достаточно прочным в отношении механич. воздействий в виде ударов, которые возникают при размыкании контактов. Наиболее подходящим для контактов прерывателя материалом является сплав платины с иридием (25%). Контакты прерывателя изготовляются также из вольфрама, однако этот материал имеет ограниченное применение в прерывателях М.,т. к. вольфрам очень труден в механич. обработке, и кроме того поверхность его быстро окисляется, образуя т. о. большое переходное сопротивление. Контакты прерывателя привариваются или припаиваются к контактным винтам, посредством которых осуществляется регулировка зазора между контактами, когда они находятся в полном размыкании. Нормально зазор между контактами при размыкании устанавливается в 0,4— 0,5 миллиметров. Перемещение подвижного контакта в прерывателях может происходить в направлении или перпендикулярном к оси вращения или параллельном к последней, и в зависимости от этого прерыватели называются падиальными или осевыми.

Нажатие контактов друг на друга достигается посредством пружин, связанных с подвижным контактом. Нажатие контактов составляет 5004-900 г. Размыкание и замыкание контактов осуществляется тем, что кулачок подвижной части прерывателя входит в соприкосновение с выступами кулачковых шайб или колец (в случае невра-щающихся контактов) или с губками (выступами) коробки прерывателя. Профильное очертание выступов прерывателя, кулачковых шайб или колец, а также губок коробки выполняется такой формы, при которой начальные и конечные состояния размыкания контактов происходят через строго определенные угловые перемещения, размыкание контактов совершается по возможности с резким отрывом, и кроме того при взаимном соприкосновении подвижного и неподвижного кулачков на подвижную систему прерывателя действуют небольшие усилия. Угловые размеры разомкнутого состояния контактов составляют от 25 до 115 электрич.

25 4-115

градусов, что соответствует—^—механич. градусам, где р—число полных циклов изменения магнитного потока в сердечнике

Фигура 19.

якоря за один оборот ротора. Однако нормальным раствором контактов следует признать ок. 50—60 электрических градусов. В одноцилиндровых магнето с вращающимся якорем открытие контактов делается до 240 электрич. градусов. Прерывательный механизм устанавливается по отношению к ротору М. так, чтобы размыкание контактов происходило в момент, соответствующий достижению максимума силы первичного тока.

Фигура 20.

Т. к. при работе М. подвижная часть прерывателя должна совершать принудительные колебания, то период собственных колебаний подвижной системы должен быть меньше периода вынужденных колебаний. Обычно к прерывателям предъявляется требование, чтобы т. н. критич. число колебаний лежало выше максимального числа вынужденных колебаний. Для удовлетворения этого требования приходится массу подвижных частей прерывателя доводить до минимума и устанавливать надлежащее натяжение пружин. При не-. фигура 21.

правильно сконструированных прерывательных механизмах может наступить «игра» контактов, которая нарушает правильное чередование иск-рообразования; последнее же ведет к нарушению нормальной работы двигателя и может быть даже опасным. Материалом для кулачков служит сталь (каленая или с цементированной поверхностью) и фибра, хорошо проваренная в парафине. Па фигура 19—23 приведены чертежи типичных уст-

ройств различных прерывателей. На фигуре 19 и 20: К_г и К2 — контакты, Н — подвижной рычажок, А—основание наковальни, F— пружина, N — губки или кулачки и G— кольцо прерывателя. На фигуре 22: 1—стальной кулачок, 2—фибровый кулачок, 3—контакт,

4— центральный шуруп,

5— регулирующая гайка. Конденсатор приключается параллельно к контактам прерывателя и служит для устранения искрения контактов в момент разрыва цепи тока; он должен по возможности иметь непосредственное соединение с концами первичной обмотки. Емкость конденсатора берется в пределах 0,08—0,25 jiF. Конденсаторы выполняются в различных формах: плоскими или же в виде спиралей. В качестве обкладок в конденсаторе применяется фольга (алюминиевая или оловянная), диэлектриком служат слюдяные тонкие пластины, парафинированная папиросная бумага или лакированное шелковое полотно. Для предохранения от действия влаги и внешних повреждений конденсаторы во многих М. заключаются в ме-таллич. обойму или коробку. Нормально конденсатор располагается в непосредственной близости с первичной обмоткой, поэтому при вращающихся якорях конденсатор по

фигура 22.

жду первичной и вторичной обмотками (например в М. Scintilla).

Распределители тока высокого напряжения в современных зажигательных устройствах устанавливаются или отдельно от М. или же чаще всего составляют одно целое с М. В М. для одно- и двухцилиндровых двигателей особого распределителя не ставят; здесь распределение тока высокого напряжения осуществляется посредством контактного кольца или двух контактных сегментов, сидящих на валу вращающегося якоря. В многоцилиндровых М.

устраивается специальный распределитель, состоящий из двух основных частей: распределительной крышки и бегунка. Распределительная крышка снабжается электродами, число которых соответствует числу цилиндров, и зажимами для присоединения проводников, идущих к свечам (смотрите Свечи зажигательные). Электроды обычно делаются из латуни, красной меди и имеют форму сегментов, острия и штифта; они располагаются по цилиндрич. поверхности распределительной крышки или в торцевой части последней. В первом случае электроды располагаются в один или два ряда. Расстояние между двумя соседними электродами берется не меньше 10—12 миллиметров во избежание перескакивания искры с одного электрода на другой. Бегунок распределителя устраивается т. о., что токоведущая часть его электрически соединяется одним концом со вторичной обмоткой М., а другим—поочередно с электрбдами, расположенными в крышке. Переход тока из вторичной обмотки к электродам распределителя через бегунок осуществляется или посредством трущихся контактов или при помощи искры. Передача вращения от вала М. к распределителю осуществляется посредством шестеренок или червячного механизма; в последнем случае ось распределителя располагается перпендикулярно к оси ротора. Передаточное число механизма вращения устанавливается сообразно числу цилиндров и в зависимости от числа отрывов в М. за один оборот ротора. Если г—число цилиндров, а т—число отрывов за один оборот, то передаточное число, представляющее собою отношение скорости вращения ротора М. и вала распределителя, составляет п—~. В многоцилиндровых М., с целью уменьшения размеров распределительных крышек, прибегают к устройству не одного распределителя, а двух.

Распределители М. высокого напряжения снабжаются также устройством для присоединения пускового М. или пусковой индукционной катушки; для этого распределитель имеет дополнительный зажим с электродом, через к-рый подводится ток от пускового аппарата через дополнительный электрод на бегунке к электродам распределителя.

Предохранительный разрядник ставится в М. высокого напряжения с целью защиты изоляции от повышенных напряжений, могущих получиться при разрыве цепи тока, идущего от вторичной обмотки к свечам. Предохранительный разрядник приключается параллельно вторичной обмотке; он выполняется в виде остриев, зазубренных шайб и колец. Расстояние между электродами разрядника устанавливается на пробивное предохранительное напряжение в 10—12 kV. Предохранительные разрядники бывают неподвижные или подвижные; в последнем случае электроды предохранительного разрядника помещаются на распределителе. Чтобы проскакивающие через предохранительный разрядник искры не могли воспламенить случайно- окружающую М. чатую смесь (пары бензина с воздухом), электроды разрядника окружаются камерой, в которой для вентиляции де-

лаются отверстия, прикрытые частой медной сеткой.

