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无线电电子与电气工程百科全书 用于测试链锯电子点火块的工作台。 无线电电子电气工程百科全书
所提出的设备允许您在桌面上识别所有故障，并在整个工作温度范围内的所有操作模式下测试电子点火装置，并可以使用测量仪器连续长期监控设备参数。 目前，人们拥有各种带有化油器发动机的机构，其上安装有电子点火装置。 尽管理论上这些设备应该高度可靠，因为它们不包含机械触点，但实际上它们经常发生故障。 由于以下几个原因，修复此类块很困难：
我想分享我自己在维修和测试 EM1、MB1（多种选项）、MB2、MB22 型电子点火装置方面的经验。 此类块最常用于链锯和低功率船舶发动机。 尽管设计上存在一些差异，但它们的工作原理都是相同的 - 这是带有存储电容器的晶闸管点火电路。 考虑这些设备的工作原理。
图 1 显示了电源线圈 L1，当发动机飞轮磁体的磁极移动时，其中的磁芯会感应出交流电压。 由二极管电桥VD1-VD4进行整流。 通过高压变压器TV1的绕组I对存储电容C1进行充电。 线圈L2（控制线圈）也处于发动机飞轮的变化磁场中。 当活塞接近上止点时，其不接地输出端出现正极性电压，该电压通过电阻R1和二极管VD5馈送到晶闸管VS1的控制极。 晶闸管开通，电容器C1通过变压器TV1的绕组I迅速放电，在绕组II中激磁出高压脉冲。 火花塞连接到该绕组的输出，从而形成“火花”。 当电容器C1放电到一定值后，晶闸管截止。 新的充电周期开始并重复所有过程。 电路元件的参数见表。 一。
从结构上看，EM1 和 MB1 块如图 2 所示。 其中，功率线圈和控制线圈的磁芯是间隔开的。 高压变压器采用与控制线圈相同的螺钉固定，但没有外部磁芯，因此受外部磁场的影响较弱。
整个装置位于安装在发动机飞轮上的永磁体的磁场中。 然而，磁体的磁极以这样的方式定向和定位：在曲轴旋转一整圈期间，在功率线圈中感应出四个周期的交变脉冲电压，在控制线圈中感应出一个周期。 图 3 显示了在支架上获得的电压波形图，这将在下面讨论。 这些图很接近真实的图。 在测量过程中，为了消除所研究信号形状的失真，使用了 1:10 的分压器并使用了示波器的开路输入。 由于这些电压对于设备的质量运行至关重要，因此让我们更详细地分析它们。
对于图1中的电路，功率线圈通过二极管电桥VD1-VD4连接到负载，因此其两端的电压是对称的。 由于支架产生的磁场变化的不对称性，半周期会出现一些畸变，但这并不重要（图3a）。 在每个周期，电容器 C1 逐步充电至约等于电源线圈上电压的电压（图 3d）。 四个充电周期后，控制线圈上出现正脉冲（图 3b）。 稍后我们将讨论这种冲动的负面激增。 控制脉冲（图3，c）通过限流电阻R1和保护二极管VD5打开晶闸管。 电容器通过高压变压器的绕组I放电至几伏，然后重复该过程。 看来既然我们知道了电子点火装置的工作原理，那么检查它就再简单不过了。 然而，在绝大多数情况下，您将无法做到这一点。 最常见的情况是，如果您从外部恒压源对电容器 C1 充电并打开晶闸管，则可以得到火花，但该装置无法在发动机上工作。 您是否遇到过热时启动良好的电锯？ 这是非常罕见的。 发动机也间歇性运转。 没完没了地更换火花塞、清洗化油器，但结果都是零。 在继续讨论有助于识别几乎所有损坏的测试台之前，让我们回到 EM 和 MB 块的概念。 图 1 中的电阻器 R1（选项 I）在设置过程中选择在 180...1200 欧姆范围内。 在这种情况下，我们讨论的是晶闸管参数的分布、转子永磁体的磁化强度、它们与控制线圈铁芯之间的间隙，以及线圈本身的参数。 该电阻的主要作用是限制晶闸管VS1控制极的电流。 在MB1的后续修改（方案II）中，其示意图如图4所示，控制线圈有一个短路的绕组II，这减少了绕组I中产生高压高频浪涌的可能性。此时，无需选择限流电阻R1。
