Главная » Промиздания » Круглые древесные материалы

1 ... 15 16 17 18 19 20 21 ... 48

Существование двух вышеуказанных маг-нетомеханич. эффектов непосредственно доказывает реальность амперовых молекулярных токов, а также и то, что они обусловлены движением отрицательного электричества.

Диамагнетизм. Удельная восприимчивость диамагнетиков весьма мала (для твердьгх тел порядка Ю ), не зависит от поля Н к в большом числе случаев не зависит от t° (П. Кюри). Эти свойства диамагнетиков м. б. объяснены качественно, а отчасти и количественно, исходя из закона электромагнитной индукции. При возникновении намагничивающего поля под влиянием лоренцовой силы изменяется движение электронов по орбите. Для неподвижно закрепленной в пространстве орбиты изменяется скорость обращения электрона, для свободной же орбиты возникает прецессионное движение всей орбиты вокруг вектора внешнего магнитного поля. В обоих случаях эффект эквивалентен появлению нового амперового тока, вызывающего по закону Ленца магнитный момент, противоположный намагничивающему полю, т. е. диамагнитный. Из этого следует, что диамагнитными свойствами должны обладать все тела природы. Однако обнаружить этот эффект вследствие его малости можно только в таких телах, атомы которых не обладают в нормальном состоянии магнитным моментом. В противном случае несравненно более значительный парамагнитный эффект маскирует диамагнетизм.

. В предположении хаотич. распределения свободных электронных орбит вьппеуказан-ная теория диамагнетизма приводит к следующему выражению для удельной восприимчивости:

х = -

Здесь е и т-заряд и масса электрона, 2 - число электронньЕх орбит в атоме, число атомов в 1 г вещества и R-средний радиус электронных орбит.

Парамагнетизм. Для парамагнитных веществ х не зависит от поля (для слабых и средних значений поля) и уменьшается в сильных полях при приближении к насьпцению. Зависимость х от t° выражается для многих парамагнетиков законом П. Кюри иТ= Const. Теория, объясняющая эти факторы, построена для газов Ланжевеном на основании предположения, что атом парамагнитного газа обладает постоянным магнитным моментом. Вследствие хаотич. распределения в пространстве магнитных моментов вещество, состоящее из таких атомов, не будет обладать результирующим магнитным моментом. При помещении в магнитное поле все атомные волчки начнут совершать прецессионные движения вокруг вектора намагничивающего поля, что поведет к появлению диамагнитного эффекта. Однако если прецессионное движение будет чем-либо (напр. вследствие взаимных столкновений молекул) заторможено, то все магнитные моменты атомов повернутся в направлении намагничивающего поля и тело намагнитится до насыщения. Очевидно однако, что это возможно только при отсутствии тепло-

вых движений, т. е. при абсолютном нуле. При всякой другой t° установится нек-рое подвижное равновесие между упорядочивающим действием намагничивающ. поля и дезорганизующим действием тепловых столкновений. Ланжевен произвел этот подсчет, пользуясь методами кинетической теории газов, и пришел к следующей форлгуле намагничения:

- = cth о - -

Ом а

В этой формуле Ланжевена а обозначает магнитный момент приполеН, а„ магнитный момент при Н- со (все атомные моменты ориентированы вдоль поля), наконец величина

а = где т-магнитный момент молекулы, Т-абс. темп-ра, а к-константа Больц-мана. При малом а (слабое поле Н либо

высокая t°) формула Ланжевена дает а=а„ или,т. к. с„ =mN(N-число молекул в 1 г), -Jkf-XH,

Х= = f (закон Кюри).

Для многих парамагнетиков закону Кюри необходимо придать более сложную форму:

= в к-рой величина & м б. как положительной, так и отрицательной. Положительную & можно трактовать как результат действия добавочного поля, упорядочивающего расположение магнитных моментов молекул (молекулярное поле Вейсса).

Теория Ланжевена не принимает во внимание квантовых соотношений. По теории квантов возможнытолько некоторые положения равновесия для молекулы, обладающей магнитным моментом, при к-рых векторы^т и Н образуют вполне определенные углы (пространственное квантование). В виду этого кривая Ланжевена не может вполне соответствовать действительному ходу кривой намагничения даже для парамагнитного газа.

