2,3.7. Низковольтные емкостные системы зажигания с полупроводниковыми свечами.
Основными их элементами являются: индукционная катушка ИК с вторичным напряжением 2-3кВ, накопительный конденсатор Ск ёмкостью в несколько микрофарад, выпрямитель Д, разрядник Р и резистор R1.
Последовательностью импульсов напряжения индукционной катушки накопительной конденсатор через выпрямитель заряжается до напряжения, необходимого для пробоя разрядника Р. При пробе разрядника накопительный конденсатор подключается к электродам свечи СП с полупроводником, вдоль поверхности которого и образуется разряд, состоящий из стадий, описанных в параграфе 4.1. Для упрощения анализа процесса заряда накопительного конденсатора последовательностью импульсов допустим, что выпрямитель является идеальным (в прямом направлении сопротивление равно нулю, а в обратном – бесконечности).
Для первого импульса заряда накопительного конденсатора, считая, что =1, при коэффициенте связи между обмотками К=1 справедливо уравнение баланса энергии:
(4)
Где L1 – индуктивность первичной обмотки катушки;
i1р – ток в первичной цепи в момент размыкания контактов;
Сн - емкость накопительного конденсатора;
–межвитковая
ёмкость вторичной цепи и приведённая
ёмкость конденсатора, включённого параллельно контактам прерывателя;
Uн1 – напряжение на накопительном конденсаторе после первого импульса.
Из уравнения ( 4 ) следует, что
(5)
Так как в период паузы между импульсами накопительный конденсатор Сн сохраняет заряд, а конденсаторы С1 и С2 разряжаются, то для второго импульса
(6)
С учётом формулы ( 5 )
(7)
Для n – го импульса
(8)
Выражение (8) позволяет найти максимальное значение напряжения, до которого может зарядиться накопительный конденсатор при n
(9)
Или, учитывая выражение ( 5 )
(10)
Таким образом, максимальное напряжение, до которого может зарядиться накопительный конденсатор (при отключенном разряднике), равно максимальному напряжению, развиваемому индукционной катушкой при отключенном накопительном конденсаторе к моменту пробоя разрядника примерно всегда одинаково. У существующих систем зажигания накопительный конденсатор заряжается за 40…100 импульсов при частоте импульсов индукционной катушки f=400…1000 Гц. Следовательно, частота разрядов вдоль поверхности полупроводника, составляет 4…25Гц.
На образование разряда вдоль поверхности полупроводника, вследствие того, что он заряжается внутри полупроводника, нагарообразование (Rш) практически влияния не оказывает, но естественно при наличии Rш накопительный конденсатор должен обладать большим запасом энергии, ибо в этом случае его энергия будет расходоваться как на образовании разряда вдоль поверхности, так и на потери в шунтирующем сопротивлении.
2,3.8. Особенности эксплуатации
В процессе эксплуатации электрических систем зажигания ГТД производят осмотр и проверку внешнего состояния, а также надёжность крепления индукционных катушек (агрегатов зажигания). При этом необходимо обращать внимание на качество присоединения проводов высокого и низкого напряжения, на целостность экранирующей оплётки.
При выполнении регламентных работ проверяется состояние контактов прерывателя, сила тока, потребляемого индукционной катушкой от бортовой сети, вторичное напряжение. В случае необходимости контакты прерывателя защищаются. Во избежание сваривания контактов прерывателя в процессе эксплуатации напряжение питания индукционной катушки даже кратковременно не должно превышать допустимых пределов, установленных техническими условиями. Если сила первичного тока и вторичное напряжение не соответствуют техническим условиям, то их регулируют с помощью контактного винта прерывателя. Вторичное напряжение при этом измеряют на специальной установке со стандартным разрядником. Работоспособность индукционных катушек проверяется с применением эталонных свечей зажигания.
При установке элементов системы зажигания на двигатель необходимо следить за обеспечением хорошего электрического контакта корпуса агрегата зажигания и экранирующей оплётки с металлическими частями конструкции. Обязательным является соблюдение правильной полярности при подключении индукционной катушки к источнику питания. Запрещается включение (даже кратковременное) индукционной катушки при разомкнутой цепи вторичной обмотки, иначе возможны пробой вторичной обмотки, сваривание, контактов прерывателя.
Авиационные свечи с керамической изоляцией требуют бережного и внимательного обращения. Их нельзя подвергать ударам, ронять. Монтаж и демонтаж свечей необходимо производить только специальными ключами. Свечи должны быть чистыми, герметичными и обеспечивать нормальное искрообразование. Не разрешается зачищать или протирать рабочую поверхность эрозионных свечей. Необходимо следить, чтобы жидкости, масло, грязь не попадали на агрегаты зажигания.
Особенность эксплуатации комбинированных систем зажигания, обусловленная наличием в разряднике радиоактивного изотопа, состоит в том, что вскрывать агрегат категорически воспрещается. Мощность дозы излучения на наружной поверхности агрегата не превышает уровня естественного фона для данной местности.
Для проверки работоспособности системы зажигания используется специальная контрольная обмотка к, сигнал с которой подаётся к измерителю частоты импульсов. Агрегат считается исправным, если частота разрядов на свече не менее 7имп/с.