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無線電子工学および電気工学の百科事典 チェーンソーの電子点火装置のテスト用スタンドです。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
提案されたデバイスを使用すると、デスクトップ上ですべての障害を特定し、動作温度の全範囲にわたってすべての動作モードで電子点火ユニットをテストできるため、測定器を使用してデバイスパラメータを継続的かつ長期的に監視できます。 現在、電子点火装置が取り付けられたキャブレターエンジンを備えたさまざまなメカニズムが普及しています。 理論上、これらのデバイスは機械的接点を含まないため信頼性が高いはずですが、実際には非常に頻繁に故障します。 このようなユニットの修理は、次のような理由から困難です。
タイプ EM1、MB1 (いくつかのオプション)、MB2、MB22 の電子点火ユニットの修理とテストにおける私自身の経験を共有したいと思います。 このようなブロックは、チェーンソーや低出力のボートエンジンで最もよく使用されます。 設計に多少の違いはありますが、それらはすべて同じ原理で動作します。これは蓄積コンデンサを備えたサイリスタ点火回路です。 これらのデバイスの動作原理を考えてみましょう。
図 1 はパワー コイル L1 を示しています。エンジンのフライホイールの磁石の極がそのコアを通過すると、交流電圧が誘導されます。 ダイオードブリッジ VD1-VD4 によって整流されます。 高電圧変圧器 TV1 の巻線 I を介して、蓄積コンデンサ C1 が充電されます。 コイル L2 (制御コイル) も、エンジン フライホイールの変化する磁界内に配置されています。 ピストンが上死点に近づくと、その非接地端子に正極性の電圧が現れ、この電圧が抵抗器 R1 とダイオード VD5 を介してサイリスタ VS1 の制御電極に供給されます。 サイリスタが開き、コンデンサ C1 が変圧器 TV1 の巻線 I を介して急速に放電され、巻線 II で高電圧パルスが励起されます。 スパークプラグはこの巻線の出力に接続され、そこで「スパーク」が形成されます。 コンデンサ C1 が特定の値まで放電された後、サイリスタが閉じます。 新しい充電サイクルが始まり、すべてのプロセスが繰り返されます。 回路要素のパラメータを表に示します。 1。
構造的には、EM1 ブロックと MB1 ブロックは図 2 に示すようになります。 それらでは、電力コイルと制御コイルのコアが間隔をあけて配置されています。 高圧トランスはコントロールコイルと同じネジで固定されていますが、外部コアがないため外部磁界の影響を受けにくくなっています。
装置全体は、エンジンのフライホイールに取り付けられた永久磁石の磁場の中に配置されます。 ただし、磁石の極は、クランクシャフトが XNUMX 回転する間に、パワー コイルに XNUMX 周期、制御コイルに XNUMX 周期の交流パルス電圧が誘導されるように配向および配置されています。 図 3 はスタンドで得られた電圧オシログラムを示していますが、これについては後述します。 これらの図は実際のものに近いものです。 測定中、調査中の信号の形状の歪みを除去するために、1:10 の分圧器が使用され、オシロスコープのオープン入力が使用されました。 これらの電圧はユニットの動作品質を決定するため、さらに詳細に分析してみましょう。
図 1 の回路では、パワー コイルはダイオード ブリッジ VD1 ～ VD4 を介して負荷に接続されているため、その両端の電圧は対称になります。 スタンドによって生成される磁場の変化の非対称性により、半サイクルの歪みが発生しますが、これは基本的に重要ではありません (図 3a)。 各周期で、コンデンサ C1 は電力コイルの電圧にほぼ等しい電圧まで段階的に充電されます (図 3d)。 3 回の充電サイクルの後、制御コイルに正のパルスが現れます (図 XNUMX、b)。 この衝動の負の急増については後で説明します。 制限抵抗器 R3 と保護ダイオード VD1 を通る制御パルス (図 5、c) がサイリスタを開きます。 コンデンサは高電圧変圧器の巻線 I を介して数ボルトまで放電され、その後このプロセスが繰り返されます。 電子点火ユニットがどのように機能するかがわかったので、それをチェックするのはこれ以上簡単なことはないようです。 ただし、ほとんどの場合、これを実行することはできません。 さらに、ほとんどの場合、外部定電圧源からコンデンサC1を充電してサイリスタを開くと、スパークは発生しますが、ユニットはエンジンでは動作しません。 熱くなっても始動性が良いチェーンソーに出会ったことがありますか? すごい希少性ですね。 エンジンも断続的に作動します。 点火プラグの交換やキャブレターの掃除は延々と続きますが、結果はゼロです。 ほぼすべての損傷を特定するのに役立つテストベンチについて話す前に、EM ユニットと MB ユニットの回路図に戻りましょう。 図 1 の抵抗 R1 (オプション I) は、セットアップ プロセス中に 180 ～ 1200 オームの範囲内で選択されます。 この場合、サイリスタパラメータの広がり、ロータ永久磁石の磁化、永久磁石と制御コイルコア間のギャップ、およびコイル自体のパラメータについて話しています。 この抵抗の主な目的は、サイリスタ VS1 の制御電極の電流を制限することです。 MB1 のその後の修正 (オプション II) では、その図が図 4 に示されており、制御コイルには短絡された巻線 II があり、巻線 I での高電圧高周波サージの可能性が低減されます。この場合、制限抵抗 R1 を選択する必要はありません。