Существование магнитного момента парамагнитных газов и правильность принципа пространственного квантования экспериментально блестяще доказана опытами Герлаха и Штерна. При пропускании в пустоте тонкого молекулярного пучка парамагнитн. пара через весьма неоднородное магнитное поле молекулярные магниты должны отклониться от своего первоначального пути на величину, пропорциональную cos утла а, образованного магнитным моментом атома т и вектором внешнего магнитного поля JET. По клас-сич. представлениям угол этот может принимать всевозможные значения, а следовательно молекулярный пучок должен развернуться в непрерывную ленту конечной ширины. По принципу пространственного квантования, наоборот, угол а может принимать только ряд дискретных значений в простейшем случае либо а = 0 (т параллельно Н) либо а = л (т антипараллельно if). В результате этбго пучок должен расщепиться на несколько (два) дискретных пучков. Опыты Штерна и Герлаха блестяще подтвердили это последнее заключение.



Ферромагнетизм. Fe, Со, Ni, их сплавы и сплавы некоторых неферромагнитных металлов обнаруживают по сравнению с парамагнитными веществами огромную восприимчивость при малых намагничивающих полях. Кроме того большинство этих веш;еств обладает магнитным гистерезисом (см.). Ферромагнитные свойства с t° меняются и выше нек-рой определенной для каждого ферромагнетика t° (точки Кюри) исчезают совершенно. Выше точки Кюри ферромагнетик обладает лишь парамагнитными свойствами. Теория ферромагнетизма наименее разработана. Первая попытка теории дана Юингом, считавшим, что значительные группы элементарных магнитов располагаются в ферромагнетике упорядоченно благодаря взаимодействию своих полей. Внешнее поле сначала отклоняет их от этого положения равновесия упруго, а затем при нек-ром значении поля происходит переопрокидывание целой системы магнетиков в новое положение равновесия. Этим путем Юингу удается объяснить гистерезис. Значительно позднее Вейсс, исходя из введенного им внутреннего поля и из ф-лы Ланжевена, пришел к выводу, что в ферромагнитных телах ниже точки Кюри должно иметь место самопроизвольное, т. е. возникающее даже в отсутствии внешнего поля, намагничение. Это явление не удалось однако наблюдать на опыте ни в поли-кристаллич. ни в монокристаллич. ферромагнетиках. Возможно, что оно существует в микрокристаллич. элементах объема. Многие факты указывают на тесную связь ферромагнетизма с кристаллич. строением. Всякое изменение правильности кристаллич. решетки, вызванное посторонними примесями, тепловой обработкой или даже механич. деформацией, сильно сказывается на ферромагнитных свойствах вещества. По-видимому гистерезис тесно связан с существованием таких внутренних пороков кристаллич. решетки. Что касается первичных носителей магнитных: свойств, то в последнее время наряду с прежними воззрениями, считавшими таковыми ионы, образующие кристаллич. решетку, успешно развивается теория, переносящая эти функции на свободные электроны металлич. проводимости.

Лит.: Хвольсон О. Д., Курс физики, т. 4, гл. 8, Берлин, 1923; Введенский Б. А. и ЛандсбергГ. С, Современ. учение о магнетизме. М.-Л., 1929; StonerE., Magnetism а. Atomic Structure, L., 1926. К. Теодорчин.

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

М. низкого напряжения, см. Двигатели газовые.

М. высокого напряжения. М. высокого напряжения является наиболее распространенным и надежным электрич. зажигательным аппаратом. М. высокого напряжения в зависимости от назначения разделяют жа

пусковые и рабочие. Первые служат только Для зажигания рабочей смеси в цилиндрах двигателя во время его пуска в ход. Обьгано вращательная часть этого зажигательного аппарата приводится в движение от руки, посредством зубчатой передачи. Рабочие же М. высокого напряжения служат для регулярного искрообразования; они имеют привод от двигателя, и скорость вращения ротора М. должна находиться в определенном соотношении со скоростью вращения вала двигателя (см. ниже).

Принцип действияи устройство М. высокого напряжения. Магнето высокого напряжения состоит из следующих основн. частей: 1) магнитной системы, 2) железного якоря с двумя обмотками, 3) прерьшателя 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 фиг. 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 и выполненная из толстой проволоки, и соеди-


Фиг. 1.

ненная с ней вторичная Жа 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 к-рых 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 (т. е. 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 фиг. 1 положение якоря соответст-



вует моменту прохождения значения наведенной эдс через максимум.

Обычно контакты прерывателя механически 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




Фиг. 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 вращаюпщмся 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 магнит-ньш 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 междуполюсным сердечником (замыкателем).

