磁电机的工作原理是什么?
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绝大多数的小型割草机、链锯、修剪器以及其他小型汽油发动机都无需电池。实际上,它们都是用磁电机为火花塞供电的。由于磁电机的可靠性非常高,因此也用于许多小型飞机中(例如Cessna152,请参阅飞机如何飞上蓝天?)。

所有点火系统的用途都是在适当的一刻产生极高(如20,000伏)的电压。该电压使得电火花越过火花塞气隙,点燃发动机中的燃料。有关详细信息,请参见汽车发动机工作原理

下图中白色的方盒就是磁电机(链锯所用的磁电机):

链锯所用的磁电机

磁电机的原理十分简单。它基本上就是一种用来产生高压周期脉冲(而不是连续电流)的发电机。发电机(或是磁电机)利用的是电磁转换过程的逆过程(有关详细信息,请参见电磁体工作原理)。电磁铁通常由铁芯(电枢)和绕在上面的线圈组成,当您使电磁铁线圈通电时(例如使用电池供电),线圈将在电枢中产生磁场。发电机的发电过程正好与之相反。当您在电枢旁移动磁体时,线圈中将产生感应电流。

磁电机由五部分组成:

  • 电枢。对于上面的磁电机,电枢的形状像一个大写字母“U”。字母U的两端指向飞轮。
  • 绕在U型电枢一端的初级绕组,由约200匝粗线组成。
  • 绕在初级绕组上的次级绕组,由约20,000匝细线组成。
  • 通常称为“电子打火器”的简单电子控制单元(或是一组断闭点和一个电容)。
  • 一对嵌在发电机飞轮中的高磁性永磁体。

下图显示了这两块磁体:

磁体

当磁体旋转着经过U型电枢时,便会在电枢中形成一个磁场。初级、次级绕组与该磁场相互作用,会感应出少许电流。然而,我们需要的是非常高的电压。因此,当电枢磁场最强时,电子控制单元的开关会断开。开关切断了通过初级绕组中的电流,形成了电压尖峰(约为200伏)。由于次级绕组线圈的匝数为初级绕组的100倍,因此次级绕组的电压可高达20,000伏左右,火花塞正是由此电压来供电的。

许多带有前灯和电启动器等配件的驾驶式割草机确实装有电池。尽管如此,由于磁发电机十分简单耐用,它仍然应用于发动机的点火系统中。

有关磁电机的更多信息,请访问以下链接:




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