第一篇:本片詳細介紹了摩托車的各部分結構及工作原理
本片詳細介紹了摩托車的各部分結構及工作原理,并結合實際講述各結構的安裝與拆卸方法,同時介紹了摩托車的保養與使用常識和常見故障的檢修方法。主要內容包括:點火系統、進氣系統、冷卻系統、潤滑系統、變速系統、起動系統、電氣系統、整車系統等各系統的原理及常見故障。最后從整車的角度又集中托車常見故障的診斷及排除方法。
摩托車結構與使用維修(全套12集)
第一講:摩托車的基本常識、發動機的工作原理
第二講:發動機的點火系統、進氣系統、排氣消聲器、冷卻系統
第三講:摩托車的化油器、化油器的保養和檢修
第四講:發動機的汽缸蓋、發動機的汽缸體、發動機的活塞組
第五講:發動機的配氣機構、發動機的潤滑系統
第六講:發動機的潤滑系統(四沖)、發動機的離合器
第七講:發動機的變速系統、發動機的啟動系統
第八講:發動機的曲軸連桿組、發動機的裝配方法
第九講:摩托車的電氣系統
第十講:摩托車的整車系統
第十一講:摩托車的故障診斷方法
第十二講:其它故障診斷方法器
第二篇:摩托車發動機的工作原理
摩托車發動機的工作原理
二沖發動機的工作過程如下:
1.活塞向上運動混合氣流進曲軸箱內.2.活塞下行把混合氣壓到燃燒室,完成第一次壓縮。
3.混合氣到汽缸后活塞上行把進氣口和排氣口都關閉了,當活塞把氣體壓縮到最小體積時(這是第二次壓縮)火花塞點火.4.燃燒的壓力把活塞往下推,當活塞下行到一定的位置時排氣口先打開,廢氣派出然后進氣口打開,新的混合氣進入汽缸把剩余廢氣擠出。
在相同的轉速下因為二沖發動機比四沖發動燃燒次數多一次,所以功率大,而且二沖發動機也比同排量的四沖發動機輕巧許多,所以在賽車上二沖車占壓倒性的優勢,但由于二沖發動機的進氣和排氣在同時進行,當發動機的轉速低時由于排氣口打開的時間過長,會有一部分的新鮮的混合氣連同廢氣一起從排氣口排出,所以在底轉速時功率不高,新型的二沖發動機已經增加了一些部件來改善這個問題如YAMAHA的YPVS、HONDA的ATAC SUZUKID的SAEC。由于燃燒機油產生的積炭和開在汽缸壁上的進氣孔和排氣孔,二沖發動機的磨損比四沖發動機快的多
四沖程發動機的工作原理.四沖程發動機的使用范圍很廣,四沖發動機也就是說活塞每做四次往復運動汽缸點一次火。具體工作原理如下:
1.進氣:此時進氣門打開,活塞下行,汽油和空氣的混合氣被吸進汽缸內.2.壓縮:此時進氣門和排氣門同時關閉,活塞上行,混合氣被壓縮。
3.燃燒:當混合器被壓縮到最小時火花塞跳火點燃混和氣,燃燒產生的壓力推動活塞下行并帶動曲軸旋轉。
4.排氣:當活塞下行到最低點時排氣門打開,廢氣排出,活塞繼續上行把多余的廢氣排出.二沖程發動機的工作原理顧名思意二沖程發動機就是活塞上下運動兩個行程,火花塞點火一次。二沖發動機的進氣過程完全不同于四沖發動機,二沖程發動機要經過兩次壓縮,在二沖發動機上,混合氣先流進曲軸箱然后才流進汽缸確切的說應是流進燃燒室,而四沖發動機的混合氣是直接流進汽缸,四沖發動機的曲軸箱是用來存放機油的,二沖程發動機由于曲軸箱用來存放混合氣不能儲存機油所以二沖發動機用的機油是不能循環再用的燃燒機油。
第三篇:減速機結構工作原理
一、減速機的結構:
減速機一般由箱體、軸系部件和附件三大部分組成(一)箱體
箱體是減速機中所有零件的基座,是支承和固定軸系部件、保證傳動零件的正確相對位置并承受作用在減速機上的荷載的重要零件。箱體一般還兼作潤滑油的油箱,具有充分潤滑和很好的密封箱體零件的作用。