М. с вращающимся якорем изображено на фиг. 2, где 1-дугообразный постоян-1ШЙ магнит, 2-полюсное кольцо, 3-якорь, 4-первичная обмотка, 5-вторичная обмотка, 6-конденсатор, 7-коллекторное кольцо, 8-прерьшатель, 9-коробка прерывателя, 10-коллекторный уголек-собиратель тока, 11-распрвделите.тьный 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 д. б. вьшолнена достаточно надежной в механич. и электрич. отношениях, что представляет дово.тьно трудную задачу; кроме того в М. с Н-образным вращающимся якорем приходится обращать особое внимание на устройство вывода тока высокого напряжения; прерьшатель у М. этого типа должен выполняться с вращаюпщмися 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 фиг. 3. В этом типе М. фир g постоянный магнит прикреплен на маховике; М. такого типа применяется в лодочных и прочих небольших двигател51х.

Схема устройства М. с внешним неподвижным якорем и внутренним вращающимся магнитом представлена на фиг. 4, где 1-постоянный вращающийся, магнит, 2- полюсные наконечники из листового железа, 5-рсердечник якоря из листового железа, 4- первичная обмотка, б-контакт прерьшате-ля (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 фиг. 5 представлена схема устройства 4-полюсного магнитного ротора, где цифрами обозначены те же части, что и на предыдущей фиг.; как




видно из фиг. 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 (фиг. 6) устройства М. предложена франц. фирмой S. Ё. V. (So-ciete Anonyme pour TEquipement Electrique <ies Vehicules). В M. постоянный врагцаю-щийся магнит М выполнен в виде цилиндра; магнит снабжен наконечниками АА и ВВ 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, т. е. 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 фиг. 6) или 3 выступами и размещая якорные наконечники соответственно под углом в 90° иЛи 60°, можно иметь 4 или 6 перемен магнитного потока, т. е. 4 или 6 искр за один оборот.

М. с вращающейся магнитной системой выполняются для двигате.71ей как с малым, так и с большим числом цилиндров (до 18). причем для многоцилиндровых двигателей <от 8 и выше) обычно применяются М. с 4 остовами и даже с 8 (для 18-цилиндровых).


Фиг. 4.

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

т. Э. т. XII.

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


Фиг. 5.

М. с неподвижными якорем А и магнитом, но с вращающимися по.тюсными наконечниками магнита MP, изображено схематически на фиг. Т. 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 свя-зьшаются 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 магннт, 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-


Фиг. 6 .


Фиг. 7.



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



Фиг. 8.

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


Фиг. 9.

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 неподвижньши якорем А и постоянным магнитом М, но с вращающимися коммутаторами и 2 представлена схематически на фиг. 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 ротота, коммутатор имеет сегменты а^ и ttg, расположенные в два ряда (фиг. 10). Вместе с вращающимися коммутаторами число воздушных зазоров между полюсами постоянного магнита и наконечниками якоря вырастает вдвое, что ведет к необходимости с целью 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-



Фиг. 10.

ких вращающихся частей, начали довольно широко применяться.

Устройство М. с неподвижным якорем А и постоянным магнитом М, но с вращающимся междуполюсньв! замыкателе К встречается сравнительно редко. В М. этого типа наведение напряжения в обмотках происходит не за счет 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 фиг. 11. Как видно из этой фиг., 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.

Постоянныемагнитыв 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 вьшолнять по возможности длинными, и в этом случае постоянные магниты выполняются в виде дужек или колоколов. Ма гнитные стали с большой коэрцитивной силой дают возможность получить требуемые разности магнитных потенциалов при меньших длинах постоянных магнитов, и тогда последним придают форму сравнительно коротких цилиндров или плиток. На фиг. 12 представлены типичные формы постоянных магнитов для магнето высокого напряжения. Для изготовления постоянных магнитов применяются: хромистые, вольфрамистые и кобальтовые стали. Дугообразные и колоколообразные магниты делаются обычно из хромистой или вольфрамистой сталей; короткие магниты (плитки, короткие цилиндры) изготовляются из кобальтовых сталей, обладающих значительной силой. Краткие сведения о сталях, применяемых при изготовлении постоянных магнитов для М., приведены в табл. 1,

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


----r.V.-l-.il

Фиг. 1 1.

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

Табл. 1.-Магнитные стали.

Остаточная индукция Вг

Магнитная энергия

Род .стали

Характерные примеси

цит. сила Не

НсХВг

М акси-мальная

в гауссах

в эргах/сл<з

Хромистая.....

Сг-2%, С-1%

40-70

11000-8 000

550 ООО

240 000)

Вольфрамистая . . .

