磁電機斷電器觸點的故障分析

薛躍平

摘 要：磁電機斷電器觸點的間隙，決定發動機點火的時機，也就影響了發動機的輸出功率。本文著重探討了斷電器觸點的電腐蝕和化學磨損情況，以及介紹了電容元件對磁電機的重要作用。這些問題有利于理解磁電機斷電器觸點故障，也便于更好的維護磁電機。

關鍵詞：萊康明 磁電機 斷電器 觸點 電容 電火花

中圖分類號：TM307.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（a）-0139-01

隨著通用機市場的繁榮和發展，越來越多的用戶在使用航空活塞式發動機。以大量使用的美國萊康明發動機為例，經常會遇到發動機附件系統的故障，其中磁電機的問題和安全性引起了我們高度的重視。現以萊康明發動機所選用的美國UNISON或CHAMPION公司生產的SLICK磁電機為例，分析磁電機斷電器故障的原因及維護注意事項。

1 磁電機斷電器觸點的不正常現象

在所有選用萊康明發動機的飛機公司如法國宇航公司的TB20/200型飛機，美國新派泊公司的SEMINOLE PA-44-180型飛機及美國賽斯納公司的172R型飛機的維護手冊中規定，每100個飛行小時定檢中，要對磁電機進行分解檢查。最重要的原因是在磁電機低壓電路中的斷電器觸點最容易出現觸點故障問題。觸點因通過的電流和壓降大小不同，以及工作環境的不同，會有冷焊、熔焊、彈跳、磨損、電弧和電火花等不同的現象，這些現象都會影響觸點的正常工作。

2 磁電機斷電器的基本結構

SLICK磁電機斷電器的觸點為鉬銥合金制成，新的觸點固定接觸點具有一個凸起的圓表面，活動接觸點為平面，即觸點的接觸形式為點接觸；為了消除觸點的彈跳，活動接觸點與彈簧片壓緊成一整體，并與磁電機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，使觸點斷開或閉合；固定接觸點與底盤裝配在一起，并通過殼體接地。

3 磁電機斷電器觸點的電腐蝕

3.1 斷電器觸點液橋磨損的原因及危害

因為磁電機是電嘴點火的供能源，所以會產生非常高的電壓，一般可達15000～18000 V以上。磁電機中的低壓電路雖然是間接產生高壓電的部件，但是當低壓電路中的斷電器觸點在斷開的瞬間，一次線圈仍然會產生大約300～500 V的自感應電動勢。這就滿足了觸點火花放電的條件，即觸點間的電壓大于270～300 V，而電流小于燃弧電流。這也是磁電機斷電器觸點產生電腐蝕的主要原因。SLICK磁電機最常見的就是觸點電腐蝕中的液橋磨損。我們在定檢中分解磁電機時，常會發現作為陰極的固定接觸點上有瘤狀或針尖狀的小凸起，而作為陽極的活動接觸點上相應的位置有一個小的凹坑。這是兩極之間發生了金屬轉移，造成了液橋磨損。這種情況對于需要精確內定時的磁電機來說是非常大的危害。斷電器觸點的間隙是有嚴格的標準的，以件號4371的SLICK磁電機為例，它的觸點最大間隙為0.008～0.010英寸，而一但發生液橋磨損，就會嚴重影響觸點間隙的精度。這會改變發動機的點火定時角，減弱磁電機的電壓輸出，引起磁電機掉轉過多，從而影響發動機的輸出功率，嚴重時會造成發動機工作不穩定。

3.2 斷電器觸點的消火花裝置

為了減弱觸點間的電火花強度，在磁電機低壓電路中斷電器的兩端并聯安裝了一個電容，這個電容的容量只有零點幾個微法拉，但它對磁電機的性能有著重要的作用。一個作用是減弱觸點間電火花的強度，延長觸點的使用壽命。當低壓電路由觸點斷開時，一次線圈自感應電流分為兩路。因為一路流向電容元件給電容充電，所以另一路流向斷電器觸點的電流就減少了，電壓升高也減慢了，從而減弱了觸點間的電火花強度。另一個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電動勢。因為一方面電容放電的電流可加速鐵芯中剩磁的消失速度；另一方面減弱觸點電火花強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的輸出電壓。需要說明的是這個電容的容量不易過大。電容容量越大，斷電器觸點兩端電壓升高的越慢，觸點間產生的電火花越弱，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，使二次線圈感應電動勢減小，磁電機輸出電壓降低。可見，低壓電路中的電容的容量應該適當，電容只減弱觸點間電火花強度，而不是消除電火花。

4 磁電機斷電器觸點的化學磨損

斷電器觸點的工作條件比較惡劣，觸點正常的顏色應為淺灰色，使用過的觸點表面通常較光亮。但是當磁電機轉子的密封膠圈有損傷時，滑油會從發動機內部進入到磁電機內部，這時滑油就會污染觸點，觸點會變黑，表面形成非導電性膜，增大接觸電阻甚至不導電。這種非導電性膜會在觸點相互碰撞和接觸壓力的作用下，逐漸剝落，形成觸點材料的損耗，這就是觸點的化學磨損，同樣嚴重影響磁電機性能。因此，在作磁電機100小時定檢時，如發現磁電機內部有滑油痕跡，應立即把磁電機送專修工廠翻修。

5 磁電機斷電器的維護注意事項

在SLICK磁電機的日常維護中，如發現斷電器觸點有液橋磨損，應更換斷電器。因為觸點極硬，對它們進行銼修和打磨會使金屬碎粒嵌入觸點的工作表面，引起熱量集中和觸點的熔焊。在檢查斷電器觸點的腐蝕磨損情況時，不要掰動活動觸點彈簧片角度過大，也不要用力過猛，以防止彈簧片損壞變形。對于觸點上的污染物，應該用酒精和綢布或麂皮清潔。平時要保持磁電機通氣孔通暢，防止發動機清洗劑和洗滌油進入通氣孔，避免磁電機內部受污染。

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