Бесконтактные системы зажигания. Ликбез

[Cергей Б.]

SinglFather- При 40 омах на холостых 25 вольт. При 100 омах на холостых 32 в, 3000 об- 45 в, 4000-56 в, 5000- 65-66 в.

 

[SinglFather]

SinglFather- При 40 омах на холостых 25 вольт. При 100 омах на холостых 32 в, 3000 об- 45 в, 4000-56 в, 5000- 65-66 в.

Спасибо. Сейчас нет возможности посчитать, займусь через несколько часов.

 

[Cергей Б.]

Квадратову. Здравствуйте. Подсоединился к МД-1 согласно схемы. Второй вывод МД-1 к чёрному проводу от датчика, на третий минус питания, на четвёртый вывод + питания кв. батарейка 4.5 вольта,  на пятый вывод красный провод от датчика, на шестой коричневый от датчика. загорелся светодиод П. Когда подсоединил разъём к двигателю загорелся светодиод Д. И на вращения двигателя ни как не реагировал. Горело постоянно два светодиода. Нумерация выводов с права на лево.

 

[SinglFather]

Получилось вот такое внутреннее сопротивление, при разных значениях оборотов и нагрузки - разное.
Сомнение вызывает значение закрашенное красным. То, что закрашено желтым - необъяснимо, но для начала можно принять как факт и над этим подумать.

С увеличением оборотов увеличивается частота переменного тока, вырабатываемая генератором. При неизменной индуктивности обмотки с увеличением оборотов будет увеличиваться её индуктивное сопротивление. Это сопротивление, складываясь с активным сопротивлением, будет являться комплексным сопротивлением обмотки (импеданс), т.к. ёмкостная составляющая практически отсутствует.
Соответственно, с увеличением оборотов должно увеличиваться и комплексное сопротивление, которое и является внутренним сопротивлением.

Этой логике соответствуют только замеры при нагрузке 20 ом. и замеры при 40 омах на оборотах 3000, 4000, 5000.

kvadratov, что Вы можете возразить для пользы дела? 

 

[kvadratov]

Про  измерение выходных данных обмотки питания.
Если мы имеем некие странные параметры  ЭДС обмотки, и напряжения  при разных оборотах и величинах нагрузки - с ходу - мне в голову приходят только два варианта.
Первый - это некие ошибки измерения - вроде плохого контакта - или не соответствующих сопротивлений.... Или при нагреве - величина сопротивления резисторов плывет.... Ну и в этом роде.
Кстати - если мы имеем дело с несинусоидальным сигналом - по мере увеличения частоты - изменяется коэффициент заполнения эпюры напряжения.... То есть - площадь под синусоидой.
Измерение  переменного напряжения вообще интересная штука. Как мне помнится - в технике принят эквивалент равенства переменного и постоянного напряжения - по одинаковому тепловому эффекту.  Но если напряжение не переменное синусоидальное - а импульсное - мы  можем получить одинаковый тепловой эффект - скажем от 10 вольт постоянного напряжения - и от 100 вольт ( замеренных по амплитуде на осциллографе ) - и имеющих вид коротких импульсов - следующих через промежутки времени в десять раз большие - чем длительность импульса.
Тоесть площадь под осциллограммой - будет одинаковая. Тепловое действие на реостате - одинаковое.  А амплитуда по осциллографу - будет отличаться в десять раз.
При измерении пульсирующего тока - мы можем применить выпрямитель и конденсатор. Однако при этом мы получим схему с R и C  элементами. Возможно что тут нас могут ожидать новые неприятности при изменении частоты сигнала. Это все относится к источникам погрешностей - или к вопросу почему мы могли неверно апроксимироватьданные измерений.

Теперь вторая возможная засада. Мы исходим из того, что обмотка питания - это одна обмотка, намотанная одинаковым проводом ( на одном - или нескольких магнитопроводах генератора ).  А кто сказал что это так и есть ?  На схеме нарисована одна обмотка ?  Часто такие схемы дают понятие об устройстве - но не отражают тонкостей конструкции.