どちらのオプションでも、コンデンサ C1 はパワー コイルからダイオード ブリッジを介して充電されることに注意してください。 したがって、端子接続の極性は関係ありません。 オプション III (図 5) では、サイリスタ制御電極はツェナー ダイオード VD2 によって分路され、サイリスタ制御電圧を制限します。 したがって、エンジン回転数にはほとんど依存しません。
制御コイルの巻線から「停止」ボタンにワイヤが接続されており、ボタンを押すとサイリスタ制御回路がハウジングに短絡されます。 ただし、このボタンは緊急時以外は絶対に使用しないでください。電子点火ユニットが損傷する可能性があります。 上記のすべてのオプションにおいて、ダイオード VD1 はサイリスタ制御電極を逆制御電圧から保護します。 これらの回路に共通しているのは、同じ制御電極が事実上「空中にぶら下がっている」ということです。 この解決策はユニットの安定性にまったく貢献せず、サイリスタが消費する電力が比較的少ないという事実によってのみ、このモードでも何らかの形で動作します。 オプション I および II に対するオプション III の特徴は、コンデンサ C1 が電力コイルから半波整流器 VD3 を介して充電されることです。 発電機の電力は半分しか使用されていないように見えますが、そのようなユニットの火花はより強力で安定しています。 ただし、パワーコイル端子の極性を反転すると、コンデンサ C1 の充電瞬間が時間とともに変化します。 ユニットの動作が悪化したり、完全に停止したりする可能性があります。 このコイルには、オプション I および II のコイルと比較して異なるパラメータがあります。 したがって、それらの相互置換は等価ではありません。 電子点火装置のさらなる改良により、EM6 ブロックと呼ばれる図 1 の回路が生まれました。
構造的には前のブロックと変わりませんが、サイリスタ制御電極は抵抗器 R2 によって分路されており、その動作は標準モードになります。 ダイオード VD2 は制御電圧の正のサージには影響しませんが、負のサージを分流します。 同時に、制御コイルには常に負荷がかかるため、オプション III の EM および MB ユニットの電力コイルについては言えない高電圧破壊が排除されます。 次に、ユニットの動作中に発生する誤動作について説明しましょう。 それらは 1 つのグループに分類できます。2) まったく機能しません。 1) 断続的に動作します。 通常、第 XNUMX グループの障害の場合、損傷を検出するのが簡単です。 もちろん、ブロックはエンジンから取り外す必要があります。 外部を注意深く検査すると、ローターや以前の「専門家」によるコイルの損傷、リード線の半田付け不良、プリント基板へのアクセスの粗雑な試みなど、機械的損傷が明らかになる可能性があります。 テスターを使ってコイル巻線に断線がないかチェックしてみてください。 彼らの抵抗は広範囲に広がっており、我々はブレイクを特定することについてのみ話すことができることを心に留めておく必要があります。 およその値は次のとおりです: 電力コイル 0,8...2,0 kOhm。 制御コイル 50...100 オーム; 高電圧変圧器: 巻線 I 0,8 オーム、巻線 II 2...3 kΩ。 コントロールコイルを修理する最も簡単な方法。 その設計と巻線の巻き方向は図に示されています。 7。
巻線データを表 1 に示します。 スプールを巻き戻そうとしないでください。 通常、切れ目は巻き始めで発生します。 ナイフとハンマーで切る方が良いです。 4つの取り付けブッシュの高い突起により、コントロールコイルの巻き方向と出力の固定位置が明確に決まります。 巻き方向を変えると減衰進角が大きく変化します。 シャント巻線の巻き方向は関係ありません。 制御コイルは層間絶縁を介して交互に巻かれています。 ただし、巻線機にコイルコアを固定するには、図に示す設計の装置を作成する必要があります。 8. これは、巻線機 2 の軸にネジで取り付けられる成形ボス 5 と、ネジ 1 と 3 を使用して磁気回路がボスに取り付けられる 4 枚のゲティナック プレート XNUMX で構成されます (初めての場合)。巻き戻し製品の場合は、経験豊富な友人に助けを求めてください)。 電力コイルと高電圧変圧器の巻き戻しには同じ装置が使用されます。
パワーコイルは最もシンプルな設計で、プラスチックフレームに大量に巻かれています。 このようなリールには XNUMX つのタイプがあります。XNUMX つはガラステープの包帯を使用したもの（その後ワニスを含浸させたもの）、もう XNUMX つはポリエチレンでプレスしたものです。 これらのコイルを分解するとき、必要に応じて巻き線を部分的に保存することもできますが、これは現実的ではありません。 フレームを壊さずに上記の方法でカットするのも良いでしょう。 この巻線の重要性が低いことを考慮すると、フレームの充填に導かれて、巻数をカウントせずに適切なワイヤを巻くことができます。 しかし同時に、エンジンの振動時の摩擦を防ぐために、巻き線をきつく締め、端子をしっかりと固定する必要があります。 修理が最も難しいのは、高圧変圧器、またはよく「ボビン」と呼ばれる部分です。 それを修復するには、細いワイヤーを扱う経験と多くの忍耐力が必要です。 変圧器の設計を図に示します。 9.