Корпуса современных М. делаются в большинстве случаев из алюминия. Кор

пус должен иметь возможно малое число составных частей. Обычно части корпуса отливаются в кокилях или в стальных формах под давлением. Для более жесткой связи отдельные части, например обоймы для подшипников, втулки, якорные наконечники, полюсные башмаки и тому подобное., заливаются в алюминиевом остове.

Привод во вращение осуществляется в рабочих М. от вала двигателя, а в пусковых—гл. образом от руки. В случае привода М. от двигателя, М. сцеп

ляется посредством зубчатых или винтовых передач с коленчатым или распределительным валом двигателя; иногда для этих целей применяется и цепная передача. Обычно сцепление вала М. осуществляется с зубчатой или винтовой передачей через муфты. Для уменьшения толчков применяются эластичные муфты, причем эластичность в последних достигается посредством пружин или резиновых вставок.Т.к. зубчатые или винтовые ) сцепленияне позволяют точно устанавливать соответствие начала размыкания контактов прерывателя (начала иск-рообразования) с положением поршня в цилиндре, то соединительные муфты устраиваются часто т. о., что посредством них можно регулировать в нек-рых пределах положение вала М. по отношению к валу двигателя. На фигуре 24—27 приведены наиболее употребительные муфты.

Соотношение скоростей вращения двигателя и М. устанавливается в зависимости от числа цилиндров, числа тактов двигателя и числа отрывов М. (табл. 3).

Фигура 27.

Для облегчения запуска двигателя, когда таковой осуществляется от руки, сцепление М. с двигателем осуществляется посредством т.н. ускорительных муфт, устройство которых представлено на фигуре 28.

Регулирование момента искрооб-разованиявМ. осуществляется вручную и автоматически. Различают два вида регулирования: механическое и электрическое. Механическое регулирование основано на том, что изменение момента новообразования

Таблица 3.—С оотношение скоростей вращения двигателей и магнето.

№	Число цилиндр. двигателя	Число тактов двигателя	Число вспышек за два об. двигателя	Число искр за один оборот М.	Передаточное число двигателя и М.	Передаточное число для распределит.
1	1	2	2	1	1 : 1	1 :1
2	2	2	4	2	1 : 1	1 :1
8	1	4	1	1	1 : 0,5	1 : 1
4	2	4	2	2	1 : 0,5	1 : 1
5	4	4	4	2	1 : 1	1 : 2
6	5	4	5	2	4 : 5	2 : 5
7	6	4	6	2	2 : 3	1 : В
8	7	4	7	24	4:7 8:7	2:7 4:7
9	8	4	8	24	1:2 1 : 1	1:4 1:2
10	9	4	9	24	4:9 8:9	2:9 4:9
11	12	4	12	24	1:3 2:3	1:6 1:3
12	18	4	18	43	4:9 8:9	2:9 4:9

достигается путем смещения или вала, или корпуса, или полюсных наконечников маг-

Фигура 28.

нето относительно вала двигателя; при этом положение начала разрывания контактов

магнето остается неизменным по отношению к положению ротора. Такой способ регулирования не отзывается на рабочем процессе М.

Электрич. способ регулирования состоит в том, что момент разрыва первичной цепи тока изменяется за счет относительного смещения начала размыкания контактов и положения ротора М. Это смещение обычно осуществляется путем поворота основания не-вращающихся контактов или прерыватель-ной коробки (кольца с губками). В нек-рых случаях для регулирования момента искро-образования применяются два последовательно соединенные прерывателя. Размыкание контактов в этих прерывателях происходит с нек-рым смещением. Замыкая поочередно тот или иной прерыватель накоротко, можно устанавливать позднее или раннее зажигание. Подобное устройство изображено на фигуре 29. На фигуре 30 дан чертёж автоматического центробежного регулятора опережения, расположенного внутри магнитного ротора (М. Scintilla). При ме-ханич. способе регулирования имеется возможность применять момент искрообразо-вания в довольно широких пределах, до 60— 90 электрич. градусов относительно вала М.;

Фигура зо. электрич. же способ позволяет регулировать искрообразование в пределах 30—35 электрических градусов.

Рабочий процесс магнето высокого напряжения. 1. Изменение магнитного потока в сердечнике якоря. На рабочий процесс М. оказывает сильное влияние характер изменения магнитного потока в сердечнике якоря в зависимости от положения подвижной части магнито-якорной системы М. Для каждого положения подвижной части магнито-якорной системы магнето магнитн. поток, проходящий через сердечник якоря, м. б. найден по разности магнитных потенциалов, действующих на полюсных наконечниках U_m, и по проводимости якорной системы λ_α. На диаграмме (фигура 31) приведена кривая размагничивания для магнитной системы М.: B_m—f(H). На той же диаграмме нанесены две петли—CD и ВА, по которым происходит процесс изменения потока в нейтральной зоне постоянного магнита в случаях, если напряженность поля Н изменяется в пределах от Н_с до 0 и от Н_вдо Н_А. С достаточным приближением можно считать, что в этих случаях зависимость В_тот Н протекает по прямой CD. Т. о., если после намагничивания постоянных магнитов напряженность поля, вызванная действием свободных полюсов, достигает значения Н_с, то после постановки магнитов в корпус М., вследствие уменьшения сопротивления меж-дуполюсного пространства, размагничивающее действие свободных полюсов уменынает-

колеблется

8т ся и напряженность поля приобретает значения, соответствующие максимальной проводимости междуполюсного пространства Н_л и минимальной проводимости—Й_в. Тангенсы углов АОН и ВОН, как известно, характеризуют проводимости междуполюсного пространства λ_ρ. Эта проводимость слагается из двух частей—проводимости якоря λ_α и проводимости потоков рассеяния λ_ρΒ. Проводимость якоря λ_α изменяется при вращении ротора в пределах от _до 0, а прово-

димость потоков рассеяния λ_ρ8в сравнительно небольших пределах.

Когда проводимость λ_ρ достигает минимума, λ_α делается равною нулю, и тогда весь поток постоянного магнита делается потоком рассеяния; при максимальной проводимости междуполюсного пространства часть потока магнитов Ф_т проходит через сердечник якоря Ф_п

^атах другая часть потока Ф_т—Ф_ат является потоком рассеяния.

Пусть σ—коэфициент магнитного рассеяния, который представляет собой отношение

Фиг .31.

При вращении подвижной системы М. магнитный поток в самой системе постоянных магнитов изменяется в сравнительно небольших пределах (от 3 до 5%), тогда как разность магнитных потенциалов, равная H_dL_m(где H_d—напряженность после размагниче-ния, L_m—длина постоянного магнита), может колебаться сравнительно широко. На фигуре 32 приведена диаграмма, которая дает представление о характере изменения Ф_т и H_dL_m для двух типичных случаев устройства полюсных наконечников: без напусков и с напусками.

Магнитный поток в сердечнике якоря Ф_а, от изменения которого по времени зависит на

ведение напряжения в обмотках М., является функцией разности магнитных потенциалов и проводимости якорной системы; он равен

® а ~ H_d L_m · λ_α.