А если там две обмотки из толстого и тонкого провода - включены последовательно ?  Наверно мы получим кривую - состоящую из двух кривых стыкующихся под некоторым углом.  Две обмотки имеющие разную толщину провода и число витков ( соединенные последовательно ) имеют каждая свою индуктивность.  При разной частоте  - КПД  каждой секции обмотки будет разным.
Я встречал подобные  решения в генераторах. Даже шунтирующие часть обмотки конденсаторы вмурованные в статор встречал.
Есть версия что при сложной конструкции обмоток статора - мы можем сильно промазать с вычислением внутреннего сопротивления.
В принципе - свой вклад в нелинейность могут вносить магнитное насыщение сердечника.  Или к примеру шунтирующие кольца вмотанные под обмотку ( фактически - сециальные короткозамкнутые витки ).
Попытаться разобраться с происходящим можно подключив осциллограф и  проанализировав форму сигнала при разной частоте вращения генератора ( при  подключенной нагрузке и на холостом ходу...  ) .

Я  написал немного сбивчиво - многие могут не понять... 
Но я надеюсь, что люди имеющие знания в электротехнике - поймут на какие особенности конструкции и электротехнические эффекты я  постарался обратить внимание.

Фирменные магнето - просты как веник - только с виду.
Иногда там внутри - все устроено не так как кажется  снаружи.

 

[kvadratov]

По датчикам - возьму небольшой тайм-аут.
Порисую возможные схемы включения, подумаю - и напишу выводы.  В данном случае - утро - вечера мудренее.
Надеюсь завтра смогу выложить новые идеи.
Тут сильно торопиться не нужно - главное не потерять пациента.

 

[SinglFather]

Первый - это некие ошибки измерения - вроде плохого контакта - или не соответствующих сопротивлений.... 

Мне то же это первое, что пришло в голову. Но если искать ошибку, то на неё похоже значение 160,0 ом. на красном фоне при оборотах 2000 и сопротивлении нагрузки 40 ом. Стабильное уменьшение внутреннего сопротивления с ростом оборотов при нагрузке 100 ом больше похоже на достоверный результат.

Приборная ошибка тоже маловероятна, т.к. измерение сводится к измерению постоянного напряжения, а мост с конденсатором привязывает уровень напряжения к верхушкам синусоиды. Это амплитудное значение при несинусоидальной форме может не относится как квадратный корень из двух к действующему, но пропорциональность должна присутствовать в любом случае.

Если в момент измерений от данной обмотки блок зажигания отключен, то импульсной составляющей просто неоткуда взяться. Форма сигнала скорее всего синусоидальная. По моей просьбе  alex_KPE снял осциллограмму с питающей обмотки РМЗ-500, оказалась чистая синусоида. Т.е. не нужно никаких приближений и допущений в процессе измерений, и в их интерпретации. Скорее всего в этой области ошибка маловероятна.

Предполагаю, что собака зарыта в увеличении потерь на перемагничивание сердечников с увеличением оборотов. Сопротивление потерь уменьшает комплексное сопротивление, т.к. по сути является шунтирующим. При низкоомной внешней нагрузке его влияние незначительно и возрастает при увеличении нагрузочного сопротивления.

Если это так, то расчет внутреннего сопротивления нужно делать по другому, только вот как определить сопротивление потерь?

Ваше мнение, kvadratov?

P.S. Вложил картинку с разрешения автора.

 

[M.Gennadij]

Предполагаю, что собака зарыта в увеличении потерь на перемагничивание сердечников с увеличением оборотов. Сопротивление потерь уменьшает комплексное сопротивление, т.к. по сути является шунтирующим. При низкоомной внешней нагрузке его влияние незначительно и возрастает при увеличении нагрузочного сопротивления.

Если это так, то расчет внутреннего сопротивления нужно делать по другому, только вот как определить сопротивление потерь?