分解するには、図 9 a、b、c に示す線に沿ってポリエチレン包帯の 9 つの側面を切断する必要があります。 得られた蓋は、図９ｃに示すように開く。 トランス自体は磁気回路によって除去されます。 ただし、最初に一次巻線端子を取り外し、次に高電圧ネジ端子を取り外す必要があります。 巻き方向もあまり問わないのでカットも楽です。 一次巻線を保存しようとせずに。 厳密に言えば、変圧器の巻線が一斉に接続されている場合、高圧線の電圧は、目に見えるほどではありませんが、より高くなります。 一次巻線を巻くことに問題がなければ、二次巻線の場合は状況がさらに複雑になります。 表 1 をもう一度見てください。適切な絶縁体や指定された直径のワイヤ (少し細いものでも可能) がない場合は、次の理由により、これ以上の作業は無意味です。 ワイヤの直径や絶縁体の厚さがこれらよりも大きい場合示されているように、巻線は機械的および電気的損傷から保護する包帯に適合しません。 油を含浸させた変圧器紙で作られた絶縁体を使用すると、長期間機能せず、フッ素樹脂フィルムにより電線を交互に敷設することができなくなり、最終的にはターン間故障につながります。 ただし、すべてが手元にある場合は、コイルを分解した後、接着されたコイルフィッティングとそれに取り付けられた高電圧端子を一緒に保管しておくことをお勧めします。 図９ｆに示すように。 二次巻線を巻くときは、上層と下層の間の絶縁破壊を避けるために、端にますます大きな磁界を残してください (図 9、d)。 巻き数を厳密に計算する必要はありませんが、巻線の外径に注意する必要があります。そうしないと、巻線が包帯に収まらないか、エンジンの運転中にぶら下がって故障が避けられません。 高圧電線補強材を取り付けた後は、細くて丈夫な糸で結ぶ必要があります。 コイルは包帯を巻かずにスタンド上でテストできます。 エンジンに取り付ける場合は、トランスを逆の手順で低圧端子を差し込んで完全に組み立ててください。 はんだとの接触を避け、熱いはんだごてを使って継ぎ目を慎重にシールします。 スタンドの概略図を図10に示します。 これは、VT1、DD1.1、DD1.2 に組み込まれたパルス発生器で構成されており、可変抵抗器 R0 によって設定される、3 から数百 Hz までの調整可能なパルス繰り返しレートを備えています。 周波数を変更することは、エンジン速度を変更することと同じです。
インバータDD1.3を通るパルスはトランジスタVT2のベースに供給され、その負荷はパルス変圧器T1である。 開くと、サイリスタ VD5 が電力コイル L5 および L1 の励磁巻線を介してコンデンサ C2 を放電し、励磁極性スイッチが磁束の方向を変更します。 HL1 インジケータライトは、励起パルスの存在とその繰り返し率を監視するために使用されます。 2 による周波数分周器がトリガー DD4 に組み込まれます。制御巻線の励起コイル L3 および L4 では、コイル L1、L2 の XNUMX つおきのパルスの後に電流パルスが形成されます。 この励起チャンネルの唯一の違いは、HL2 インジケーター ランプ用の電源回路が存在することです。この電源回路は、昇圧トランス T3 を介してコイルの電源回路に接続されています。 電源には、必要な値の抵抗器 R11、R12、R13 を取り付ける必要があります。 他の出力電圧の変圧器を使用する場合は、これらの抵抗の値をそれに応じて変更する必要があります。 SA2 トグル スイッチはヒーターをオンにし、一方ではブロックの動作温度を上げることができ、他方では、ブロック コイルのポリエチレン圧着を変形させることなく、コンパウンドを軟化するまで加熱します。 この目的のために、磁器絶縁体を備えた電気アイロンのスパイラルの一部が使用されました。 電源トランスは少なくとも 60 W の負荷電力を供給する必要があります。 説明した設計では既製のものを使用しているため、図には二次巻線の電圧のみが示されています。 パルストランス T1 と T2 はフェライト リング K18Ch8Ch5 グレード 2000HM に巻かれています。 すべての巻線は同じで、D40 mm の絶縁ワイヤが 0,2 回巻かれています。