箱體大多做剖分式,由箱座和箱蓋組成(取軸的中心線為剖分面)(二)附件
為保證減速機正常工作和具有完善的性能,減速機箱體上常設置某些必要的裝置和零件,這些裝置和零件及箱體上相應的局部結構統稱為附件。
1、窺視孔和視孔蓋(窺視孔:用于檢查傳動件的嚙合情況和潤滑情況等,并由該孔向箱內注入潤滑油。)
2、通氣器(減速機工作時,箱體內的溫度和氣壓都很高,通氣器能使熱膨脹氣體及時排出,保證箱體內外壓平衡,以免潤滑油沿箱體結合面、軸外伸處及其他縫隙滲漏出來。)
3、軸承端蓋(用以固定軸承外圈及調整軸承間隙,承受軸向力)
4、定位銷(箱蓋和箱座需要兩個圓錐銷定位)
5、油面指示裝置(指示減速機內油面的高度是否符合要求)
6、油塞(排油孔,更換減速機箱體內污油)
7、啟蓋螺釘(為了方便開啟箱蓋,對抗密封膠或水玻璃的粘結作用)
8、起吊裝置(方便搬運)(三)軸系部件
分為:階梯軸和齒輪軸兩種 階梯軸:常用
齒輪軸:當齒輪直徑較小,齒輪與軸做成一體
二、減速機工作原理
減速機一般用于低轉速大扭矩的傳動設備,把電動機、內燃機或其它高速運轉的動力通過減速機的輸入軸上的齒數少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的,普通的減速機也會有幾對相同原理齒輪達到理想的減速效果,大小齒輪的齒數之比,就是傳動比。減速機是通過機械傳動裝置來降低電機(馬達)轉速,而變頻器是通過改變交流電頻率以達到電機(馬達)速度調節的目的。通過變頻器降低電機轉速時,可以達到節能的目的。國內比較有名氣的變頻器生產企業有三晶、英威騰等等。
減速機是一種相對精密的機械,使用它的目的是降低轉速,增加轉矩。它的種類繁多,型號各異,不同種類有不同的用途。減速機的種類繁多,按照傳動類型可分為齒輪減速器、蝸桿減速機和行星齒輪減速機;按照傳動級數不同可分為單級和多級減速器;按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐-圓柱齒輪減速器;按照傳動的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式減速機。
通用減速機和專用減速機設計選型方法的最大不同在于,前者適用于各個行業,但減速只能按一種特定的工況條件設計,故選用時用戶需
根據各自的要求考慮不同的修正系數,工廠應該按實際選用的電動機功率(不是減速器的額定功率)打銘牌;后者按用戶的專用條件設計,該考慮的系數,設計時一般已作考慮,選用時只要滿足使用功率小于等于減速器的額定功率即可,方法相對簡單。
第四篇:電容器的工作原理及結構
電容器工作原理這得從電容器的結構上說起。最簡單的電容器是由兩端的極板和中間的絕緣電介質(包括空氣)構成的。通電后,極板帶電,形成電壓(電勢差),但是由于中間的絕緣物質,所以整個電容器是不導電的。不過,這樣的情況是在沒有超過電容器的臨界電壓(擊穿電壓)的前提條件下的。我們知道,任何物質都是相對絕緣的,當物質兩端的電壓加大到一定程度后,物質是都可以導電的,我們稱這個電壓叫擊穿電壓。電容也不例外,電容被擊穿后,就不是絕緣體了。不過在中學階段,這樣的電壓在電路中是見不到的,所以都是在擊穿電壓以下工作的,可以被當做絕緣體看。但是,在交流電路中,因為電流的方向是隨時間成一定的函數關系變化的。而電容器充放電的過程是有時間的,這個時候,在極板間形成變化的電場,而這個電場也是隨時間變化的函數。實際上,電流是通過場的形式在電容器間通過的。
電容
diànróng