请注意，在这两种选项中，电容器 C1 均通过二极管电桥从电源线圈充电。 因此，连接其端子的极性并不重要。 在选项III（图5）中，晶闸管控制电极被VD2齐纳二极管并联，这限制了晶闸管控制电压。 因此，它对发动机转速的影响很小。
一根电线从控制线圈的绕组引至“停止”按钮，按下该按钮时，晶闸管控制电路与外壳短路。 但是，除非紧急情况，否则尽量不要使用此按钮，否则电子点火装置可能会被禁用。 在所有上述选项中，二极管 VD1 保护晶闸管控制电极免受反向控制电压的影响。 这些电路的共同点是相同的控制电极实际上“悬挂在空中”。 该解决方案对单元的稳定性没有任何贡献，并且仅由于晶闸管消耗相对较少的功率，它仍然以某种方式在此模式下工作。 选项 III 与选项 I 和 II 的一个显着特点是，电容器 C1 由电源线圈通过半波整流器 VD3 充电。 看起来发电机的功率只用了一半，但这样的方块中的火花更强烈、更稳定。 然而，电源线圈引线的极性反转会及时改变电容器C1的充电时刻。 这会导致设备运行恶化或完全停止。 与变型 I 和 II 中的线圈相比，该线圈具有不同的参数。 因此，它们的相互替代并不等价。 电子点火装置的进一步改进产生了图 6 的方案，称为 EM1 块。
从结构上讲，它与前面的块没有什么不同，但其中晶闸管的控制电极被电阻器 R2 并联，这使其工作在标准模式下。 二极管VD2不影响控制电压的正浪涌，但分流负浪涌。 同时，控制线圈持续加载，排除了其高压击穿，而选项 III 中 EM 和 MB 单元中的功率线圈则不能这样说。 现在我们来谈谈块在运行过程中出现的故障。 它们可以分为两组：1）根本不起作用； 2）间歇性工作。 如果发生第一组故障，通常更容易检测到损坏。 当然，必须将缸体从发动机上拆下。 仔细的外部检查可以发现机械损坏：转子或以前的“专家”对线圈的损坏、引线焊接不良以及粗暴地尝试接触印刷电路板。 可以尝试响一下线圈绕组测试仪是否开路。 在这种情况下，应该记住，它们的阻力范围很大，我们只能谈论检测突破。 大约有以下值： 功率线圈 0,8 ... 2,0 kOhm； 控制线圈 50...100 欧姆； 高压变压器：绕组 I 0,8 Ohm，绕组 II 2 ... 3 kOhm。 修复控制线圈的最简单方法。 其设计及绕组绕制方向如图7所示。 XNUMX.
绕组数据如表1所示。 请勿尝试松开线轴。 断线通常发生在绕线开始时。 最好用刀和锤子来切割。 4 个安装套管的高突出使得可以清楚地确定控制线圈的缠绕方向以及紧固其输出的位置。 改变缠绕方向将极大地改变衰减提前角。 并联绕组沿哪个方向缠绕并不重要。 控制线圈采用层间绝缘层匝绕制。 然而，为了将线圈铁芯固定在绕线机中，需要制作一种装置，其设计如图8所示。 2. 它由一个卷曲凸台 5 和两个 getinax 板 1 组成，该凸台 3 螺纹连接到绕线机 4 的轴上，通过该板，使用螺钉 XNUMX 和 XNUMX，磁路连接到凸台上（如果您从未重绕过）绕线产品，请有经验的朋友帮忙）。 同样的装置也用于重绕电源线圈和高压变压器。
电源线圈设计最简单，批量缠绕在塑料框架上。 这种线圈有两种类型：用玻璃带绷带（随后用清漆浸渍）和用聚乙烯压制。 拆卸这些线圈时，如果需要，您可以部分保留其绕组，但这是不切实际的。 也最好按照上述方式进行切割，而不破坏框架。 鉴于该绕组的非关键性，可以用合适的电线缠绕它，而无需计算匝数，由框架的填充引导。 但同时缠绕必须密集，结论固定牢固，以消除发动机振动时的摩擦。 最难维修的是高压变压器，或者通常称为“卷轴”。 要修复它，只需要使用细线的经验和足够的耐心。 变压器的设计如图所示。 9.