Проводимость λ_α зависит от положения подвижной системы М., конструкции магнитоякорной системы и магнитного насыщения сердечника и наконечников якоря. Если М. имеет вращающийся якорь, то при произвольном положении последнего разность магнитных потенциалов на полюсных башмаках уравновешивается падением магнитного потенциала в междуполюсном пространстве. Так. обр. при прохождении магнитного потока от одного полюса к другому через железо якоря устанавливаются магнитные индукции: в воздушном зазоре В_ъ, а в сердечнике якоря В_а, которым соответствуют определенные величины напряжения магнитного поля Н_г и Н_а; поэтому полное падение магнитного потенциала между двумя башмаками U_pм. б. вычислено по ф-ле:

U_p=H_d L_m=Н_г 20 + Н_а h=Bj · 2i + ~^а h,

где δ— воздушный зазор, h — приведенная высота якоря, L—длина магнита, μ—коэф-т магнитной проницаемости. Величина магнитного потока, проходящего через сердечник якоря, зависит от магнитной индукции В_гвоздушного зазора и площади F поверхности якоря, находящейся под полюсными башмаками; то есть Ф_а=В_г F, поэтому магнитная индукция в сердечнике якоря где Θ—площадь поперечного сечения сердечника якоря. На основании этого, выражение для разности магнитных потенциалов на полюсных башмаках преобразовывается в следующий вид:

U_p=H_d-L_m=Bi-2 * =

=4²ⁱ+H)=^B‘(^2i+fc-7);

отсюда

Β_Ί =

Hd-L

2 δ + k

Из последней формулы видно, что В₁ находится в зависимости от трех величин: Н_а, F и μ. Площадь F меняется при вращении ротора; если β—угол обхвата цилиндрич. части якоря, γ—та же величина, но для полюсного башмака, I—осе-

F

90 /.80 270 360°

Фигура 34.

вая длина якоря, а г—средний радиус цилиндрического воздушного зазора, то при повороте тела якоря на угол а относительно его горизонтального положения (фигура 33) площадь поперечного сечения междужелез-ного пространства F равняется:

F=β г I — а г · 1=г · 1(β —а), то есть она находится в прямой зависимости от угла а. Эта зависимость графически изображена на фигуре 34 для случая, когда углы β и γ равны между собой. Как было указано ранее, магнитный поток сердечника якоря определяется по своей величине как количество магнитных силовых линий, входящих в цилиндрическую поверхность якоря, то есть он равен:

0_a=B_rF= ^HdL

2<5 + к —

Tji_ Hd-L-г - Ι(β-α)

μ

/(«)·

На основании всех этих выводов на фигуре 35 построены кривые H_d=<p(a), F=у>(а), Ф_а==/(“) для М. с симметрическими башмаками. Если у М.с вращающимся якорем полюсные башмаки имеют напуски, или когда угол у больше угла β на величину e=y — (S, то магнитный поток изменяется в якоре несколько иначе, чем в предыдущем случае (фигура 36). Действительно, при наличии напусков у полюсных башмаков изменения разности магнитных потенциалов U_p=H_d L и площади F в зависимости от угла поворота

ЮЛ,.*

Фигура 35.

FВ,.Н_фФ_а

Фигура 36.

а якоря протекают по другим кривым. Характер изменения U_p= H_d- L для этого случая был указан раньше, и теперь кривая II_d=φ(α) вторично приводится на фигуре 36. Что же касается площади F, то эта величина изменяется след, образом (фигура 37): при повороте якоря на угол в пределах от 0 до с площадь F остается постоянной, равной F=г · β I,

при дальнейшем вращении якоря рогообраз-ные концы его выходят из-под полюсных башмаков; поверхность, через которую должны проходить магнитные силовые линии, начинает уменьшаться до тех пор, пока концы якоря не достигнут края противоположного полюсного башмака; так. обр. во время поворота якоря от угла а_г=с до угла

β Фигура 37.

α₂=π— l изменение площади F можно выразить по след, формуле: F₂=r β l — r l(a — c)=·

= г l (β + с) — г l α= г l (γ — а); если вращение якоря продолжать, то под каждый полюсный башмак подходят одновременно два рогообразных конца якоря, и при этом общая поверхность этих концов, подходящая под башмаки, остается постоянной, то есть

F₃=[г · с l-r - I (а — у)] + [г · I (а — у)]==fi + h=r- о I,

где через f_l и /₂ обозначены поверхности каждого из рогов якоря, подходящие под башмаки; в дальнейшем при вращении яко-

ря изменение поверхности F происходит сперва в обратном, а затем в прямом порядке. На фигуре 38 изображены кривые изменения F от угла a, a на фигуре 36 приведены все данные, характеризующие магнитные явления в цепи якоря М., имеющих полюсные башмаки с напусками. Из этих кривых видно, что при вертикальном положении якоря, когда концы его одновременно находятся под двумя

башмаками, крутизна изменения магнитного потока в сердечнике якоря изменяется, вследствие уменьшения магнитной индукции в воздушном зазоре, и в моменты, соответствующие началу и концу одновременного нахождения рогов под двумя полюсными наконечниками, кривая магнитного потока имеет точки перегиба А, В, А, В,.

В М. высокого напряжения, у которых якорь делается неподвижным, а изменение магнитного потока в сердечнике его производится путем вращения железных сегментов, разность магнитных потенциалов на концах дуг уравновешивается суммой падений магнитного потенциала на отдельных участках пути прохождения магнитного потока через цепь якоря (фигура 39), или

U_p=Н_а L=B_lt 2ό, + Β_α 24 +2 Н_а h== В_и ·24+Β_2ί·24 + К.

Для упрощения этого выражения можно третьим слагаемым · h, как отно сительно малой величиной, пренебречь, и тогда получается следующий вид вышеприведенной ф-лы:

U_p=H_d L=В_й · 24 + В2i 24·

Чтобы установить связь между В₁₍ и В%_:предполагается, что количества магнитных силовых линий, входящих в подвижные сегменты и в сердечник якоря, одинаковы, поэтому в_а f,=b₂₁ f₂,

отсюда В_а =

Г 2

где F₁ и F₂—площади средней поверхности междужелезных пространств. Эти площади, согласно обозначений фигура 39, равняются:=Ч I (β — а),

F%=т₂ I · ct *

таким образом то Вц-Fj Bii r_t - 1(β — α) β—α г,

F₂ ^_ r₂ · I a - ^Ba ‘ — ‘ r₂ ’ p _ B_2t-F₂_Bzl · I r₂ · a _ p a r₂.

. Ft ~ r, · l (β — α) ~ β-α ’

U_p=H_d-L=B_n 20, + B_n · 24 =

= B_a 2$, + B_a — 24 =

= B_2l 24 + Β_2ί · В 24. ·

Обычно в M. воздушные зазоры б_г и б₂ делаются одинаковыми, а г₁ и г₂ мало отличаются, поэтому можно считать, что

Up=H_d · L=~ [b_u · 24 + в_я ^ · 2rfj]=--2Ββ-^-Ι

и также и_р=Щ L- ~ [в_л 24 + В₂₁ /__а 24] =

Из этих ур-ий определяются

И

а сумма их при 4=4 равняется Вц + Β₂ι=к H_d.

Магнитный поток, проходящий через сердечник якоря, является по своей- величине произведением магнитной индукции на площадь поперечного сечения сердечника; в случае отсутствия рассеяния его величину можно вычислять по ф-ле:

^фα= Bil F₁=B_a-F_t=k_i- Η_Λ· а г 1(β - а)== к,- Η_α(β — а) а г I.