Возможно этот эффект связан с резонансом на основе двух RL фильтров. ФВЧ фильтр состоит из индуктивности рассеивания генератора и активного сопротивления обмоток. ФНЧ, состоит из реактивного сопротивления обмоток и сопротивления нагрузки. Физический смысл индуктивности рассеивания состоит в том, что часть магнитного потока  обмоток замыкается минуя магнитопровод, то есть эта индуктивность является для генератора шунтирующей.

 

[SinglFather]

Геннадий, доброй ночи!
Вы немного путаете. Индуктивность рассеивания не является реальной индуктивностью. Это всего лишь обобщенный показатель потерь в магнитопроводе.  А сами потери могут быть вызваны  наличием гистерезиса у магнитопровода и наличием электропроводности самого сердечника (как бы маленькие короткозамкнутые витки внутри сердечника).

Если магнитное поле попадет в катушку минуя сердечник, то во-первых это поле практически не создает потерь на перемагничивание (значит внутр. сопротивление с увеличением оборотов будет расти), а во-вторых катушка без сердечника в магнитном поле создаёт очень маленькую величину ЭДС, и ею можно на практике пренебречь. 

А вот индуктивное сопротивление, это частотно зависимый элемент. Здесь Вы правы, но если влияет индуктивность обмотки, тогда с повышением оборотов внутреннее сопротивление должно увеличиваться, а оно наоборот уменьшается.

Скорее всего влияют потери в сердечнике. Сопротивление потерь с увеличением частоты уменьшается, и,  оказывая шунтирующее действие на обмотку генератора, уменьшает её внутреннее сопротивление. Эта зависимость к тому же ещё может быть и нелинейной из-за свойств материала сердечника и его конструкции.   

Мне кажется нужно просчитать нагрузочные характеристики генератора и на этом успокоиться.

 

[M.Gennadij]

Доброй ночи.      

Вы немного путаете. Индуктивность рассеивания не является реальной индуктивностью.

Я не говорил, что индуктивность рассеивания является реальной индуктивностью, но если часть потока замыкается минуя обмотку, то ЭДС будет пропорционально меньше, при этом активная мощность не рассеивается.      

Это всего лишь обобщенный показатель потерь в магнитопроводе.А сами потери могут быть вызваныналичием гистерезиса у магнитопровода и наличием электропроводности самого сердечника (как бы маленькие короткозамкнутые витки внутри сердечника). 

Это активные потери, которые идут на нагрев магнитопровода, к индуктивности рассеивания они отношения не имеют.       

Скорее всего влияют потери в сердечнике. Сопротивление потерь с увеличением частоты уменьшается, и,оказывая шунтирующее действие на обмотку генератора, уменьшает её внутреннее сопротивление. 

Непонятно, что подразумевается под выражением "Сопротивление потерь". Потери в магнитопроводе увеличиваются с увеличением частоты. При постоянной частоте, потери в магнитопроводе уменьшаются с увеличением нагрузки (максимальные потери на холостом ходе). Моё предположение по поводу фильтров скорее всего не верно, потому как при работе без нагрузки при увеличении частоты напряжение должно расти нелинейно.   

Мне кажется нужно просчитать нагрузочные характеристики генератора и на этом успокоиться. 

Да, я то же так считаю, но эффект интересный.

 

[SinglFather]

Я не говорил, что индуктивность рассеивания является реальной индуктивностью, но если часть потока замыкается минуя обмотку, то ЭДС будет пропорционально меньше, при этом активная мощность не рассеивается.

Правильно.

 <<SinglFather писал(а) Вчера :: 04:44:20:
Это всего лишь обобщенный показатель потерь в магнитопроводе.А сами потери могут быть вызваны наличием гистерезиса у магнитопровода и наличием электропроводности самого сердечника (как бы маленькие короткозамкнутые витки внутри сердечника).>> 
Это активные потери, которые идут на нагрев магнитопровода, к индуктивности рассеивания они отношения не имеют. 

Это множество короткозамкнутых витков низкой добротности. Единицу множества можно представить как виток, в разрыв которого включено сопротивление. Т.е. присутствует как активная составляющая так индуктивная. В практических расчетах активная составляющая не может не учитываться. Хотя логичнее было бы чтобы индуктивность рассеивания не содержала активной составляющей. Возможно в т.ч. и поэтому попытки напрямую замерить индуктивность рассеивания всегда дают большую ошибку.