コイル L1 と L2 にはそれぞれ D180 mm のワイヤが 0,3 回巻かれ、L3、L4 にはそれぞれ D55 mm のワイヤが 0,6 回巻かれます。 それらはすべて、故障したオートバイ発電機「Java - 350/360.00」の励磁巻線シューを高さ方向に半分に切断して作られたコアに巻かれています（図11、b）。 しかしながら、この目的のために、直径が適切な電気モーターの構造要素を使用して、変圧器鋼からそれを作ることが好ましいであろう。 シューは鋼製の湾曲した磁気シャント (図 11、a) に取り付けられ、次に非磁性材料で作られたヒンジ (図 11、c) を使用してフレームに移動可能に取り付けられます (図 12)。
フレームは、スリーブによって一緒に引っ張られた 13 つのディスク (図 XNUMX) で構成されています。 加熱スパイラルはアスベストガスケット上のディスクの間に配置されます。 断熱のため、この構造は XNUMX つのラックを使用してスタンドパレットに固定されています。
ブッシングとピンは、被試験ユニットをスタンドに固定するために使用されます。 残りの構成要素は非常に単純であり、説明は必要ありません。 図では、 図１２では、簡略化のため、パワーコイルユニットと構造的に同様である制御コイル励磁ユニットを示していない。 どちらもヒンジで固定されており、バネによって作動状態に保たれているため、点火ユニットのコアにしっかりとフィットします。 スパークギャップとしては、通信機器で広く使用されている既製の避雷調整式避雷器を使用しました。 排出ネジの先端は研いだ方が良いです。 この場合、スパークプラグ内のスパークの長さとは一致しませんが、スパークの長さによって、放電モードをより正確に設定することが可能になります。 放電面が（点火プラグのように）丸い場合、放電ギャップは大幅に減少し、調整がより困難になります。 スタンドパーツはそれほど精度が要求されないため、家庭でも手作りすることが可能です。 スタンド全体のおおよその寸法: 幅 250 mm、高さ 140 mm、長さ 135 mm。 すべてのコントロールと表示ランプはトレイの前面パネルに取り付けられています (図には示されていません)。 スタンドを使用した作業手順。 回転励磁ユニットのネジを外し、点火ユニットをフレームに取り付けます。 この場合、高電圧コイルが火花ギャップに向かう位置にスリーブとピンで固定されます。 興奮の結節を解放します。 それらはスプリングによって点火ブロックに押し付けられる必要があります。 避雷器の高圧線を高圧変圧器に差し込みます（避雷器のXNUMX番端子は当然接地されています）。 スパークギャップを1,5～2mmに設定し、周波数制御を最小に設定して電源をオンにします。 興味のある周波数が得られるまでノブを回します。 ギャップ内のスパークは、周波数範囲全体にわたって中断することなく安定していなければなりません。 場合によっては、最高周波数ではサイリスタが閉じる時間がない場合があるため、周波数を下げて電源スイッチをクリックします。 避雷器ギャップを増減します。 ギャップが大きい場合、火花は消えないはずです (最大 5 ～ 6 mm)。 パワーコイルドライブアセンブリをたわませます。 スパークは弱くなり、最終的には消えます - ユニットの供給電圧が低下します。 火花が保持される最大の偏向角によって、ブロックの品質を判断できます。 平均周波数を設定し、ユニットの耐電圧をテストする必要がある場合は、制御コイル励起ユニットをゆっくりと偏向させます。 スパークは断続的ですが強力になります。 ただし、このモードでは、ユニットは長時間動作すべきではありません（また動作できません）。 このようなテスト後に故障した場合は、エンジンが正常に動作しない可能性があります。 ヒーターの電源を入れ、平均周波数を設定します。 ブロックの通常の動作中、3 mmのギャップでは、加熱状態での火花の性質は実質的に変わりません。 次に、オシロスコープを MB に接続します。 パッケージレスダイオードを KD102B または KD103B (これも青いドットですが、後者は本体色が黒色です) に置き換える方が便利です。 KD103B の逆電圧は 50 V しかありませんが、オレンジ色のドットが付いた 2D102B ダイオードを取り付けることをお勧めします。 