2009年第6期
农机使用与维修
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放电测试仪的设计
南通航运职业技术学院 顾益民南通职业大学 李胜成
摘 要 背负式弥雾机是一种轻便灵活的植保机械，汽油机为弥雾机提供动力。作为汽油机的心脏磁电机，其质量好坏决定了汽油机的工作稳定性。磁电机点火系统又决定了磁电机的性能。但磁电机断电器的无触点化使我们无法用一般的方法来方便地检测、判断其点火提前角及其它技术指标。为此自行设计制造了磁电机点火提前角与三针放电测试仪，文章就其设计进行阐述。关键词 磁电机 点火提前角 三针放电 测试仪 作者简介：顾益民(1965-)，江苏南通人，男，南通航运职业
技术学院轮机工程系，高级讲师，研究方向：电气
及自动化
0 引言
背负式弥雾机是一种轻便灵活的植保机械，具有功效高、适应性强、一机多用等特点。主要用于大面积农村作物病虫害的防治工作、城市卫生的防疫工作。目前一般机动弥雾机工作状态欠稳定，而弥雾机的动力源为汽油机。为此我们将提高机动弥雾机配套动力的汽油机工作可靠性列为重要课题，研制成功了一种新型汽油机。其特点是耗油量比同类产品低、噪音小。汽油机的心脏部位 磁电机点火系统，由原来的有触点装置改为无触点电子点火系统，使汽油机的工作稳定性能大为提高。但磁电机断电器的无触点化使我们无法用一般的方法来检测、判断其点火提前角及其它技术指标。为此根据有关要求，自行设计制造了磁电机点火提前角与三针放电测试仪。
1 无触点磁电机工作原理简介
电容放电式无触点磁电机装置由飞轮、底板及充电线圈、电子元件组合件(控制块)、点火线圈和火花塞组成。转子(飞轮)以永久磁铁提供固定磁场,
颗粒分装机
以电枢为定子。当转子转动，电枢绕组切割旋转磁场产生电能，并向控制块中的储能电容充电。一旦电子开关 晶闸管被触而导通，则电容通过点火线圈的低压侧绕组和晶闸管元件迅速放电，点火线圈高压侧感应出1~2万V 的高压，火花塞间隙瞬间放电产生火花，在汽油机气缸中点火(如图1所示)
。
射频调制器图1 磁电机工作原理图
2 磁电机测试要求
(1)电子自动调整点火提前角的检查，测试磁电机最低至最高连续发火转速范围内点火提前角的变化值。汽油机的额定转速在6000r/min 时,KCL1N 点火提前角为28 2!。
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农机使用与维修2009年第6期受三针极距为11mm时，历时30s而无击穿损伤或
放电现象。
(3)连续发火性能检查。三针极距6mm时，最
低连续发火转速(国家标准800r/min生产厂家给定
声音设备600r/min)，最高转速7000r/min。在其范围内检查
其连续发火情况，不允许有断火现象发生，测定持续
时间不得少于20s。
(4)开路试验。能承受最高工作转速下，三极针距为6mm时，将火花隔开5s的开路试验而无损伤。
(5)磁电机应能承受在最高转速1.2倍时，超速试验转速下运行3min而无损伤。
3 磁电机点火提前角与三针放电测试仪的设计简介
3.1 磁电机点火提前角的测定
点火提前角的准确度对汽油机的正常运行起到了决定性的作用。在有触点磁电机装置中，点火提前角可直观地通过白金触点的安装位置确定。而无触点磁电机的点火提前角是通过电子组合件中电子元件的参数变化来改变其数值。通过加在晶闸管门电路上的脉冲信号的变化达到调整磁电机点火提前角。
但其信号随磁电机转速的变化而变化，相位也随之而改变。那么如何测出磁电机在汽油机额定转速时，点火提前角和最低连续发火转速至最高转速范围内点火提前角变化量，对磁电机的工作稳定性能显得至关重要。