Непонятно, что подразумевается под выражением "Сопротивление потерь"

Сопротивление потерь, это как бы сопротивление нагрузки, которая находится "внутри генератора". Это комплексное сопротивление имеющее в составе индуктивную и активную составляющие (емкостная есть тоже, но она чрезвычайно мала). Это нагрузка, которая всегда подключена к генератору. Почти то же самое, что и индуктивность рассеивания.

Потери в магнитопроводе увеличиваются с увеличением частоты.

Увеличиваются только потери на перемагничивание (гистерезис). Связано с тем, что ширина петли гистерезиса для каждого магнитопровода своя и она имеет постоянную ширину (во времени). Т.е. при повышении частоты  - "тормозит".
Причин для увеличения токов Фуко с увеличением частоты - не вижу.

При постоянной частоте, потери в магнитопроводе уменьшаются с увеличением нагрузки (максимальные потери на холостом ходе).

Очевидно, что Вы правы. Но мне кажется это утверждение должно звучать немного по другому:  При постоянной частоте, относительные потери в магнитопроводе уменьшаются с увеличением нагрузки (максимальные потери на холостом ходе). В расчете трансформаторов сопротивление потерь величина постоянная.

...потому как при работе без нагрузки при увеличении частоты напряжение должно расти нелинейно.

Оно и растет нелинейно, причем как без нагрузки так и с нагрузкой. В этом-то и вся проблема. Но по трем точкам (четвертая точка ноль) приблизительный график построить можно.

Геннадий, спасибо за дискуссию. Я хорошо помню и благодарен за то,  что Вы помогли в балансировке коленвала РМЗ-500 и корректно прочистили мне мозги. (Из того, что знал многое забыл, а из того, что не знал, забыл и вовсе. Но потихоньку начал вспоминать.)
Надеюсь и теперь будет практическая польза от нашего общения.
При наличии вашего желания готов продолжить.

 

[M.Gennadij]

Согласен со всем сказанным. Не знаю, много ли от меня будет пользы в этом вопросе, но если появятся какие нибудь мысли, то я конечно их выскажу.          P.S.  Вчера не было возможности выйти на форум, так что извините за задержку с ответом.

 

[SinglFather]

Главное заключается в том, что "в споре рождается истина".
А для того, что бы задуматься над чем-то нужно чтобы на этом было сосредоточено внимание. А для этого, в свою очередь, нужна мотивация.
Так, что даже при отсутствии аргументов по предмету спора, дискуссии полезны тем, что создают движение мысли. И в общении расширяется кругозор.
Вот сейчас думаю, какой двигатель поставить на SkyRanger, но нет дискуссии - и в голове туман. 

 

[архимед]

Вооо! Виктор золотые слова. Запишу себе на заметку. А то есть знакомые люди с установкой в мозгу типа ,,а я с тобой даже спорить всмысле дискусировать не буду, это все лишнее и пользы от этого никакой,,  Теперь буду вот так таким отвечать.

 

[gorinjakkima]

Уважаемый kvadratov, спасибо за исчерпывающую информацию, очень она мне помогла. Хочу отблагодарить за нее, я сделал небольшую программку для расчета УОЗ по ходу поршня от ВМТ и наоборот, надеюсь, она кому-то поможет. Только весит она в архиве 2,1 Mb, и форум ее не принимает. Если надо, могу переслать по почте

 

[kvadratov]

Квадратову. Здравствуйте. Подсоединился к МД-1 согласно схемы. Второй вывод МД-1 к чёрному проводу от датчика, на третий минус питания, на четвёртый вывод + питания кв. батарейка 4.5 вольта,  на пятый вывод красный провод от датчика, на шестой коричневый от датчика. загорелся светодиод П. Когда подсоединил разъём к двигателю загорелся светодиод Д. И на вращения двигателя ни как не реагировал. Горело постоянно два светодиода. Нумерация выводов с права на лево.

