Magneto — enhet och handlingsprincip

1887 utvecklade och patenterade den tyske ingenjören och uppfinnaren Robert Bosch, ägare till företaget med samma namn, det första magnetiska tändsystemet. Allt började med att en av företagets kunder beställde utvecklingen av ett tändsystem för sin gasmotor och snart var beställningen uppfylld. Senare upptäcktes några brister och enheten modifierades. Som ett resultat, 1890, hade Robert Bosch GmbH redan fullgjort stora beställningar på magnetiska tändsystem, som började anlända i enorma mängder från hela världen.

Sju år senare, 1897, anpassades enheten så småningom för ett fordon, eftersom Daimler behövde utveckla en tändning för trehjulingen De Dion Bouton. Därmed löstes till slut problemet med antändning för förbränningsmotorer för bilar som arbetar med höga varv. Fem år senare, 1902, förbättrade en student till Robert Bosch, Gottlob Honnold, magnetotändningen genom att lägga till ett tändstift och gjorde på så sätt enheten universell.

Så vad är en magneto? Hur fungerar det och hur fungerar det? Allt är väldigt enkelt, som allt genialiskt. Magneto är en generator där rollen som en induktor spelas permanentmagnetdrivs i rotation av en yttre kraft. Den magnetiska rotorn skapar ett roterande alternerande magnetiskt flöde som inducerar en EMF i statorlindningen.

Ett typiskt tändsystem för bilar innehåller låg- och högspänningsspolar. Lågspänningsspolen har en brytare och en kondensator i sin krets, och högspänningsspolen är ansluten till jord på en av sina terminaler och till tändstiften på sin andra terminal.

Det vanliga U-formade oket på vilket spolarna är lindade är en magnetisk krets i vilken växlande magnetfält genom att rotera en permanentmagnet. Ofta används en del av varven på högspänningslindningen som lågspänningslindningar, liknande hur lindningarna på autotransformatorer är gjorda.

När magneten roterar induceras en EMF i lågspänningsspolen, men spolen kortsluts av en mekanisk omkopplare så att den upplever en inducerad ström som orsakas av det förändrade magnetiska flödet som penetrerar kärnan när magneten korsar den med dess kraftlinjer. Förändringen i magnetiskt flöde varar några millisekunder och som ett resultat finns det en självstängande spole med en ström på flera ampere.

Vid någon tidpunkt öppnar brytarkontakterna, strömmen rusar från spolen till kondensatorn och harmoniska svängningar börjar i den resulterande lågspänningsoscillerande kretsen, deras frekvens är cirka 1 kHz.Eftersom kontakterna öppnar sig snabbt, under mindre än en fjärdedel av den första slingoscillationsperioden, sker det inget avbrott mellan brytarkontakterna och först efter att brytarkontakterna öppnat når EMF i lågspänningskretsen amplitud.

I detta ögonblick inträffar tändstiftet som är anslutet till högspänningslindningen, energin från lågspänningskretsens kondensator omvandlas till växelströmsenergi i högspänningskretsen, allteftersom svängningarna i lågspänningskretsen fortsätter , och den brännbara blandningen i cylindern hinner antändas.

Oscillationer varar inte mer än 1 millisekund, på grund av induktans- och kapacitansvärdena för den magnetiska strukturen, stänger brytarkontakterna igen och nästa cykel av strömökning börjar i lågspänningskretsen som rör sig av sig själv.

Således ser vi att magneton är en magnetoelektrisk maskin vars funktion är att omvandla den mekaniska rotationsenergin hos den magnetiska rotorn till elektrisk energi, närmare bestämt energin från en högspänningsurladdning på ett ljus. Idag kan man fortfarande hitta magnetbaserade tändsystem för förbränningsmotorer.

Uppenbarligen kan inte varje generator hänföras till en magneto, eftersom endast de generatorer som exciteras av permanentmagneter och vanligtvis är anslutna till en högspänningstransformator i tändsystemet för förbränningsmotorer kallas magneto.

Det händer att magneton tillhandahåller inte bara tändningen, utan också strömförsörjningen av fordonets ombordnätverk, men oftast levererar magneton endast tändsystemet.Under tiden kan du idag på marknaden hitta permanentmagnetgeneratorer med flera generatorspolar på statorn, sådana generatorer är lämpliga för motorcyklar, men i princip är de universella.

I vissa fall tjänar en extra spole på magnetkärnan fortfarande till att generera elektricitet för ombordnätet. Magneter sitter ibland på svänghjulet, som har den dubbla funktionen att aktivera magneten och aktivera generatorn. En sådan hybridenhet kallas faktiskt «magdino» från en kombination av orden «magneto» och «dynamo».

På lätta motorcyklar, jetplan, snöskotrar, utombordare, utombordare kan du hitta Magdinos som arbetar tillsammans med likriktare och spänningsregulatorer. Kraften i magdino är inte stor, inom 100 watt, men den räcker till för sidobelysning och till och med för att ladda batteriet. Fördelen med Magdino är dess ringa storlek och låga vikt.

I förbränningsbensinmotorer användes traditionellt en magneto under lång tid, vilket gav en strömpuls till tändstiftet, när batterier ännu inte introducerades allmänt för detta ändamål. Än idag kan sådana lösningar hittas. Två- eller fyrtaktsmotorer från mopeder, gräsklippare, motorsågar. Under andra världskriget hade tyska tankförgasade motorer ett magnetiskt tändsystem.

Kolvmotorer för flygplan har ett par tändstift på varje cylinder, och varje uppsättning tändstift är ansluten till sin egen magnet - de vänstra och högra uppsättningarna tändstift drivs separat. Denna lösning möjliggör effektivare förbränning av bränsleblandningen, och i händelse av fel på en av magnetparet förblir den andra i drift, vilket ger systemet tillförlitlighet.