W-б%. С-0,76%, Сг-0,5%

50-75

11 000-8 600

600 000

250 ООО

Кобальтовая литая

Со-9%, Сг-6,6%, Мо-2%, С-1%

120-160

900-6 ООО'

1 ООО ООО

350 000

Кобальтовая про- 1 тянутая \

Со-9%, Сг-6%, МО-2%, С-1% Со-15%, Сг-6,6%, Мо-2%, С-1% Со-36%, W-7%, Сг-2,3%, Мо-2%

140-165 150-190 190-230

9 500-7 ООО 10 000-7 600 10 000-8 ООО

1 200 ООО 1 500 ООО 1 900 ООО

400 ООО 500 ООО 600 600

а в табл. 2 даны указания относительно запаса магнитной энергии в нормальных типах М. (V-объем в см*).

Табл. 2.-Запасы магнитно в магнето.

энергии

Назначение магнето

(BH)jnaxV (в эргах)

Для тяжелых автомобильных

двигателей ...........

Для средних и легких автомобильных двигатспей......

Для тяжелых мотециклеточн.

двигателей . . . : .......

Для легких мотоциклеточных двигателей ...........

(45-Н70) 10в (354-45) 10в (304-45) 10в (20-=-30) 108

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

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


Фиг. 12.

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-



Фиг. 13.

Фиг. 14.

Фиг. 15.

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



Фиг. 16.

различных моментах разрыва первичного тока, полюсные наконечники и Pg устраиваются поворотными (фиг. 13). На фиг. 14 и 15 представлены типичные полюсные наконечники. Полюсные башмаки, изображенные на фиг. 15, отличаются от нормальных (фиг. 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 пикооб-разной формы седлообразную. Различные формы выполнения полюсных башмаков с напусками даны на фиг. 16. Этим способом стремятся добиться удлинения периода максимальных значений тока в первичной цепи и тем самым получить по возможности постоянную интенсивность искры при различных моментах размыкания контактов. Однако указанный способ, как показывают исследования, не достигает своей цели.



Фиг. 17.


Фиг. 18.

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 фиг. 17. Т. к. через полюсные наконечники замьшаются силовые линии магнитного потока, который образуется от тока при прохождении по первичной обмотке, то для уве.71ичения проводимости для этого потока полюсные наконечники снабжаются еще особыми отростками Ь^, (фиг. 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 разрьше цепи первичного тока. Якорные наконечники образуют цилиндрич . пове рхность (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 специа.яьной формы, как это указано на фиг. 17 (нижний рисунок). Сердечник и якорные наконечники во вращающихся якорях составляют обьгано 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 лш для изготовления первичной обмотки и 0,05-0,08 мм для вторичной. Число витков в первичной обмотке 100-250, во вторичной 8 000-12 ООО. На изоляцию обмоток приходится обращать особое внимание. Концы первичной обмотки присоединяются к контактам прерывателя и конденсатору, причем один конец обьгано соединяется с телом якоря; присоединение этого конца к массе всего М., в случае вращающихся якорей, делается посредством ско.чь-зящих 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). Вьшод 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 ООО- 12 ООО V), то изоляция ее от массы д. б. 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 хсонтактами и неподвижными кулачками, б) с вращающимися кулачками и неподвижными контактами. Первый тип прерывателя применяется в М. с вращающимся якорем, второй--в М. с неподвижньш якорем. Обыкновенно вращающаяся часть прерьшателя располагается или на роторе М. или на оси зубчатки распределителя. Контакты прерывателя д. б. хорошо соединены электрически с концами первичной обмотки, а переходное сопротивление контактов в замкнутом состоянии д. б. по возможности мало. Материал, идупщй на изготовление контактов, должен быть стойким в отношении к действию электрич. искры, к влиянию влаги, воздуха (озонированного) и быть достаточнее прочным в отношении механич. воздействий в виде ударов, к-рые возникают при размыкании контактов. Наиболее подходящим для контактов прерывате.яя 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 к-рых осуществляется -регулировка зазора между контактами, когда они находятся в полном размыкании. Нормально зазор между контактами при размыкании устанавливается в 0,4- 0,5 мм. Перемещение подвижного контакта в прерывателях люжет происходить в направлении или перпендикулярном к оси вращения или пареллельном к последней, и в зависимости от этого прерыватели называются радиальными или осевыми.

Налштие контактов друг на друга достигается посредством пружин, связанных с подвижным контактом. Нажатие контактов составляет 500900 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 прерьшателя, кулачковых шайб или колец, а также губок коробки выполняется такой формы, при к-рой 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 Ч-115

градусов, что соответствует --- механич.

градусам, где р-число полных циклов изменения магнитного потока в сердечнике



Фиг. 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.



Фиг. 20.