Прошу прощения за задержку с ответом. 
Как обычно - то  комп глючит - то  в хозяйстве приходится дыры затыкать.... 

Однако я подумал  про датчики - нарисовал схему  и готов поделиться соображениями.

Судя по описанию - прибор МД - 1 подключили правильно.



Моя версия - при условии что датчик  живой ( писали что его проверяли ранее ) - велика вероятность что датчик не работает из за слишком низкого напряжения питания от батарейки 4,5 вольта.
Я писал  что для проверки - можно  попробовать применить батарейку типа ''Крона'' - это 9 вольт.
В цепи питания датчика Холла  ( в коммутаторе ВАЗ)  применяется стабилитрон  Д814А - стабилизирующий напряжение в пределах от 7 до 8,5 вольт.
Это чуть меньше...
[ch9758]В принципе - в цепь питания можно поставить  дополнительно  резистор и стабилитрон - чтобы получить  8 вольт...  Можно включить один или два мощных диода в прямом направлении в разрыв провода питания. При этом напряжение при прохождении через диоды может понизиться - примерно на 1 вольт на каждом диоде ( метод перед применением требует проверки - так как может быть разница - в зависимости от примененных диодов ).

  [ch9758] После добавления картинки - стало ясно что в предидущем абзаце - я даже перемудрил. В блоке МД - 1 есть резистор в цепи питания - который призван ограничивать напряжение питания. Стабильтрона правда там нет...  Возможно этот резистор великоват при попытке запитать устройство от батарейки. Но пока мы не знаем точно необходимое для датчика напряжение - корректировка резистора - затруднительна - как движение ощупью в темной комнате...
Резистор в приборе МД - 1 - разных выпусков - тоже бывает разный.
По имеющейся документации - от 30 до 100 ом.
Интересно - какое у Вас сопротивление между 5 и 4 выводом МД - 1  ? 
Мысль попробовать увеличить число пальчиковых батареек - кажется  достаточно перспективной.

Можно попробовать применить 5 пальчиковых батареек последовательно - это будет 7,5 вольта.
Наверно - это самый простой вариант.

Опасения спалить датчик по питанию - понятны. И я писал об этой опасности.  Однако - как показали эксперименты мотоциклистов с датчиками Холла от ВАЗ 2108  -  они чаще всего не работают при напряжении питания менее 7 вольт. Эксперименты проводили для установки на Яву  старушку с 6 вольтовым аккумулятором.

ИМХО - чаще всего в коммутаторе стоит стабилизатор  ( на стабилитроне )  -  на напряжение  около  8 вольт.  Внутри датчика ( у автомобилей ) - стоит еще стабилитрон  на 5 вольт.  Собственно на чувствительный кристалл - подается 5 вольт.

Моя версия - от 4,5 вольт датчик имеет право не работать.

Я не зря писал про измерение тестером напряжения питания датчика  на исправном блоке  зажигания. Вы кажется не пробовали отключить от исправного коммутатора датчик и измерить тестером напрядение  с красного провода на массу и на черный провод ?
( Как я понимаю - черный стоит на массе - результат должен быть одинаковый ).
Пока мы точно не знаем правильное напряжение на красном проводе - мы блуждаем ощупью.

Я вижу 2 пути - измерить напряжение питания датчика с исправного блока (  есть минимальный риск порчи блока ).
( собственно как только Вы лишний раз дергаете разьем - Вы рискуете его оторвать раньше времени. Производя измерения - вы рискуете нечаяно коротнуть провода...  Встал с дивана - рискуем поскользнуться и сломать ногу ).

Или не трогая живой блок - попробовать присоединоить  к датчику прибор МД - 1 - но для питания применить не 3 батарейки по 1,5 вольта - а 4.  Не поможет - добавить пятую батарейку.  Если подача питания 6 и 7,5 вольт не поможет -  тогда  будем думать дальше.

