Размыкание контактов прерывателя

После окончания процесса накопления энергии контакты прерывателя

(датчика) размыкают цепь. Ток в первичной обмотке прерывается. В этот момент магнитное поле начинает исчезать.

В первичной и вторичной обмотках трансформатора индуцируется напряжение. По закону индукции напряжение, индуцируемое во вторичной обмотке, тем выше, чем больше коэффициент трансформации и первичный ток в момент его прерывания. Время размыкания контактов соответствует моменту зажигания.

Для анализа процесса, протекающего после размыкания контактов (второй этап), рассмотрим схему замещения, приведенную на рис. 118.

Рис. 118. Схема замещения. батарейной, системы зажигания после размыкания контактов (второй этап)

R_п - эквивалентное сопротивление потерь в системе; R_ш - сопротивление, учитываюoее нагар в свече зажигания: С₂ - суммарная емкость вторичной цепи

Схема содержит два магнитосвязанных колебательных контура, каждый из которых содержит емкость С₁ - конденсатор первичной цепи, индуктивность L1 - индуктивность первичной обмотоки трансформатора зажигания, емкость С₂ - распределенная емкость вторичной цепи, индуктивность L₂ - индуктивности вторичной обмотоки трансформатора зажигания.

Во вторичный контур включены шунтирующее сопротивление R_ш и сопротивление потерь R_п, имитирующие утечки тока на свече и магнитные потери.

В момент размыкания контактов датчика электромагнитная энергия, запасенная в индуктивностях, преобразуется в энергию электрического поля конденсаторов С₁ и С₂ и частично превращается в теплоту. В результате процесса перезаряда реактивных элементов в системе возникают затухающие колебания.

Если при автоколебаниях не происходит пробоя искрового промежутка свечи (режим холостого хода трансформатора), то сила тока и напряжение в первичном и вторичном колебательных контурах будут изменяться по закону затухающих колебаний. При этом сила тока первичной обмотки будет изменяться по косинусоидальному закону, а напряжение - по синусоидальному.

Через четверть периода при силе тока i₁ = 0 вся энергия магнитного поля преобразуется в энергию электромагнитного поля конденсаторов С₁ и С₂. Следовательно, в этот момент напряжения u₁ и u₂ достигнут максимальных значений (Рис. 119).

Рис. 119. Изменение напряжения U₁ в зависимости от времени t при следующих зарядах и разрядах емкостей С₁ и С₂:

0 - а - первоначальный заряд; а - b - первоначальный разряд; b – с, d - е последующие заряды; с – d, е - d — последующие разряды

Оценку величины вторичного напряжения можно получить из уравнения электрического баланса в контурах первичной и вторичной цепей

L₁I²_p/2 = C₁U²_1m/2 + C₂U²_2m/2 + ΔW,

где U₁_m, U₂_m - максимальные значения соответственно первичного и вторичного напряжений; ΔW - потери энергии в колебательных контурах.

Напряжение на первичной обмотке можно выразить следующим образом:

U₁_m = U₂_m/k_тр.

Тогда уравнение примет вид

L₁I²_p = (C₁/k²_тр + C₂)U²₂_m + 2ΔW.

Решая это уравнение и пренебрегая потерями энергии, получим выражение для максимального значения вторичного напряжения

U₂_m = √ L₁I²_p/(C₁/k²_тр + C₂) = I_p k_тр √ L₁/(C₁ + k²_тр C₂).

Пробой искрового промежутка свечи

Термины и определения:

1. ионизация – процесс образования ионов из нейтральных атомов или молекул под действием внешних факторов (высокой температуры, электрического поля, космических или рентгеновских лучей), при этом молекулы газа теряют электроны и тем самым превращаются в положительные ионы;

2. ток в газах – это встречный поток ионов и свободных электронов;

3. рекомбинация – это нейтрализация при встрече разноименных ионов или воссоединение иона и электрона в нейтральную молекулу (атом);

4. несамостоятельный газовый разряд – разряд, который, возникнув при наличии электрического поля, может существовать только под действием внешнего ионизатора (высокой температуры, космических или рентгеновских лучей);

5. самостоятельный газовый разряд – разряд, в котором носители тока возникают в результате процессов в газе, которые обусловлены приложенным к газу напряжением. Данный разряд продолжается и после прекращения действия ионизатора;

6. пробой – лавинообразное возникновение зарядов. Когда межэлектродный промежуток перекрывается полностью проводящей газоразрядной плазмой, наступает его пробой;

7. пробивное напряжение – напряжение, при котором происходит пробой межэлектродного промежутка.

<19 20 212223 24 25 >

Дата добавления: 2015-08-14; просмотров: 1639;