最初的设想是通过示波器来检测其信号的变化，观察电子组件中晶闸管的导通角来测定点火提前角。但由于电子元器件被密封在控制块内，只有四根输入输出导线与外界联系。这种方法操作繁杂，后来考虑到高压放电这一现象。利用磁电机额定工作状态下，每旋转一周，在282!的范围内放一次电的特征，将高压输出线直接接在金属角度刻盘上。同时，制作一放电针与磁电机同轴运行并可
靠接地。调整试验台胎具上的上止点标志刻度线对准角度刻盘上零度位置，使磁电机飞轮键槽中心线对准胎具上的上止点标志刻线，用直流电动机带动飞轮旋转。由于高压线圈中产生了高电压，飞轮每旋转一周，刻度盘与转动指针在某特定位置上放电一次，连续放电时火花则显示出被测磁电机点火提前角的实际数值(如图2所示)。
pam加药
图2 测试仪结构示意图
1.光电测速仪;
2.支撑架;
3.绝缘层;
施万细胞红蓝图
4.金属角度刻度盘;
5.点火提前角度
指针;6.胎具;7.飞轮;8.电机;9.测试操作台10.电子元件组合件;11.高压线圈;12.三极针放电器;13.直流电机测速装置
图3 三极针放电器
3.2 三极针放电器
三极针放电器根据具体要求制作，极间距离可调节(如图3所示)。
为操作方便，将磁电机点火提前角测试与三极针放电器安装在同一装置上，如图4所示。进行点火提前角测试时，将选择开关置于∀点火提前角#位置，在胎具上装上磁电机底板和飞轮，将电子组合件置于测试台上，连接相关线路；启动直流电动机，并逐渐加速，观察磁电机在刻度盘上显示出的点火提
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前角。
自动滚喷机图4 磁电机测试仪接线图
进行三针放电项目测试时，将选择开关置于∀三针放电#位置，三极针状放电器针间距离调整为6mm 。装上磁电机及控制块，接通高压线圈，启动直流电动机并调速，通过光电测速仪测量出磁电机在不同的旋转速度下，三针放电器的工作情况。4 测试仪中直流调速装置的设计4.1 直流电动机的选择
由于磁电机额定转速较高，故测试仪中选用串激电机。额定功率240W，额定电压220V，额定电流2A，额定转速13000r/m in 。4.2
主电路的确定及有关元件的选择
图5 测试仪直流调速原理图
如图5所示，由于电机容量较小，主电路采用晶闸管桥式整流电路。经过计算主要元器件选用如下表:
4.3 改善系统性能控制环节设计
(1)积分环节：为提高触发器系统工作的可靠性，防止高频干扰，改善动态品质，由R 9,R 10,C 1,C 3组成积分电路，计算并通过实验选定,R 9=3k ,R 10=1.2k ,C 1=50 F ,C 3=100 F 。
(2)电压微分负反馈环节：为保证系统的稳定性，电路中设计了由3C 、R P4组成的电压微分负反馈
电路。3C 选用4 F/400V,R P4选120k /2W 。
(3)测试仪在使用过程中，可能会出现因磁电机质量或高速旋转等原因造成的堵转、过载故障，引起电枢回路的过电流。为限制过电流，电路设计了由4R 、R P1、R 4、R 5、R 6、C 4、D 4、VT 3组成的电流截止负反馈环节，当电枢电流超过截止电流时，触发脉冲后移，晶闸管输出电压下降，从而限制了主回路的电流，起到了保护作用。5 结束语
自制磁电机点火提前角及三针放电测试仪投入使用至今，实践证明了它不仅能进行磁电机的一般出厂试验。如：连续发火性能检查、电子自动调整点火提前角的测试、点火线圈高压绝缘介质电强度试验，
而且还能作型式试验中的开路试验、超速试验、互换性试验、耐久试验，并能结合其它试验设备作高低温试验、震动及冲击试验。该测试仪将多种试验项目有机地结合了起来，操作方便、调速稳定、适应
性强、测试范围广、测试效率和精度高。磁电机点火提前角与三针放电测试仪满足了机动弥雾机生产上磁电机的测试需要。
参考文献
5140.1-1999磁电机技术条件
1-1999JB/T 8123.1-1999磁电机用
(01)
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