通常、XNUMX つの要素を置き換えても、ブロックの動作が大幅に改善されることはありません。 ブリッジダイオードは一度に交換した方が良いでしょう。 それにも関わらず漏れが残る場合 (オシロスコープに点線のグラフが表示される (RE3/7 の図 2001.d を参照))、サイリスタの作業を開始する前に、コンデンサを正常なことがわかっているコンデンサと交換してみてください。スパークが次のようにその容量に依存することに留意してください: スパークが減少すると、コンデンサは高電圧まで充電する時間があり、そのため、電力は低くても電圧が高いパルスが変圧器の二次巻線に形成されます。一見すると、火花は良くなっているように見えますが、エンジン内で混合気の不完全燃焼が発生します。この後も「ノコギリ」が残り、火花が弱く断続的になる場合は、サイリスタを交換する必要があります。サイリスタタイプKU202M、Nをワイヤーから取り外し、適切な場所に固定します ちなみに、原付やバイクから高圧トランスを取り外した場合も同様のことができます。 次のように、正常に動作しているサイリスタから水晶を取り出し、故障したサイリスタの代わりに取り付けることができます。 まず、KU202M または N サイリスタを分解する必要があります (分解する前に、加熱された状態も含めて必ずサイリスタを徹底的に鳴らしてください) 。 これを行うには、サイド カッターまたはヤスリを使用してサイリスタのリード線を慎重に切断し、結晶リード線の鞭毛を解放します。 アノードと制御電極の管状リード線をリベット留めしないことが重要です。 金属用金ノコを使用して、本体近くのカソードのネジ端子を切り取ります。 サイリスタを変形しないように万力で持ち、サイリスタカバーの溶接部をできるだけ本体に近いところで円を描くように切り、ペンチで回します。 蓋がカチッと開きます。 上部を慎重に取り外して、クリスタルにアクセスできるようにします。 もしそれが正方形であることが判明した場合、あなたの仕事は無駄になり、クリスタルを本体から分離することは不可能です（サイリスタはまだ使用できますが）。 ただし、円形の場合は、強力でよく加熱したはんだごてでサイリスタ本体を加熱し、太いピンセットまたはラジオペンチですべてのリードをクリスタルにできるだけ近づけてつかみます。 結晶の分解プロセスをスピードアップするには、はんだごてにより多くのはんだを付けて、熱伝達領域を増やします。 クリスタルがシール剤で覆われている場合は、最初にそれを慎重に取り除きます。 プリント制御基板のヒートシンクに分解した水晶振動子を取り付ける場合は、まず取り付け場所を十分に暖めてから、新しい水晶振動子を取り付けて、錫鉛はんだがはんだ付け部分に入り込まないように構造を急速に冷却するように注意してください。エリア。 この操作はできるだけ早く実行する必要があります。 はんだ付けには低温はんだを使用しますので、よく暖めるという表現が適切です。 ヒートシンク上のこのはんだの残りを溶かすという意味で理解されます。 サイリスタのリードは混同されません。アノードのリードは長くて太いです。 結論として、EMおよびMBブロックの特徴的な誤動作について一言。 ほとんどの場合、高圧変圧器が故障します。 その後、点火はまったく機能しないか、すべての正常なオシログラムで非常に弱い火花が発生します。 原則として、ダイオードとサイリスタが加熱されると、ほとんどすべてのブロックに漏れが発生しますが、多かれ少なかれ、したがって、ダイオードを交換した後、急いでサイリスタを交換しないでください。 他のすべての要素が正常であれば、ユニットはそのようなサイリスタでも問題なく動作できます。
ユニットが暖まった後、突然動作を停止し、冷却後に回復し、また突然動作することが起こります。 この現象は、サイリスタ制御電極の出力のはんだ付けが切れた場合に発生します。 通常動作中、制御電圧パルスは 3 V (図 14、a)、故障の場合は最大 50 V (図 14、b) です。 図 15 は、半波整流器の電力コイルにかかる電圧波形を示しています。 正のパルスはコンデンサの充電プロセスを特徴付け、負のパルスは整流ダイオードの閉状態を特徴付けます。 著者: V. M. ペイリー
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