要拆卸它，必须沿着图 9、a、b、c 所示的线切割聚乙烯绷带的三个侧面。 最终的盖子打开，如图 9c 所示。 变压器本身是由磁路取出来的。 但首先需要拆下初级绕组端子，然后拆下高压螺丝端子。 由于其绕组的方向并不重要，因此切割它们也更容易。 不试图保存初级绕组。 严格来说，如果变压器绕组一致连接，那么高压线上的电压会更高，尽管不会高到可以被注意到的程度。 如果初级绕组的绕制没有任何困难，那么次级绕组的情况就复杂得多。 再看一下表 1，如果您没有合适的绝缘层或指定直径的电线（可以细一点），那么进一步的工作是没有意义的，原因如下： 电线直径或绝缘层厚度大于这些值如图所示，绕组不适合保护其免受机械和电气损坏的绷带。 如果使用油浸变压器纸制成的绝缘，它无法长期工作，而且氟塑料薄膜也不允许你将电线逐匝敷设，最终会导致匝间击穿。 但如果一切准备就绪，那么在拆卸线圈后，建议将胶粘的线圈配件与固定在其上的高压输出保持在一起。 如图9所示，f． 作为次级绕组的绕制，在边缘处留有越来越多的磁场（图9，e）以避免上下层之间的电击穿。 匝数不需要严格计算，但必须观察绕组的外径，否则绕组要么装不进绷带，要么在发动机运转过程中挂出，不可避免地会发生故障。 安装高压线加固后，必须用细而坚固的线将其绑紧。 线圈可以在没有绷带的情况下在支架上进行测试。 如果该装置安装在发动机上，请务必以相反的顺序完全重新组装变压器，将低压端子插入到位。 用热烙铁小心地密封接缝，避免接触焊料。 支架示意图如图10所示。 它由装配在VT1、DD1.1、DD1.2上的脉冲发生器组成，脉冲重复率可调，脉冲重复率从0到几百赫兹，由可变电阻R3设置。 改变频率相当于改变发动机转速。
通过反相器DD1.3的脉冲被提供给晶体管VT2的基极，其负载是脉冲变压器T1。 开通时，晶闸管VD5通过电源线圈L5、L1的励磁绕组对电容器C2放电，励磁极性开关改变磁通方向。 HL1 指示灯用于监测激励脉冲的存在及其重复率。 在触发器DD2上，安装了4分频器——在控制绕组的励磁线圈L3和L4中，在线圈L1、L2中每四个脉冲之后形成电流脉冲。 该激励通道唯一的区别是存在HL2指示灯的电源电路，它通过升压变压器T3连接到线圈的电源电路。 在电源中，您需要安装所需值的电阻器 R11、R12 和 R13。 如果使用其他输出电压的变压器，那么这些电阻的值必须相应改变。 SA2 拨动开关打开加热器，一方面，可以提高模块的工作温度，另一方面，它可以加热化合物直至其软化，而不会使模块线圈的聚乙烯卷边变形。堵塞。 为此，使用了带有瓷绝缘体的电熨斗螺旋的一部分。 电源变压器必须提供至少 60 W 的负载功率。 在所描述的设计中，使用了现成的，因此该图仅显示了次级绕组上的电压。 脉冲变压器 T1 和 T2 缠绕在 18HM 级 K8Ch5Ch2000 铁氧体环上。 所有绕组均相同，包含 40 匝 D0,2 mm 绝缘线。
线圈 L1 和 L2 各包含 180 匝 D0,3 mm 的导线，L3、L4 各包含 55 匝 D0,6 mm 的导线。 所有这些都缠绕在由摩托车“Java - 350/360.00”故障发电机的励磁绕组的靴子制成的铁芯上，沿高度切成两半（图11.，b）。 然而，最好由变压器钢制成，为此使用一些直径合适的电动机的结构元件。 鞋固定在钢制弯曲磁分流器上（图 11，a），而磁分流器又借助由非磁性材料制成的铰链（图 11，c）可移动地安装在框架上（图 12） ）。
该框架由两个圆盘组成（图 13），通过套筒拉在一起。 加热螺旋放置在石棉垫圈上的圆盘之间。 为了隔热，该结构使用三个机架固定在支架托盘上。
衬套和销钉用于将被测单元固定在支架上。 其余的结构元素非常简单，不需要解释。 在图中。 图12中，为简单起见，未示出控制线圈励磁单元，其结构与功率线圈单元类似。 它们都是铰接的，由弹簧保持在工作状态，这确保它们与点火装置的核心紧密配合。 作为火花隙，使用了现成的可调避雷器，该避雷器广泛应用于通信设备中。 最好将卸料螺钉的端部磨尖。 在这种情况下，火花的长度虽然不会与火花塞中的火花长度相对应，但可以让您更准确地设置放电模式。 如果放电表面呈圆形（如火花塞），则放电间隙将显着减小，并且更难以调节。 支架部件的精度要求不高，可以在家手工制作。 支架的大致整体尺寸：宽 250 毫米，高 140 毫米，长 135 毫米。 所有控件和指示灯均安装在托盘的前面板上（图中未显示）。 使用展台的程序。 