1.[capacitance;electric capacity]:電容是表征電容器容納電荷的本領的物理量,非導電體的下述性質:當非導電體的兩個相對表面保持某一電位差時(如在電容器中),由于電荷移動的結果,能量便貯存在該非導電體之中
2.[capacitor;condenser]:電容器的俗稱
[編輯本段]概述
定義:
電容(或稱電容量[4])是表征電容器容納電荷的本領的物理量。我們把電容器的兩極板間的電勢差增加1伏所需的電量,叫做電容器的電容。電容從物理學上講,它是一種靜態電荷存儲介質(就像一只水桶一樣,你可以把電荷充存進去,在沒有放電回路的情況下,刨除介質漏電自放電效應/電解電容比較明顯,可能電荷會永久存在,這是它的特征),它的用途較廣,它是電子、電力領域中不可缺少的電子元件。主要用于電源濾波、信號濾波、信號耦合、諧振、隔直流等電路中。
電容的符號是C。
在國際單位制里,電容的單位是法拉,簡稱法,符號是F,常用的電容單位有毫法(mF)、微法(μF)、納法(nF)和皮法(pF)(皮法又稱微微法)等,換算關系是:
1法拉(F)= 1000毫法(mF)=1000000微法(μF)
1微法(μF)= 1000納法(nF)= 1000000皮法(pF)。
相關公式:
一個電容器,如果帶1庫的電量時兩級間的電勢差是1伏,這個電容器的電容就是1法,即:C=Q/U 但電容的大小不是由Q或U決定的,即:C=εS/4πkd。其中,ε是一個常數,S為電容極板的正對面積,d為電容極板的距離,k則是靜電力常量。常見的平行板電容器,電容為C=εS/d.(ε為極板間介質的介電常數,S為極板面積,d為極板間的距離。)
電容器的電勢能計算公式:E=CU^2/2=QU/2
多電容器并聯計算公式:C=C1+C2+C3+?+Cn
多電容器串聯計算公式:1/C=1/C1+1/C2+?+1/Cn
多電容器并聯相加 串聯 C=(C1*C2*C3)/(C1+C2+C3)
[編輯本段]電容器的型號命名方法
國產電容器的型號一般由四部分組成(不適用于壓敏、可變、真空電容器)。依次分別代表名稱、材料、分類和序號。
第一部分:名稱,用字母表示,電容器用C。
第二部分:材料,用字母表示。
第三部分:分類,一般用數字表示,個別用字母表示。
第四部分:序號,用數字表示。
用字母表示產品的材料:A-鉭電解、B-聚苯乙烯等非極性薄膜、C-高頻陶瓷、D-鋁電解、E-其它材料電解、G-合金電解、H-復合介質、I-玻璃釉、J-金屬化紙、L-滌綸等極性有機薄膜、N-鈮電解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低頻陶瓷、V-云母紙、Y-云母、Z-紙介
[編輯本段]電容功能分類介紹
名稱:聚酯(滌綸)電容(CL)
符號:
電容量:40p--4μ
額定電壓:63--630V
主要特點:小體積,大容量,耐熱耐濕,穩定性差
應用:對穩定性和損耗要求不高的低頻電路
名稱:聚苯乙烯電容(CB)
符號:
電容量:10p--1μ
額定電壓:100V--30KV
主要特點:穩定,低損耗,體積較大
應用:對穩定性和損耗要求較高的電路
名稱:聚丙烯電容(CBB)
符號:
電容量:1000p--10μ
額定電壓:63--2000V
主要特點:性能與聚苯相似但體積小,穩定性略差
應用:代替大部分聚苯或云母電容,用于要求較高的電路
名稱:云母電容(CY)
符號:
電容量:10p--0.1μ
額定電壓:100V--7kV
主要特點:高穩定性,高可靠性,溫度系數小