Для справки - кроме описанных  автомобильшых датчиков Холла - на некоторых иномарках могут встречаться  датчики ПКВ на промышленных элементах Холла - без внутреннего стабилизатора.
Для питания используют напряжение 5 вольт - непосредственно стабилизированное блоком питания бортового компьютера по компьютерным стандартам 5 вольт.  Это тоже больше 4,5 вольт.
Использовать  питание 5 вольт от  USB разьема некоего гаджета - кажется заманчивой идеей - но я не готов к дискуссии про стабильность напряжения и возможные допуски на напряжение от  USB.

 

[gorinjakkima]

Уважаемый kvadratov, хотелось бы услышать твое мнение по поводу датчика холла в компьютерных кулерах. Хочу поставить его на восьмерку (ВАЗ 2108). Мне интересно, какие там будут импульсы, квадратные, или нет? Просто кулеры компьютерные неубиваемые, хочу неубиваемую систему зажигания. Спасибо.
P.S. С нетерпением жду резюме моей программки

 

[kvadratov]

Электрического выхода из строя датчика на автомобиле - лично не видел. Из опыта - в 2003 году - поставили другу на подержанную Вольву 345 трамблер от ВАЗ классики с датчиком Холла - и соответствующий коммутатор с катушкой. Ногу трамблера немного пришлось модифицировать. Генератор тоже кстати приспособили жигулевский (  родной генератор рассыпался ). Автомобиль успешно ездил до прошлого года и был продан на ходу. Мотор измочалили в хлам - и капитально перебрали за пару лет до продажи. А зажигание - работало все эти годы - вообще без проблем. Трамблер - коммутатор и катушку покупали в придорожном магазине в районе Балашихи - ( подмосковье ).  Еще один мой товарищ -  любитель стареньких фольксвагенов джета. Катается с роднытми немецкими трамблерами и переодически палит коммутаторы. И немецкие - и наши. Всегда - каюк коммутатора у него является следствием проблем с генератором.
Любит он ставить ВАЗ овские генераторы с помойки... И плохо дружит с электрикой. Вечно у него - то короткое замыкание в проводах от регулятора - то  аккумулятор отвалился. Убедить его причесать толком проводку - утопия. Трамблеры и датчики - у него вроде долго живут. А с генераторами и коммутаторами - беда. Сделано всегда на соплях - ну и результат предсказуем. В общем - мне кажется что с ВАЗ овскими датчиками Холла - нет особой проблемы - если в целом электросистема не замучена.
Ставил ВАЗовское зажигание на автомобиль Трабант и на мотороллерный мотор от Тулы. Нареканий на ненадежность - небыло.
Про датчики от компьютерного кулера. Они немного своеобразны.
Сам не применял. Люди писали что ставили их на автомобили....
В основном - привлекало их видимо то, что можно отслеживать сигналы разной полярности от вращающегося магнита, или халявная доступность....
Поглядите пару ссылок :
Про систему зажигания - 
http://zazigalka-ru.jimdo.com/%D1%83%D0%BD%D0%B8%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%B8%D1%8F-%D0%B1%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D0%B0-%D0%B7%D0%B0%D0%B6%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F-%D0%BD%D0%B0-pic16f676/

про вентиляторные датчики Холла :
http://forum.radeon.ru/viewtopic.php?t=31651

Еще описание  зажигалки от одного из самоделов :
http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=117142

 

[kvadratov]

P.S. С нетерпением жду резюме моей программки

Я сбросил в личные сообщения адрес почты.
Ничего не получил. Если отсылали программу и она не пришла - возможно ее зарубил вирусный фильтр или спам фильтр почты...
Напишите для проверки почты - что либо простенькое - типа привет - я с реаа по поводу программы. Если я получу письмо и отвечу - попробуете еще раз отослать программу. Иногда такие танцы с бубном в почте происходят.

 

[Apus]

Смотрю на ваш увлечённый диалог, решил вставить свои пять копеек.

Голый автомобильный датчик Холла проверил - от 5 Вольт работает. Есть не нулевая вероятность что и от 4 будет работать.

Ещё вопрос назрел. Если есть возможность подкинуть внешний источник питания, почему бы не взять любой ФУОЗ и вколхозить его?