拧下旋转励磁单元并将点火单元安装到框架上。 在这种情况下，将用套筒和销将其固定在高压线圈指向火花隙的位置。 释放激发节点。 它们应该被弹簧压在点火块上。 将避雷器的高压线插入高压变压器（避雷器的第二端子当然是接地的）。 将火花隙设置为 1,5-2 mm，将频率控制设置为最小并打开电源。 转动旋钮直到获得您感兴趣的频率。 间隙中的火花必须稳定，在整个频率范围内不会中断。 在某些情况下，在最高频率下晶闸管可能没有时间关闭，然后降低频率并单击电源开关。 减小和增大避雷器间隙。 如果间隙较大，火花不应消失（最大 5...6 毫米）。 使电源线圈驱动组件偏转。 火花将变得更弱并最终消失 - 设备的电源电压将降低。 通过仍保留火花的最大可能偏转角度，可以判断块的质量。 设置中心频率，如果要测试块的电气强度，请缓慢偏转控制线圈励磁组件。 火花变得断断续续，但很强大。 但在这种模式下，设备不应（也不能）长时间工作。 如果经过这样的测试，他拒绝了，那么他很可能无法在发动机上正常工作。 打开加热器电源并设置平均频率。 在模块正常运行且间隙为 3 mm 的情况下，加热状态下的火花性质实际上不会改变。 现在将示波器连接到 MB。 用KD102B或KD103B（同样带有蓝点，但后者体色为黑色）替换无封装二极管更为方便。 KD103B的反向电压只有50V，但最好安装一个橙色点的2D102B二极管。 通常，更换一个元素不会显着改善块的操作。 最好一次性更换桥式二极管。 然而，如果泄漏仍然存在（示波器显示虚线图（参见 RE3/7 中的图 2001.d）），则在开始对晶闸管进行操作之前，尝试用已知良好的电容器更换电容器。请记住，火花将取决于其容量，如下所示：当其减小时，电容器有时间充电至高电压，因此在变压器的次级绕组中形成功率较低但电压较高的脉冲。乍一看，火花似乎好一些，但在发动机中，燃料混合物发生了不完全燃烧，如果此后“锯齿”现象仍然存在，并且火花微弱且断断续续，那么就必须更换晶闸管了——拆下电线上的 KU202M, N 型晶闸管并将其固定在合适的地方。顺便说一句，如果您从轻便摩托车或摩托车上取下高压变压器，也可以对高压变压器进行相同的操作。 您可以从正常工作的晶闸管上取下一个晶体，然后将其安装在故障晶闸管上，如下所示：首先，您需要拆卸KU202M或N晶闸管（拆卸之前，请务必将其彻底振铃，包括在加热状态下） 。 为此，请使用侧切刀或锉刀小心地切割晶闸管的引线，以释放晶体引线的鞭毛。 重要的是不要铆接阳极和控制电极的管状引线。 使用金属钢锯，切断靠近主体本身的阴极螺纹端子。 将晶闸管用虎钳夹住，防止其变形，尽可能靠近本体围成一圈，剪掉晶闸管盖的焊缝，然后用钳子转动。 盖子会突然打开。 小心地取下其顶部，露出晶体。 如果结果是方形的，那么你的工作就付诸东流了；不可能将晶体与本体分离（尽管晶闸管仍然可以使用）。 但如果它是圆形的，则用强力、加热良好的烙铁加热晶闸管体，用粗镊子或长嘴钳抓住所有引线，尽可能靠近晶体。 为了加快拆解晶体的过程，请在烙铁上涂更多的焊料以增加传热面积。 如果晶体上覆盖有密封剂，请先小心地将其除去。 将拆下的晶体安装到印刷控制板的散热器上时，首先将安装部位充分预热，然后将新的晶体安装到其上，并注意快速冷却结构，防止锡铅焊料进入焊料中区域。 此操作必须尽快执行。 使用低温焊料进行焊接，因此“预热良好”一词应该 从熔化散热器上残留的焊料的意义上理解。 晶闸管引线不会混淆：阳极引线更长更粗。 最后，简单介绍一下 EM 和 MB 块的特征故障。 大多数情况下，高压变压器会发生故障。 然后，点火装置要么根本不工作，要么发出非常微弱的火花，但波形图均正常。 一般来说，当二极管和晶闸管受热时，几乎所有模块都会出现泄漏，但程度不同，因此，在更换二极管后，不要急于更换晶闸管。 如果所有其他元件均正常，则使用这种晶闸管的装置可以令人满意地运行。
出现这样的情况：预热后，机组突然停止工作，冷却后又恢复，而且也是突然。 当晶闸管控制电极的输出焊接受到干扰时，会观察到这种现象。 正常运行期间，控制电压脉冲为 3 V（图 14，a），而在中断期间，控制电压脉冲高达 50 V（图 14，b）。 图 15 显示了半波整流器电源线圈上的电压波形。 正脉冲表征电容器充电过程，负脉冲表征整流二极管的闭合状态。 作者：V.M.佩利
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