應用:高頻振蕩,脈沖等要求較高的電路
名稱:高頻瓷介電容(CC)
符號:
電容量:1--6800p
額定電壓:63--500V
主要特點:高頻損耗小,穩定性好
應用:高頻電路
名稱:低頻瓷介電容(CT)
符號:
電容量:10p--4.7μ
額定電壓:50V--100V
主要特點:體積小,價廉,損耗大,穩定性差
應用:要求不高的低頻電路
名稱:玻璃釉電容(CI)
符號: 電容量:10p--0.1μ 額定電壓:63--400V 主要特點:穩定性較好,損耗小,耐高溫(200度)
應用:脈沖、耦合、旁路等電路
名稱:鋁電解電容(CD)
符號:
電容量:0.47--10000μ
額定電壓:6.3--450V
主要特點:體積小,容量大,損耗大,漏電大
應用:電源濾波,低頻耦合,去耦,旁路等
名稱:鉭電解電容(CA)鈮電解電容(CN)
符號:
電容量:0.1--1000μ
額定電壓:6.3--125V
主要特點:損耗、漏電小于鋁電解電容
應用:在要求高的電路中代替鋁電解電容
名稱:空氣介質可變電容器
符號:
可變電容量:100--1500p
主要特點:損耗小,效率高;可根據要求制成直線式、直線波長式、直線頻率式及對數式等
應用:電子儀器,廣播電視設備等
名稱:薄膜介質可變電容器
符號:
可變電容量:15--550p
主要特點:體積小,重量輕;損耗比空氣介質的大
應用:通訊,廣播接收機等
名稱:薄膜介質微調電容器
符號:
可變電容量:1--29p
主要特點:損耗較大,體積小
應用:收錄機,電子儀器等電路作電路補償
名稱:陶瓷介質微調電容器
符號:
可變電容量:0.3--22p
主要特點:損耗較小,體積較小
應用:精密調諧的高頻振蕩回路
名稱:獨石電容
容量范圍:0.5PF--1ΜF
耐壓:二倍額定電壓。
應用范圍:廣泛應用于電子精密儀器。各種小型電子設備作諧振、耦合、濾波、旁路。
獨石電容的特點:電容量大、體積小、可靠性高、電容量穩定,耐高溫耐濕性好等。
最大的缺點是溫度系數很高,做振蕩器的穩漂讓人受不了,我們做的一個555振蕩器,電容剛好在7805旁邊,開機后,用示波器看頻率,眼看著就慢慢變化,后來換成滌綸電容就好多了。
就溫漂而言:獨石為正溫糸數+130左右,CBB為負溫系數-230,用適當比例并聯使用,可使溫漂降到很小。就價格而言:鉭、鈮電容最貴,獨石、CBB較便宜,瓷片最低,但有種高頻零溫漂黑點瓷片稍貴,云母電容Q值較高,也稍貴。
里面說獨石又叫多層瓷介電容,分兩種類型,1型性能挺好,但容量小,一般小于0。2U,另一種叫II型,容量大,但性能一般。
[編輯本段]電容的應用
很多電子產品中,電容器都是必不可少的電子元器件,它在電子設備中充當整流器的平滑濾波、電源和退耦、交流信號的旁路、交直流電路的交流耦合等。由于電容器的類型和結構種類比較多,因此,使用者不僅需要了解各類電容器的性能指標和一般特性,而且還必須了解在給定用途下各種元件的優缺點、機械或環境的限制條件等。下文介紹電容器的主要參數及應用,可供讀者選擇電容器種類時用。
1、標稱電容量(CR):電容器產品標出的電容量值。
云母和陶瓷介質電容器的電容量較低(大約在5000pF以下);紙、塑料和一些陶瓷介質形式的電容量居中(大約在0005μF10μF);通常電解電容器的容量較大。這是一個粗略的分類法。
2、類別溫度范圍:電容器設計所確定的能連續工作的環境溫度范圍,該范圍取決于它相應類別的溫度極限值,如上限類別溫度、下限類別溫度、額定溫度(可以連續施加額定電壓的最高環境溫度)等。
