Magneto — устройство и принцип на действие

През 1887 г. немският инженер и изобретател Робърт Бош, собственик на едноименната компания, разработи и патентова първата запалителна система на магнитна основа. Всичко започна, когато един от клиентите на компанията поръча разработването на запалителна система за техния газов двигател и скоро поръчката беше изпълнена. По -късно се откриха някои недостатъци и устройството беше модифицирано. В резултат на това до 1890 г. Robert Bosch GmbH вече изпълнява големи поръчки за системи за магнитно запалване, които започват да идват в огромни количества отвсякъде.

Седем години по -късно, през 1897 г., устройството в крайна сметка беше адаптирано за превозно средство, тъй като Daimler имаше нужда да разработи запалване за триколка De Dion Bouton. Така проблемът със запалването за автомобилни двигатели с вътрешно горене, работещи с високи обороти, най -накрая беше решен. Пет години по -късно, през 1902 г., ученик на Робърт Бош, Готлоб Хонолд, подобрява запалването на магнито чрез добавяне на свещ и по този начин прави устройството универсално.

И така, какво е магнито? Как работи и как работи? Всичко е много просто, като всичко гениално. Magneto е алтернатор, в който ролята на индуктор се играе постоянен магнитзадвижвани във въртене от външна сила. Магнитният ротор създава въртящ се променлив магнитен поток, който индуцира ЕМП в намотката на статора.

Типично магнито за автомобилна запалителна система съдържа намотки с ниско и високо напрежение. Намотката с ниско напрежение има прекъсвач и кондензатор във веригата си, а намотката с високо напрежение е свързана с един от своите клеми към земята, а към свещите от другата си клема.

Общият U-образен хомот, върху който са навити намотките, е магнитна верига, в която променливо магнитно поле чрез завъртане на постоянен магнит. Често част от завоите на намотката с високо напрежение се използват като намотки с ниско напрежение, подобно на начина, по който се правят намотките на автотрансформаторите.

Когато магнитът се върти, в намотката за ниско напрежение се индуцира ЕМП, но намотката е късо съединена от механичен прекъсвач, така че в нея се появява индукционен ток, причинен от променящия се магнитен поток, проникващ в сърцевината, докато магнитът я пресича със силовите си линии. Промяната в магнитния поток продължава няколко милисекунди и в резултат на това има самозатворена бобина с ток от няколко ампера.

В един момент контактите на прекъсвача се отварят, токът се втурва от намотката в кондензатора и в получената колебателна верига с ниско напрежение започват хармонични трептения, тяхната честота е около 1 kHz. Тъй като контактите се отварят бързо, за по -малко от една четвърт от периода на трептене на първи контур, няма прекъсване между контактите на прекъсвача и едва след като контактите на прекъсвача се отворят, ЕМП във веригата за ниско напрежение достига амплитуда.

В този момент на свещта, свързана към намотката на високо напрежение, възниква искрово разбиване, енергията на кондензатора на веригата за ниско напрежение се преобразува в енергия на променлив ток на веригата за високо напрежение, тъй като трептенията в веригата за ниско напрежение продължават , и горимата смес в цилиндъра има време да се запали.

Трептенията продължават не повече от 1 милисекунда, поради стойностите на индуктивността и капацитета на магнитната конструкция, след това контактите на прекъсвача се затварят отново и следващият цикъл на нарастване на тока започва в нисковолтовата верига, преместена от само себе си.

По този начин виждаме, че магнитото е магнитоелектрическа машина, чиято функция е да преобразува механичната енергия на въртене на магнитния ротор в електрическа, по-специално в енергията на разряд с високо напрежение върху свещ. Днес все още можете да намерите системи за запалване на двигатели с вътрешно горене, базирани на магнито.

Очевидно не всеки генератор може да бъде приписан на магнито, тъй като само тези генератори, които се възбуждат от постоянни магнити и обикновено са свързани към трансформатор с високо напрежение на системата за запалване на двигатели с вътрешно горене, се наричат ​​магнито.

Случва се магнитът да осигурява не само запалването, но и захранването на бордовата мрежа на превозното средство, но най-често магнето захранва само запалителната система. Междувременно днес на пазара можете да намерите генератори с постоянни магнити с няколко генераторни бобини на статора, такива генератори са подходящи за мотоциклети, но по принцип са универсални.

В някои случаи допълнителна намотка, разположена върху магнитното ядро, все още служи за генериране на електричество за бордовата мрежа. Понякога магнитите се намират на маховика, който има двойна функция да задейства магнита и да активира алтернатора. Такова хибридно устройство всъщност се нарича «magdino» от комбинация от думите «magneto» и «dynamo».

На леки мотоциклети, джетове, снегомобили, извънбордови извънбордови двигатели можете да намерите Magdinos, работещ заедно с токоизправители и регулатори на напрежението. Мощността на magdino не е голяма, в рамките на 100 вата, но това е напълно достатъчно за странично осветление и дори за зареждане на батерията. Предимството на Magdino е неговият малък размер и ниско тегло.

В бензиновите двигатели с вътрешно горене традиционно дълго време се използва магнито, осигуряващо токов импулс на свещта, когато батериите все още не са били масово въведени за тази цел. Дори и днес могат да се намерят такива решения. Двутактови или четиритактови двигатели от мотопеди, косачки, моторни триони. През Втората световна война карбураторните двигатели на германските танкове са имали магнитна система за запалване.

Буталните самолетни двигатели имат чифт свещи на всеки цилиндър и всяка група свещи е свързана със собствен магнит — лявата и дясната група свещи се захранват отделно. Това решение позволява по -ефективно изгаряне на горивната смес, а в случай на повреда на една от двойката магнити, втората остава в действие, което добавя надеждност на системата.