Так как β делается равным 90°, то, исследуя это ур-ие, легко увидеть, что при а= О, 90, 180, 270 и 360°, то есть при повороте через каждые 90° магнитный поток делается равным 0; он достигает наибольшей величины, когда угол а соответствует 45, 135, 225, 315° и т. д. Из этого также следует, что при повороте сегментов на 360° имеется возможность получения 4 искр. Если бы, при различных положениях подвижных сегментов, напряжение размагничивающего поля дуг H_d оставалось постоянным, то согласно последней формуле кривая изменения магнитного потока в якоре представляла бы собою параболу. На фигуре 40 приведена схема устройства магнито-якорной системы М. с вращающимися коммутаторами. По этой схеме выполняются М. герм, фирмы Bosch типа GF и франц. фирмы Vol-tex. В этом устройстве угол обхвата дуги каждого коммутаторного сегмента составляет около 135°, а углы обхвата полюсных и якорных наконечников делают равными примерно 45°. Как видно из фигура, общее сопротивление якорной системы, если пренебречь насыщением железа, слагается из сопротивлений воздушных зазоров между поверхностями коммутаторов и полюсных наконечников R_ap и коммутаторов и якорных наконечников R_as. Если принять за начальное положение подвижных коммутаторов положение, которое соответствует наибольшей проводимости якорной системы, то при повороте сегментов на угол а по часовой стрелке поверхность сегментов, находящаяся под якорными наконечниками, уменьшается, а поверхность сегментов под

полюсными башмаками остается постоянной. В этом случае общее сопротивление р _ т> i η__^___I ^ _

— -“да Т -Пар _τ.ι.φ-α) ~τ·γ·1

отсюда при βεέ γ,

3 1 п Γ(Ρ-α) yl.

« He 2<s Li*-« + rJ’

3 .г-i ros-gtfl

“ 2«5 L 2)5 —α J’

T. e. в этом случае кривая изменения Л_а в зависимости от а представляет часть гиперболы (фигура 41). В табл. 4 приведены значения λ_α для различных углов а.

σ увеличивается и доходит до 1,4-у1,5. В М. с вращающимися полюсными наконечниками и неподвижными магнитами и якорем σ составляет более 2,5 (в М. Dixi) и 1,8 (в Μ. ВТН). У М. с вращающимися сегментами σ=1,4 (Bosch тип HL и FH), α= 1,9—Bosch GF, Voltex. Колоколообразные магниты имеют очень большие коэф-ты рассеяния, так например в четырехполюсных М. Scintilla этот коэф-т достигает 2,5.

2. Наведение напряжения в обмотке якоря во время холостого хода. При вращении подвижных частей магнитной системы магнето в обмотке якоря, вследствие изменения магнитного потока в сердечнике его, наводятся напряжения,

Таблица 4.—3 ависимость

λ_α от а для

М. с вращающимися коммутаторами.

а	0	I. β	ν.β	*и β	% β
	r-1-β 4 τίβ 4ό 16(5	3 r-l-β 14 * д	1 r-1-β 2 r-1-β 6 δ 12 <5	1 г-1-β 10 ’ д	0

Приведенные выше кривые λ_α являются наиболее типичными формами измерения проводимости якорной системы в зависимости от положения подвижной части М. Если известны зависимости λ_α= ⁼ /(“) и H_mL_m=φ{α), ,_а то магнитный поток в сердечнике якоря может быть вычислен по формуле: Ф_а=И_шL_m-λ_α. В действительности же, вследствие явлений гистерезиса и насыщения железных частей якорной системы, поток в сердечнике якоря несколько отличается от теоретического. На фигуре 42 приведены диаграммы изменений магнитных потоков для различных типов М. Если полюсные наконечники имеют напуски (γ>β), то на кривых Ф_а=/(а), как видно из фигура 36, имеются точки перегиба и при подходе подвижной части магни

то-якорной системы к положению, соответствующему наименьшей проводимости меж-дуполюсного пространства, крутизна изменения потока в сердечнике якоря уменьшается, а в самом магните поток начинает несколько увеличиваться.

Что касается значений коэф-тов рассеивания, то таковые зависят от устройства магнито-якорной системы. У М. с вращающимся якорем, у которых полюсные башмаки не имеют напусков, п=1,15-1-1,2; при наличии напусков на полюсных наконечниках

мгновенные значения величин которых определяются по общеизвестной ф-ле:

e=-w Tt ^10-8 V;

то есть, если в первичной цепи якоря имеется w₁ витков, а во вторичной обмотке его w₂витков, то соответствующие эдс равняются:

e_L=—w_L ^d*f 10-⁸ У и е₂=— w₂ 10^—8 V.

Если якорь или подвижная магнитная система вращается с постоянной угловой скоростью со, то е₁ и е₂ можно выразить в ф-ии поворота а, то есть

άΦ_η dO η ττ

—. 10 ⁸=ш-ι · У;

da ¹ da ⁹

e₂=— ω · Wo

dOq

da

КГ⁸=m„ V.

² da

На основании этих ф-л по кривой Φ_α=/(_α) легко построить кривую e=m · ^d-~. На фигуре 43 изображены две кривые Ф_а=f(a) и соответствующая ей —^d^= ψ(α). Чем круче из меняется магнитный поток в сердечнике якоря, тем больше получается эдс. Обычно кривые магнитного потока характеризуются коэфициентом

(ΦΧ

При строго синусоидальной форме кривой магнитного потока этот коэф гциент равен единице. В М. высокого напряжения кривые Ф_а=f (а) отличаются по своему виду от синусоид и имеют более сложные формы. Какими бы сложными кривыми ни выражалась графич. зависимость магнитного потока и эдс от положения якоря при вращении его, их можно разложить в ряд Фурье, то есть на основные синусоиды и высшие гармонические. Т. о. в аналитич. форме кривые фигура 43 представляются следующими уравнениями: для магнитного потока:

^Фα= /(“)=^фа_тах [% Sin (а + 90°) +

+ а₃ · sin3(а -f 90°) + a₅-sin5(a-b90°) + .] + + ^Фатах · [ ^Ь1 COS (а + 90°) + Ь₃ COS 3 (а + 90°) + + Ь₅ cos 5 (а + 90°) + .];

е=ψ (а)=— ω w 10 ⁸ =

= — со · w 10~⁸ · Ф_а [«! COS (а + 90°) +

+ 3 а₃ cos 3(а + 90°) + 5а₅ cos 5(а + 90°) +

— b_x sin (а + 90°) — З&з sin 3 (а + 90°) —

— 5 Ь₅ sin 5 (а + 90°) — .].

Если пренебречь влиянием гистерезиса железного сердечника якоря, то кривые как магнитного потока, так и эдс имеют симметрическую форму и выражения для них упрощаются и принимают следующий вид: Ф_а= Φ_α._ιηαχ· Οι sin (а + 90°)+a₃sin3(a + 90°) + ^mox+ a₅ sin 5(a + 90°) + .]; e=— ω w 10~⁸ Ф„ [a, cos (a + 90°) +

^amax

+ 3a₃ cos 3(a + 90°)+5a₅ cos 5(a + 90°)+.]. Как видно из кривых фигура 42, максимальные значения для магнитного потока получаются при α= 0°, 180° и т. д.; в этом случае Ф_а=Ф_а [«i sin 90° + а₃ sin 270° +

^атах “тах

+ a₅sin4o0°+.]=®_ajM3.-Oi-«3 + a5-«7+···]· Отсюда:

а₁ — а₃ + а₅ — а₇ +.=1.