3、額定電壓(UR):在下限類別溫度和額定溫度之間的任一溫度下,可以連續施加在電容器上的最大直流電壓或最大交流電壓的有效值或脈沖電壓的峰值。
電容器應用在高壓場合時,必須注意電暈的影響。電暈是由于在介質/電極層之間存在空隙而產生的,它除了可
以產生損壞設備的寄生信號外,還會導致電容器介質擊穿。在交流或脈動條件下,電暈特別容易發生。對于所有的電容器,在使用中應保證直流電壓與交流峰值電壓之和不的超過直流電壓額定值。
4、損耗角正切(tgδ):在規定頻率的正弦電壓下,電容器的損耗功率除以電容器的無功功率。
這里需要解釋一下,在實際應用中,電容器并不是一個純電容,其內部還有等效電阻,它的簡化等效電路如下圖所示。圖中C為電容器的實際電容量,Rs是電容器的串聯等效電阻,Rp是介質的絕緣電阻,Ro是介質的吸收等效電阻。對于電子設備來說,要求Rs愈小愈好,也就是說要求損耗功率小,其與電容的功率的夾角δ要小。
這個關系用下式來表達: tgδ=Rs/Xc=2πf×c×Rs 因此,在應用當中應注意選擇這個參數,避免自身發熱過大,以減少設備的失效性。
5、電容器的溫度特性:通常是以20℃基準溫度的電容量與有關溫度的電容量的百分比表示。
補充:
1、電容在電路中一般用“C”加數字表示(如C13表示編號為13的電容)。電容是由兩片金屬膜緊靠,中間用絕緣材料隔開而組成的元件。電容的特性主要是隔直流通交流。
電容容量的大小就是表示能貯存電能的大小,電容對交流信號的阻礙作用稱為容抗,它與交流信號的頻率和電容量有關。
容抗XC=1/2πf c(f表示交流信號的頻率,C表示電容容量)電話機中常用電容的種類有電解電容、瓷片電容、貼片電容、獨石電容、鉭電容和滌綸電容等。
2、識別方法:電容的識別方法與電阻的識別方法基本相同,分直標法、色標法和數標法3種。電容的基本單位用法拉(F)表示,其它單位還有:毫法(mF)、微法(μF)/mju:/、納法(nF)、皮法(pF)。其中:1法拉=1000毫法(mF),1毫法=1000微法(μF),1微法=1000納法(nF),1納法=1000皮法(pF)
容量大的電容其容量值在電容上直接標明,如10 μF/16V
容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或數字表示
字母表示法:1m=1000 μF 1P2=1.2PF 1n=1000PF
數字表示法:三位數字的表示法也稱電容量的數碼表示法。三位數字的前兩位數字為標稱容量的有效數宇,第三位數宇表示有效數字后面零的個數,它們的單位都是pF。
如:102表示標稱容量為1000pF。
221表示標稱容量為220pF。
224表示標稱容量為22x10(4)pF。
在這種表示法中有一個特殊情況,就是當第三位數字用“9”表示時,是用有效數宇乘上10-1來表示容量大小。如:229表示標稱容量為22x(10-1)pF=2.2pF。
允許誤差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%
如:一瓷片電容為104J表示容量為0.1 μF、誤差為±5%。
6使用壽命:電容器的使用壽命隨溫度的增加而減小。主要原因是溫度加速化學反應而使介質隨時間退化。7絕緣電阻:由于溫升引起電子活動增加,因此溫度升高將使絕緣電阻降低。
電容器包括固定電容器和可變電容器兩大類,其中固定電容器又可根據所使用的介質材料分為云母電容器、陶瓷電容器、紙/塑料薄膜電容器、電解電容器和玻璃釉電容器等;可變電容器也可以是玻璃、空氣或陶瓷介質結構。以下附表列出了常見電容器的字母符號。
