薛躍平
摘 要:磁電機(jī)斷電器觸點(diǎn)的間隙,決定發(fā)動機(jī)點(diǎn)火的時(shí)機(jī),也就影響了發(fā)動機(jī)的輸出功率。本文著重探討了斷電器觸點(diǎn)的電腐蝕和化學(xué)磨損情況,以及介紹了電容元件對磁電機(jī)的重要作用。這些問題有利于理解磁電機(jī)斷電器觸點(diǎn)故障,也便于更好的維護(hù)磁電機(jī)。
關(guān)鍵詞:萊康明 磁電機(jī) 斷電器 觸點(diǎn) 電容 電火花
中圖分類號:TM307.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)03(a)-0139-01
隨著通用機(jī)市場的繁榮和發(fā)展,越來越多的用戶在使用航空活塞式發(fā)動機(jī)。以大量使用的美國萊康明發(fā)動機(jī)為例,經(jīng)常會遇到發(fā)動機(jī)附件系統(tǒng)的故障,其中磁電機(jī)的問題和安全性引起了我們高度的重視。現(xiàn)以萊康明發(fā)動機(jī)所選用的美國UNISON或CHAMPION公司生產(chǎn)的SLICK磁電機(jī)為例,分析磁電機(jī)斷電器故障的原因及維護(hù)注意事項(xiàng)。
1 磁電機(jī)斷電器觸點(diǎn)的不正?,F(xiàn)象
在所有選用萊康明發(fā)動機(jī)的飛機(jī)公司如法國宇航公司的TB20/200型飛機(jī),美國新派泊公司的SEMINOLE PA-44-180型飛機(jī)及美國賽斯納公司的172R型飛機(jī)的維護(hù)手冊中規(guī)定,每100個(gè)飛行小時(shí)定檢中,要對磁電機(jī)進(jìn)行分解檢查。最重要的原因是在磁電機(jī)低壓電路中的斷電器觸點(diǎn)最容易出現(xiàn)觸點(diǎn)故障問題。觸點(diǎn)因通過的電流和壓降大小不同,以及工作環(huán)境的不同,會有冷焊、熔焊、彈跳、磨損、電弧和電火花等不同的現(xiàn)象,這些現(xiàn)象都會影響觸點(diǎn)的正常工作。
2 磁電機(jī)斷電器的基本結(jié)構(gòu)
SLICK磁電機(jī)斷電器的觸點(diǎn)為鉬銥合金制成,新的觸點(diǎn)固定接觸點(diǎn)具有一個(gè)凸起的圓表面,活動接觸點(diǎn)為平面,即觸點(diǎn)的接觸形式為點(diǎn)接觸;為了消除觸點(diǎn)的彈跳,活動接觸點(diǎn)與彈簧片壓緊成一整體,并與磁電機(jī)殼體絕緣而與低壓電路的一次線圈相連,彈簧片由凸輪帶動,使觸點(diǎn)斷開或閉合;固定接觸點(diǎn)與底盤裝配在一起,并通過殼體接地。
3 磁電機(jī)斷電器觸點(diǎn)的電腐蝕
3.1 斷電器觸點(diǎn)液橋磨損的原因及危害
因?yàn)榇烹姍C(jī)是電嘴點(diǎn)火的供能源,所以會產(chǎn)生非常高的電壓,一般可達(dá)15000~18000 V以上。磁電機(jī)中的低壓電路雖然是間接產(chǎn)生高壓電的部件,但是當(dāng)?shù)蛪弘娐分械臄嚯娖饔|點(diǎn)在斷開的瞬間,一次線圈仍然會產(chǎn)生大約300~500 V的自感應(yīng)電動勢。這就滿足了觸點(diǎn)火花放電的條件,即觸點(diǎn)間的電壓大于270~300 V,而電流小于燃弧電流。這也是磁電機(jī)斷電器觸點(diǎn)產(chǎn)生電腐蝕的主要原因。SLICK磁電機(jī)最常見的就是觸點(diǎn)電腐蝕中的液橋磨損。我們在定檢中分解磁電機(jī)時(shí),常會發(fā)現(xiàn)作為陰極的固定接觸點(diǎn)上有瘤狀或針尖狀的小凸起,而作為陽極的活動接觸點(diǎn)上相應(yīng)的位置有一個(gè)小的凹坑。這是兩極之間發(fā)生了金屬轉(zhuǎn)移,造成了液橋磨損。這種情況對于需要精確內(nèi)定時(shí)的磁電機(jī)來說是非常大的危害。斷電器觸點(diǎn)的間隙是有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)的,以件號4371的SLICK磁電機(jī)為例,它的觸點(diǎn)最大間隙為0.008~0.010英寸,而一但發(fā)生液橋磨損,就會嚴(yán)重影響觸點(diǎn)間隙的精度。這會改變發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火定時(shí)角,減弱磁電機(jī)的電壓輸出,引起磁電機(jī)掉轉(zhuǎn)過多,從而影響發(fā)動機(jī)的輸出功率,嚴(yán)重時(shí)會造成發(fā)動機(jī)工作不穩(wěn)定。