В М. высокого напряжения, имеющих симметричные полюсные башмаки и у которых углы обхвата самих башмаков и якоря одина

ковы, то есть β=γ, эдс достигает своего максимума при α= 90°, 270° и т. д.,то есть когда Ф=0; таким образом

Ю^-8 · Фа_тах · [«1 · cos 180° + +За₃ · cos (3 · 180°) +5«5 · cos (5 · 180°)+.]=- + СО- W · 10^-8 · Ф_атах- (α, + Заз + баз + .) =

= — со · w 10^-8 Из этой ф-лы

λ

=.

da max

Ф

а

/7 _ ^Фатах ^,(ai ^{+ 3a}3 ^{+ 5a}s +

* Ф_а

^umax

— — (® i + 3a₃ + o«₅ + .).

Если у M. имеются полюсные наконечники с напусками или углы обхватов γ < β, то максимальное значение — {^da)_m получается в моменты, соответствующие точкам перегиба кривой магнитного потока, и сама кри имеет не заостренную форму, а седлообразную (фигура 44). В этом случае эдс достигают своего максимума при повороте якоря на углы а, равные 90° — J, 90°+|, 270° — |,

270° + I и т. д., и величина их имеет следующие значения:

w 10~

max

·= ω · w · ΙΟ^-8 · Ζ Φ =

^αηιαχ

= -ω w 10-⁸ · [ai-cos (90°— ₂° + 90°) +

+ 3α · cos 3 (90° -1 + 90°) +

+ 5α^ · cosδ(90°-1 + 90°) + .] =

= ω · w · 10-⁸ · Фа_тах· [α[ · cos I + 3α( · cos f + + 5a₅ · cos γ + .J.

Отсюда

Z =

max

^Ф’ашах=- [« ^C0S 2 + ³«з COS f + + 50sCOS f+ .].

T. к. максимальное значение наводимой эдс зависит от двух факторов, от Z и Фа_тах > ^т· е. е_тах=к Z Ф_а, то при сравнении двух М., совершенно одинаковых во всех отношениях, но отличающихся Друг от друга устройством полюсных башмаков или подвижной якорной системы, легко установить, на основании предыдущих выводов, что максимальная величина наводимой эдс у магнето с несимметричными полюсными башмаками или в случаях, когда β > γ имеет всегда меньшее значение. Это следует потому, что коэф-т Z получается меньше Ζ, т. к. в правой части выражения для Ζ каждый член имеет множители cos |, cos cos у и т. д., всегда меньшие, чем единица, и стремящиеся к убыванию при возрастании угла с=у—/S; кроме того, вследствие большего коэф-та рассеивания в М. с полюсными башмаками, имеющи ми напуски Ф также меньше, чем Ф„

В этом заключается отрицательная сторона устройства полюсных башмаков с напусками, при наличии которых у М. достижение удлинения периода действия максимальных эдс происходит за счет уменьшения абсолютных значений последних. Обычно в М. высокого напряжения величина магнитного потока, проходящего через якорь, равняется 20+35 тыс. максвеллов (силовых линий) и коэф. Z колеблется от 4,5 до 7; в М., имеющих башмаки с напусками, значение Z меньше: оно составляет ок. 2,5—4. На фигуре 45—48

представлены кривые Ф_а=К^а),——= Ч> (“) и β₁=ψ(α) для различных М., полученные при помощи баллистич; гальванометра и снятые осциллограф эм Сименс-Блонделя. На фигуре 49 и 50 приведены также и кривые, изображающие изменение магнитного потока в стальных дугах, то есть ~^р=9>(*)· В М. высокого напряжения первичная обмотка имеет обыкновенно от 150 до 250 витков, а вторичная от 8 000 до 12 000, при отношениях их и>₂: w₁=40-у 50;

т. о. максимальная здс при п=1 000 об/мин. достигает в первичной цепи якоря е_х== 20-У35 V, во вторичной цепи якоря е₂ =

= 800-/-2100 V. Фигура 51 изображает собой диаграмму зависимости эфф. значений эдс обмоток якоря от скорости вращения под

вижной системы М. Эти значения выражаются ф-лой: E=f w ω Z Ф_п 10^-8, из которой видно, что между Е и ω существует прямолинейная связь. В действительности,

вследствие реакции якоря, вызываемой токами Фуко, кривая Е_г=f{ri) с увеличением скорости вращения изменяет свой наклон и загибается к оси абсцисс. Для уменьшения влияния реакции якоря, а также и потерь, вызываемых паразитными токами, сердеч ник якоря и полюсные наконечники магнитов набираются из листов железа толщиною от 0,35 до 0,50 миллиметров, изолированных друг от друга папиросной бумагой. В М., у к-рых

вращающиеся сегменты в силу конструктивных соображений делаются сплошными, реакция от токов Фуко, как видно из фигура 51, сказывается довольно сильно.

3. Наведение токов при коротком замыкании первичной цепи якоря. При коротком замыкании первичной обмотки якоря во время вращения М., вследствие наведения эдс, течет переменный

Фигура 50.

ток, сила г_х которого в каждый момент времени зависит от омич, и индуктивного сопротивления всей первичной цепи и скорости изменения магнитного потока в сердечнике якоря. Если г_х — омич, сопротивление первичной обмотки якоря, a L_x—коэф-т самоиндукции ее от потока рассеивания, тогда в любой момент времени наводимая в коротко-замкнутой якорной обмотке эдс уравновешивается омическим падением напряжения и

£, Е,

противодействующей эдс самоиндукции потока рассеивания, создаваемого проходящим по обмотке током, то есть

e₁=-_Wl.^dJ^.l0-*=i_l.r₁ + L₁.£

ИЛИ

вл=— ω · w·.

. ₁₀-s =*i₁-r₁ + L₁-^dJ±

da ^{λ x 1} dt

при этом под Ф_ак здесь подразумевается величина магнитного потока сердечника якоря,

к-рая изменяется совсем иначе, нежели при холостом ходе М.

Магнитный поток, пронизывающий короткозамкнутую обмотку якоря, как и при холостом ходе, устанавливается за счет магнитодвижущей силы (мдс) цепи якоря и ее магнитного сопротивления 3ϊ_α, то есть Ф_ак== ЯК : 9ϊ_α, но в случае короткого замыкания первичной обмотки мдс является результатом совместного действия двух причин: разности магнитных потенциалов TJ_m, существующих на полюсных башмаках, и реакции якоря 0,4л г_г w_x; т. о.

ЯК=U_m -1- 0,4 π % · Wj=Е_т L +

+ к м₁-г₁=Ф_ак-Ш_а.