Т. к. при работе М. подвижная часть прерывателя должна совершать принудительные колебания, то период собственньгх колебаний подвижной системы д. б. меньше периода вынужденных колебаний. Обычно к . прерывате.71ям предъявляется требование, чтобы т. н. критич. число колебаний .лежало выше максимального числа вьшужденных колебаний. Для удовлетворения этого требования приходится массу подвижных частей прерывателя доводить до минимума и устанавливать надлежащее натяжение пружин. При неправильно сконструированных прерывательных механизмах может наступить игра контактов, которая нарушает правильное чередование искрообразования; последнее же ведет к нарушению нормальной работы двигателя и может бьггь даже опасными. Материалом для кулачков служит сталь (каленая или с цементированной поверхностью) и фибра, хорошо проваренная в парафине. На фиг. 19-23 тгриведены чертежи типичных уст-


Фиг. 2 1.



ройств различных прерывателей. На фиг. 19 и 20: Ki и -контакты, Н-подвижной рычажок, Л-основание наковальни, F- пружина, N-губки или кулачки и G- кольцо прерывателя. На фиг. 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 раярьша цепи тока; он должен по возможности иметь непосредственное соединение с концами первичной обмотки. Емкость конденсатора берется в пределах 0,08-0,25 fxF. Конденсаторы выполняются в различных формах: плоскими или же в ви-Фиг 22 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 металлич. обойму или коробку. Нормально конденсатор располагается в непосредственной близости с первичной обмоткой, поэтому при вращаюпщхся якорях конденсатор помещается в роторе. При неподвижных якорях конденсатор размещается снаружи или ме-



Фиг. 23.

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

Распределители тока высокого напряженияв современных зажигательных устройствах устанавливаютсяили 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 напряжений осуществляется посредством контактного кольца или двух контактных сегментов, сидяпщх на валу вращающегося якоря. В многоцилиндровых М.

устраивается специальный распределитель, состоящий из двух основных частей: распределительной крышки и бегунка. Распределительная крышка снабжается электродами, число к-рых соответствует числу цилиндров, и зажимами для присоединения проводников, идущих к свечам (см. Свечи зажигательные). Электроды обычно делаются из латуни, красной меди и имеют форму сегментов, острия и штифта; они располагаются по цилиндрич. поверхности распределительной крьпцки 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 мм 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 электродами, расположенными в крышке. Переход тока из вторичной обмотки к электродам распределителя через бегунок осуществляется или посредством трущихся контактов или при помопщ 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 ив 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 разрьше цепи тока, идущего от вторичной обмотки к свечам. Предохранительный разрядник приключается параллельно вторичной обмотке; он вьшолняется 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. взрьгачатую смесь (пары бензина с воздухом), электроды разрядника окружаются камерой, в к-рой для вентиляции де-



лаются отверстия, прикрытые- частой мед. ной сеткой.

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


Фиг. 24.

пус должен иметь возможно малое число составных частей. Обычно части корпуса отливаются в кокилях или в стальных формах под давлением. Для более жестй^ой связи отдельные части, напр. обоймы для подшипников, втулки, якорные наконечники, полюсные башмаки и т. п.,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-



Фиг. 25.

Фиг. 26.

ляется посредством зубчатых или винтовых передач с коленчатым или распределитель- ным 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 сцепления не позволяют точно устанавливать соответствие начала размыкания контактов прерывателя (начала искрообразования) с положением поршня в цилиндре, то соединительные муфты устраиваются часто т. о., что посредством них молено регулировать в нек-рых пределах положение вала М. по отношению к валу двигателя. На фиг. 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).


Фиг. 27.

Для облегчения запуска двигателя, когда таковой осчцествляется от руки, сцепление М. с двигателем осуществляется посредством т. н. ускорительныхмуфт, устройство к-рых представлено на фиг. 28.

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

Табл. 3.-с оотношение скоростей вращения двигателей и магнето.

2 1 2 4 5 6 7 8 9 12 18

. К

Sr в со

fi. ш S Н Е-

Сг а о с

12 18

J?0 о ев

Ко н и

о о Р.а> 5ц ta И

2 1 2 2 2 2 24 24 24 21 48

1 1 1 1

1 ; 4 : 2

4:7 1:2 4:9 1:3 4:9

;1 ; 1 0,5

: 3 8:7 1:1 8:9 2:3 8:9

2:7 1:4 2:9 1:6 2:9

1 1 1

4:7 1:2 4:9 1:3 4:9

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



Фиг. 28.

нето относительно вала двигателя; при этом положение начала разрывания контактов


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



1 ... 15 16 17 18 19 20 21 ... 48
© 2007 SALROS.RU
ПромСтройМат