3.2 斷電器觸點(diǎn)的消火花裝置
為了減弱觸點(diǎn)間的電火花強(qiáng)度,在磁電機(jī)低壓電路中斷電器的兩端并聯(lián)安裝了一個(gè)電容,這個(gè)電容的容量只有零點(diǎn)幾個(gè)微法拉,但它對磁電機(jī)的性能有著重要的作用。一個(gè)作用是減弱觸點(diǎn)間電火花的強(qiáng)度,延長觸點(diǎn)的使用壽命。當(dāng)?shù)蛪弘娐酚捎|點(diǎn)斷開時(shí),一次線圈自感應(yīng)電流分為兩路。因?yàn)橐宦妨飨螂娙菰o電容充電,所以另一路流向斷電器觸點(diǎn)的電流就減少了,電壓升高也減慢了,從而減弱了觸點(diǎn)間的電火花強(qiáng)度。另一個(gè)作用是增大鐵芯中的磁通變化率,提高高壓電路中二次線圈的感應(yīng)電動勢。因?yàn)橐环矫骐娙莘烹姷碾娏骺杉铀勹F芯中剩磁的消失速度;另一方面減弱觸點(diǎn)電火花強(qiáng)度也是加速一次線圈斷電的過程,所以兩方面都有利于提高磁電機(jī)的輸出電壓。需要說明的是這個(gè)電容的容量不易過大。電容容量越大,斷電器觸點(diǎn)兩端電壓升高的越慢,觸點(diǎn)間產(chǎn)生的電火花越弱,也更能減小電火花所帶來的能量損失。但是,電容充電、放電所需的時(shí)間卻因此增長,從而使低壓電路電流消失的速度變慢,鐵芯中的磁通變化率減小,使二次線圈感應(yīng)電動勢減小,磁電機(jī)輸出電壓降低??梢?,低壓電路中的電容的容量應(yīng)該適當(dāng),電容只減弱觸點(diǎn)間電火花強(qiáng)度,而不是消除電火花。
4 磁電機(jī)斷電器觸點(diǎn)的化學(xué)磨損
斷電器觸點(diǎn)的工作條件比較惡劣,觸點(diǎn)正常的顏色應(yīng)為淺灰色,使用過的觸點(diǎn)表面通常較光亮。但是當(dāng)磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的密封膠圈有損傷時(shí),滑油會從發(fā)動機(jī)內(nèi)部進(jìn)入到磁電機(jī)內(nèi)部,這時(shí)滑油就會污染觸點(diǎn),觸點(diǎn)會變黑,表面形成非導(dǎo)電性膜,增大接觸電阻甚至不導(dǎo)電。這種非導(dǎo)電性膜會在觸點(diǎn)相互碰撞和接觸壓力的作用下,逐漸剝落,形成觸點(diǎn)材料的損耗,這就是觸點(diǎn)的化學(xué)磨損,同樣嚴(yán)重影響磁電機(jī)性能。因此,在作磁電機(jī)100小時(shí)定檢時(shí),如發(fā)現(xiàn)磁電機(jī)內(nèi)部有滑油痕跡,應(yīng)立即把磁電機(jī)送專修工廠翻修。
5 磁電機(jī)斷電器的維護(hù)注意事項(xiàng)
在SLICK磁電機(jī)的日常維護(hù)中,如發(fā)現(xiàn)斷電器觸點(diǎn)有液橋磨損,應(yīng)更換斷電器。因?yàn)橛|點(diǎn)極硬,對它們進(jìn)行銼修和打磨會使金屬碎粒嵌入觸點(diǎn)的工作表面,引起熱量集中和觸點(diǎn)的熔焊。在檢查斷電器觸點(diǎn)的腐蝕磨損情況時(shí),不要掰動活動觸點(diǎn)彈簧片角度過大,也不要用力過猛,以防止彈簧片損壞變形。對于觸點(diǎn)上的污染物,應(yīng)該用酒精和綢布或麂皮清潔。平時(shí)要保持磁電機(jī)通氣孔通暢,防止發(fā)動機(jī)清洗劑和洗滌油進(jìn)入通氣孔,避免磁電機(jī)內(nèi)部受污染。
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