Т. к. коэф-т самоиндукции L_x мал, то можно полагать, что сила тока в обмотке якоря

S ₌11 ₌ _ “ Wl. ^d. 10-8 ·

¹ Τι r_t da ’

поэтому выражение для мдс “Ш принимает следующий вид:

ж=Ф„_к т„=н, L-

hVi a>- ^-10-^х da

= H_d · Ь — к_г · ω ·

отсюда:

Mol. ₁₀_₈

па ⁷

Сц= -О) Wi

d®ak

da

ю ~⁸=-

Hj-L- Ф_ак -ш_а

где через к, обозначено выражение

kwi _ 0,4 π - Wx ^1 ~~ П

Обычно максимальное мгновенное значение эдс наступает тогда, когда магнитный поток в сердечнике якоря изменяется наиболее рез

ко (что происходит обычно при перемене его направления), то есть при Ф_ак= ~ 0 получается: ^1к О/,: _тох *

Из предыдущей ф-лы видно, что

. (^άΦΛ

da Jmax

10-8 =

HdL

&1

= ^Hdk^L-^ri=~ К r_t=~ Const.

Следовательно эдс,_П(га, наводимая в первичной короткозамкнутой обмотке якоря, почти постоянна при различных скоростях вращения М. и величина ее зависит от омич, сопротивления цепи; чем больше сопротивление первичной цепи, тем меньше реакция якоря и тем больше наводимая эдс. Эти выводы подтверждаются данными результатов экспериментального исследования (фигура 52 и 53). Сила тока короткого замыкания должна ос таваться почти постоянной при различных скоростях вращения. Для более точного представления о характере изменения эдс и токов короткого замыкания можно поступить следующим образом: пусть для какой-нибудь скорости вращения М. Ф_ак=(а) считается известным, тогда для определения

Ι,-ί

е_Л=<р(а)-я г,=у (а) воспользуемся разложением функции Ф„_к= /(а) в ряд Фурье. Т. о., если магнитный поток

^фак=/(«)=^фак_тах [Cl · sin (α + 90°) +

+с₃ · sin 3(а + 90°) + с₅ · sin5(α + 90°) + .]+ + ^фак_тах № · COS (α + 90°) +

+ d₃- cos3(a + 90°) + d₅-cos5(a + 90°) + .] =

= max ^[Cl · COS a + C₃ · COS 3a +

+ c₅ · cos 5a +. — Й, sin a — d₃ sin 3a —

— d₅sin 5a — .], то наводимая эдс

= ·*>ι·*3Γ· 10-· =

=—со w, · Ф_ак ΙΟ^-8 (— C, sin a — Зс₃ sin 3a —

^{1 aK} max ^{v L} “

— 5c₅ sin 5a —. — d₁ cos a — 3d_s cos 3a —

— 5d₅ cos 5a — .) =

= ω · Wi ΙΟ^-8 · Ф_ак (c, sin a -(- 3c₃ sin 3a + + 5c₅ sin 5a +. + d, cos a -f 3d₃ cos 3a +

+ 5d₅ cos 5a -f. ).

По принципу суперпозиции (метода наложения кривых) мгновенное значение силы тока в цепи равняется сумме мгновенных значений токов, вызываемых действием каждой составной синусоидальной эдс, то есть

*1 ⁼ (1) + (3) ·+ (5) +···+ 4,1) + i(l) + i(з) +

+ i(t>+ ·· +1(») - 2 *<n)·

Для нашего случая значения отдельных сил токов принимают следующие выражения: г<1)=h · sin (α-ίрО, где

С₁-т-ч>₁-Ф_ак ·ιο«

Ιχ =--^ΜαΧ:- И tg ψχ

V J-f + (fflLj)»

coLi.

ДГ’

где

-Гз=^:

г₍₃₎=Ι₃· sin (3α - φ₃),

и tg φ₃=ί

где

]/r + ($o>Li)· ^Г1

= sin (5 a — φ₅),

т бс₅ · m · V>i’ <t>ak_max· 1°1 ]/г| + (5соЬ,)2

И tg φ₅ =

bcohi.

где

h4

гт=11 · cos (α - φ₃),

|/г| + (шЬ!)2

i(₃>=I’z · COS (3α - φ₃),

<o Li.

^: ~z >

где

³ j/rf + (3fflL!)2 ^r>

г<5,=Л · ^cos (^5α - ^δ),

где

-is =

__ И tg<Ps=’-

l/rf+ (5wL!)2 ^rl

Согласно этим формулам общая мгновенная сила тока равняется:

г,=со · го, - Ф_ак · 10^-8

1 х ил_тах

rci-sin(a-<Pi) + di · cos (e — ffi)

L ]/r| + (<ojCI)2

;+

^ c₃ · sin (3a-Уз) + d₃ cos (За-Уз) _j_ Vri + (3tuL!)2

+ 5

c₅ -sin(5и-у₅) + d₅ cos(5a —Уо)

+ ·

1

]/r? + (5fflL!)2

При небольших скоростях вращения индуктивное сопротивление х_г=col/!=~ О

и углы сдвига

φ_{1 =} φ₃=φ₅=.=~ О

и поэтому сила тока получается равной

0)VJ₁

Г1

ф. ак„

10~⁸ · [с_х · sin a + cos a -

+ Зс₃ sin 3a + Зй₃ cos 3a + 5c₅ sin 5a +

+ 5d₅ cos 5a -f. ].

Если сравнить эту формулу с выражением для эдс,то видно, что сила тока короткого замыкания в этом случае совпадает по фазе с эдс и по характеру своего изменения одинакова с последней. С увеличением скорости индуктивное сопротивление обмотки якоря возрастает пропорционально скорости; вследствие этого как основная синусоида, так и каждая высшая гармоника силы тока начинают отставать по фазе от соответствующих им гармоник эдс и углы отставаний увеличиваются с повышением порядка гармоник. Выше было отмечено, что эдс, наводимая в короткозамкнутой первичной обмотке якоря, остается почти постоянной при различных скоростях вращения, поэтому амплитуды высших гармоник (начиная с 3 порядка) силы тока, вследствие увеличения кажущегося сопротивления при большой скорости, силь-но уменьшаются; та-/х-гооооб/тн^п.зооое/и,» ким обр. при боль- ших скоростях кри вая силы тока приближается к синусоиде и острообразная форма ее, соответств. малым скоростям, переходит в выпуклую при повышении числа оборотов вращения якоря так, как указано на осциллограммах (фигура 54), и функция

Фигура 54.

ίχ=φ (a) аналитически выражается следующим образом:

= ~ ω Wx Фл_тах 10^-8 <?, считая g ₌ «i-sin(»-g) + di·cosja^.

I/r} + (®bi>*

т. e. г_г

Const

Vr-{ + (<oLi)²

где <p=arctg

£oLi

Из последней формулы видно, что вследствие увеличения кажущегося сопротивления z=Vr + (ωΐ/i)³ при больших скоростях си ла тока короткого замыкания не только остается постоянной, но может даже и уменьшаться. Все вышеприведенные выводы подтверждаются опытным путем. На фигуре 55 изображено несколько кривых сил токов

короткого замыкания для различных скоростей вращения, а на фигуре 56 показано изменение величины и смещение амплитуды силы тока короткого замыкания в зависимости от числа оборотов вращения М.

Смещение по времени (отставание) максимумов силы тока является нежелательным явлением в М., потому что при возрастании

скорости вращения двигателя требуется более раннее зажигание и для того, чтобы интенсивность искры при большом опережении не ослабевала, необходимо, чтобы максимумы токов короткого замыкания, в момент наступления которых и желательно производить разрыв первичной цепи якоря, смещались не по направлению вращения якоря, а против него. На фигуре 57 приведены результаты изменения эфф. значений сил токов короткого замыкания для М. Bosch GF, а на фигуре 58 даны максимальные значения первичной силы тока в зависимости от скорости вращения. Из них также видно, что и эфф. сила тока при больших скоростях вращения М. изменяется очень мало. На фигуре 59 представлены осциллограммы первичного тока; эти осциллограммы также показывают, что при больших скоростях вращения остается постоянной также и эдс, наводимая в первичной обмотке. Кривые токов короткого замыкания для М., имеющих полюсные башмаки с напусками, по своей форме отличаются от таковых же кривых, взятых для М. ссимме-

тричными башмаками, только лишь при малых скоростях; при больших же скоростях эти кривые разнятся лишь своими амплитудами (фигура 60).

4. Процесс наведения напряжения во вторичной цепи при размыкании первичной и процесс искрообразования. Искрообразова-ние в М. высокого напряжения происходит

Фигура 59.

во время разрыва первичной цепи якоря. При размыкании контактов прерывателя ток в обметке якоря быстро исчезает, от этого происх дит резкое изменение магнитного потока в сердечнике якоря. Изменение магнитного потока вызывает во вторичной обмотке повышение напряжения настолько, что между электродами разрядника или свечи проскакивает искра. Вследствие ионизации

Фигура 60.

проводимость искрового промежутка значительно увеличивается, и проскочившая искра переходит в вольтову дугу, поддерживаемую некоторое время постепенно уменьшающимся напряжением у электродов.

Для исследования всех явлений, происходящих во время рабочего процесса, представляем электрическую цепь М. схематически (фигура 61). Вначале рассмотрим явления, происходящие в первичной обмотке во

время размыкания контактов, когда искровой промежуток во вторичной цепи очень велик. Т. к. первичная и вторичная обмотки помещаются на одном и тем же сердечнике якоря, то в магнитном отношении можно считать, что эти обмотки имеют жесткую связь. Наведение напряжений в первичной и вторичной обмотках при размыкании цепи тока первичной обмотки, сопровождающееся искрообразованием, является довольно сложным процессом. Искра представляет собой кульминационный пункт всех явлений, происходящих в М. До момента пробоя искрового промежутка, включенного во вторичную цепь М., электрические цепи М. можно схематически представить так, как это указано на фигуре 61, где: Я_ги В₂—зфф. сопротивления первичной и вторичной цепей, и L₂— эфф. индуктивности первичной и вторичной обмоток, Д₁₂ и Д₂₁—взаимные индуктивности, С_г—емкость конденсатора первичной цепи, С2—общая приведенная емкость вторичной цепи, состоящая из емкости соединительных проводов, разрядника, крышек распределителя, обмотки, R₃ — сопротивление утечки искрового разрядника. После размыкания первичной цепи изменение силы тока и напряжения в зависимости от времени можно математически выразить следующими ур-иями: для первичной цепи:

L^ + L^^+R.-h + v^

= —со w₁ 10^-8=ге_х

для вторичной цепи:

Li _dl + Д₂1 ~ + Д₂ · г₂ + F₂=0.

Здесь означают: г₁ и г₂—мгновенные значения сил токов первичной и вторичной цепей;

—напряжение на конденсаторе в первичной цепи; 7₂^-напряжение на электродах разрядника, равное г₃-Р₃, а г₃—мгновенное значение силы тока утечки. Т. к. размыкание цепи тока первичной обмотки сопровождается в большинстве случаев быстрым колебательным процессом, то можно положить,

что e₁=-w₁-iо ^d^’_t^k· · Ю~⁸ за период начала этого процесса остается постоянным, и тогда, если обозначить посредством F₁=v₁— е_г, ур-ие для первичного тока будет:

Так как

Н2 ^з-Дз» ^2 — 61

dV₂² df

dV,

(2Д3 _τ- di 2 ,t

dt C₂ ^И dt ~ °²

d*V 2, di² ^ R,

;

i. i™ ²

dt

то после замены г_х и г₂ посредством F_x и F₂и после диференцирования получается:

ЬЛ + L_n [с₂

d²V_A

dt²

+

dV₂

R$dt

] +

+ RiC₁^t + v₁=о

dt

И

LaC.

d²Va

2-2

dt²

r 1*2

Дз

dV, dt

dV₂, R dt ¹ R

Решение этих ур-ий приводит к

r dV 1

^2lblAn ‘

+ ц

F₂ + F₂=0.

Ух - л/¹¹ + A₂e^Z2t + A_se^Z3t + 4«β**“,

F.-B/^ + V*

Здесь г—корни ур-ия четвертой степени:

	+ /--N 1 тН	(B1 4. 5* 4- fea) 2з 4. Ui + L2 + RsC1 2 +
+	Г 1 + ϊ, l.LiGi L2C2	1 (Ri 1 1 ДдДгП R3G2 Ri L2) R1L2A
+	Γ^ϊ. 1___L#2 Ux L2C2 *	1,1/1 R1Rt L1C1TR3C2 L1C1r L1L2)	]* +
		1 R2 + R3 _ Q

В магнето высокого напряжения обычно I*-0,015-i-0,008 Н, R₁= ~ 100 Ω, й₂=~ 10 000 й, С_±=0,08 Ч- 0,25 ».F,

С₂=200 Ч- 300 μμΡ;

при этих условиях эти корни получаются обычно, мнимыми и они м. б. представлены в виде:

2,=— α, + ?2л/_ьг₃ =-а, - jf&i/,

— о₂ -Ь )2тг/₂, г₄=- а₂ - }2π/₂.

Здесь а,иа, выражают затухания, а /д и /₂—частоты колебаний. В конечном результате, напряжение во вторичной цепи приобретает следующее выражение:

Г₂=Be~^ait sin (2π — d,)—B"e~^a2isin (2π/₂—ί₂),

где и rf₂—сдвиги фаз. Последняя формула показывает, что напряжение во вторичной цепи представляется двумя затухающими колебаниями, причем одни колебания совершаются с большой частотой и сравнительно медленно затухают, другие колебания имеют небольшую частоту и "быстро затухают. Ко-зфициенты В и В" представляют постоянные интеграции, их значения определяются на основании данных о напряжении и силе тока в начале процесса размыкания.

Для практики имеет большой интерес наибольшее значение напряжения, к-рое м. б. получено во вторичной цепи М. Для определения этого напряжения обычно пользуются упрощенными ф-лами, а именно: для случая колебательного процесса:

V_2in=i_lb

где _L₄—эфф. индуктивность первичной цепи, С—общая приведенная емкость, равная

С=Ci -f- C₂w,

где и—передаточное число витков (и=^,

F—коэф., характеризующий затухание волны напряжения; коэф. F определяется по следующей формуле:

“ · arc tg ^β

Fme¹* α.

здесь

R „ о, ) R²

для случая апериодич. процесса:

-F,meF=(^j ¹-

R i Лйг I

^α! 2L ^ У 41/2 LC^r’

Г“

°²~ ZL У 41/2 LC *

^α1 · ^α2 αχ : α₂

В этих ф-лах отличают: R—приведенное эфф · сопротивление вторичной цепи, L—приведенная эфф. индуктивность вторичной цепи, •а г_ъ—сила тока, при которой разрывается первичная цепь. Значения коэфициентов F

и F в зависимости от отношений и °¹

Р ^а2

приведены ниже в таблице 5.

Таблица 5.—Значения кооф-тов F и F.

а. : β	F	α1 : α2	F
-0,0	1,000	0,0	1,000
-0,1	0,863	0,1	0,744
-0,2	0,760	0,2	0,666
-0,3	0,681	0,3	0,597
-0,4	0,621	0,4	0,543
-0,5	0,575	0,5	0,500
-0,6	0,529	0,6	0,465
-0,7	0,511	0,7	0,435
-0,8	0,488	0,8	0,410
-0,9	0,470	0,9	0,387
-1,0	0,458	1,0	0,368

Если во вторичной цепи имеется разрядник, шунтированный сопротивлением R₃, то подсчет максимальных напряжений необходимо производить по следующим ф-лам: для колебательного процесса:

для апериодич. процесса:

V=~^llh π·

^у 21П Га ‘ ¹ »

С а здесь С"=С _ъ f-%-, ^а коэф-ты F, F и а₂определяются по ранее приведенным ф-лам; при этом вместо R и С берутся С" и R" =

Формулы, выражающие максимальные напряжения, которые может дать М., показывают, что это напряжение возрастает с увеличением L и падает с увеличением С и уменьшением R_s, поэтому увеличение емкости например конденсатора в первичной цепи или емкости во вторичной цепи при экранирова-

	17
r8000	i 15	fi -без емкости
16000	V2=f(C?) 13	В-с емкостью в 420jn/n F
<4000	, 4	1 Конденсатора,присоеди
	l L	ненного параллельно
12000		* разряднику
/0000	7
8000	5
6000		~~г —,
	3 200 400 600 8001000 Ί0>	2 4 6 8 Ю 12

Micrpmhos

Фигура 62. Фигура 63.

нии проводов и всей системы оказывает нежелательное влияние на работу М., снижая его вторичное максимальное напряжение и этим самым уменьшая его способность к искрообразованию при малых числах оборотов. Подобное вредное влияние оказывает также и сопротивление утечки разрядника (свечи). Для облегчения пробоя между электродами свечи, если последняя вследствие образовавшегося на изоляции нагара обладает утечкой, применяется дополнительный искровой промежуток. Однако наличие добавочного искрового промежутка требует всегда более повышенного напряжения от М. Для иллюстрации влияния емкости и сопротивления утечки свечи на вторичное максимальное напряжение магнето приведены диаграммы (фигура 62 и 63). Т. к. свечи во время работы двигателя всегда м. б. подвержены закапчиванию, то к М. высокого напряже-

13

Ύ. Э. т. XII.

ния ставится требование, чтобы они могли давать искры при определенной скорости вращения и при наличии сопротивления, шунтирующего разрядник. В частности в Англии авиационные М. должны давать при 250 об/мин. искру между электродами с расстоянием в 6 миллиметров игольчатого разрядника, шунтированного сопротивлением в 250 000 Ω.

5. Энергия искры М. Искрообразо-вание в М. высокого напряжения вызывается резким изменением магнитного потока в сердечнике якоря при обрыве первичного тока; на основании принципа сохранения энергии можно вычислить работу, совершаемую электрической искрой, или количество тепла, выделяемого ею. Действительно, при изменении магнитного потока от величины Ф₁ до Ф₂ совершается работа (в эргах):

причем в этой формуле означают: И—напряженность магнитного поля; В—магнитную индукцию; μ — коэф-т магнитной проницаемо-сти, которая для упрощения считается по-стоянной, V—объём железа якоря. В момент размыкания контактов магнитный поток в сердечнике якоря равен:

^ -Hj L + 0,4π i_lb ц>!

а магнитная индукция в сердечнике его

_R _ Φαί _ -HjL + 0,4л · ilb Wi ^al~ 6а »»·*«

где 0—площадь поперечного сечения сердечника якоря. При полном исчезновении тока в первичной обмотке магнитный поток якоря достигает значения:

тогда

R - ®^аг - ~Н<1 · L

^аг 6а·α- 0_а

На ооновании этого изменение потенциальной энергии магнитного потока якоря во время периода искрообразования составляет:

^=έ ·№-^Β-) =

= -[(ВД²-(0,4π · г_1b w,-H_dL)°] =

8ημ Ra 6a

V 0,te. i_lb «i

eis-е a

• (2H_dL—0,4π ·ί_Λ -Wj)эргов.

Эти ф-лы показывают, что А достигает максимума, когда H_dL=0,4π i_lb wр, в этом случае л ₌ Л EaL· ₌ Л. °’^{ы 1}н> эогов л_тах ,_8ч, · _Ж2,₆2 _βπμ т%-в“ ^F

Изменение электромагнитной энергии при исчезновении тока в первичной обмотке м. б. приблизительно вычислено также по ф-ле:

Li ifь где I/—полный коэф-т самоиндукции толстой обмотки, а г_1Ь—величина силы тока первичной цепи якоря в момент размыкания контактов.

Вся электромагнитная энергия якоря, освобождающаяся при исчезновении токов в обмотках, идет: 1) на нагревание обеих обмоток якоря, 2) на образование потерь в железе от гистерезиса и токов Фуко и 3) на выделение тепла при помощи искры; кроме-того часть электростатич. энергии заряда конденсатора не возвращается, т. к. к началу замыкания контактов напряжение на обкладках конденсатора не спадает до нуля. На основании этого:

^-обм. А_Жел. -^комд. искр.

i t

⁼ Ji-l · Т dt + J*i$ r₂ · dt + А_жел. -Ιο о

t

Η—₂ ² + jfi| · Rticxp. · dt.

О

Таким образом видно, что в М. высокого напряжения преобразование электромагнитной энергии якоря в тепло искры сопровождается всегда невозвратимыми потерями. Обычно в М. высокого напряжения потери составляют ~ 20—30% всей электромагнитной энергии, получающейся при размыкании первичного тока. В М. высокого напряжения энергия, выделяемая при помощи искры, составляет в среднем - 0,05—0,1 джоуля.

Лит.: Кулебакин В. С., Авиационные магнето высокого напряжения, М., 1921; его же, О регулировании момента искрообразования в магнето высокого напряжения, М., 1922; К и 1 e b a k i η V., F.lektrische Hochspannungsziindapparate, Berlin, 1924;. Seiler E., Elektrische Ziindung, Licht u. Anlasser der Kraitfahrzeuge, Halle, 1926; Ztindung, Die elektrische Ausriistung d. Kraftfahrzeuges, hrsg. v. E. Kleiber, F. Kraft u. F. Trautmann; Watson E. A., Magnetos for Ignition Purposes in Internal Combustion Engines, «Journ. of thelnstitution of Electrical Engineers», L„ 1921, p. 445 (имеется подробное указ, литер.); Morgan J., Principles of Electric Spark Ignition in Internal Combustion Engines, L., 1919; S i 1 s b e e F., Simplified Theory of the Magneto, Bureau of Standards, Wsh., 1921, Report 123; Kurz B., Die neueste Ent-wicklung d. Motorziindung fur Flugzeuge In Amerika, «ZFM», 1928, p. 125; Die Hochspannungsztindung im Lichte amerikanischer u. englischer Forschung, «Auto-Technik», B., 1928, 13; Teylor-i ones E., The Theory of the Induction coil, L., 1921. В. Кулебакин.