電容分類: 1、電解電容2、固態電容 3、陶瓷電容
4、鉭電解電容
5、云母電容
6、玻璃釉電容
7、聚苯乙烯電容
8、玻璃膜電容
9、合金電解電容
10、絳綸電容
11、聚丙烯電容
12、泥電解
13、有極性有機薄膜電容
14、鋁電解電容
6.電容的基本特性
通交流,隔直流:通高頻,阻低頻。
[編輯本段]電容一般的選用
低頻中使用的范圍較寬,如可以使用高頻特性比較差的;但是在高頻電路中就有了很大的限制了,一旦選擇不當會影響電路的整體工作狀態;
一般的電源里用的有電解電容、和瓷片電容、但是在高頻中就要使用云母等價格較貴的電容,就不可以使用絳綸的電容,和電解的電容,因為它們在高頻情況下會形成電感,以致影響電路的工作精度。
[編輯本段]電容器標稱電容值
E24 E12 E6 E24 E12 E6
1.0 1.0 1.0 3.3 3.3 3.3 1.1 3.61.2 1.2 3.9 3.91.3 4.31.6 5.11.8 1.8 5.6 5.62.0 6.22.2 2.2 2.2 6.8 6.8 6.81.5 1.5 1.5 4.7 4.7 4.7
2.4 7.5
2.7 2.7 8.2 8.2
3.0 9.1
注:用表中數值再乘以10n來表示電容器標稱電容量,n為正或負整數。
主要參數的意義:標稱容量以及允許偏差:目前我國采用的固定式標稱容量系列是:E24,E12,E6系列。他們分別使用的允許偏差是+-5% +-10% +-20%。
[編輯本段]電容器主要特性參數
1、標稱電容量和允許偏差
標稱電容量是標志在電容器上的電容量。
電容器實際電容量與標稱電容量的偏差稱誤差,在允許的偏差范圍稱精度。
精度等級與允許誤差對應關系:00(01)-±1%、(02)0-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、Ⅳ(-+20%-10%)、Ⅴ-(+50%-20%)、Ⅵ-(+50%-30%)
一般電容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級,電解電容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級,根據用途選取。
2、額定電壓
在最低環境溫度和額定環境溫度下可連續加在電容器的最高直流電壓有效值,一般直接標注在電容器外殼上,如果工作電壓超過電容器的耐壓,電容器擊穿,造成不可修復的永久損壞。
3、絕緣電阻 直流電壓加在電容上,并產生漏電電流,兩者之比稱為絕緣電阻.當電容較小時,主要取決于電容的表面狀態,容量〉0.1uf時,主要取決于介質的性能,絕緣電阻越大越好。電容的時間常數:為恰當的評價大容量電容的絕緣情況而引入了時間常數,他等于電容的絕緣電阻與容量的乘積。
4、損耗
電容在電場作用下,在單位時間內因發熱所消耗的能量叫做損耗。各類電容都規定了其在某頻率范圍內的損耗允許值,電容的損耗主要由介質損耗,電導損耗和電容所有金屬部分的電阻所引起的。
在直流電場的作用下,電容器的損耗以漏導損耗的形式存在,一般較小,在交變電場的作用下,電容的損耗不僅與漏導有關,而且與周期性的極化建立過程有關。
5、頻率特性
隨著頻率的上升,一般電容器的電容量呈現下降的規律。
[編輯本段]電容的潛在危險及安全性
在電容充電后關閉電源,電容內的電荷仍可能儲存很長的一段時間。此電荷足以產生電擊,或是破壞相連結的儀器。一個拋棄式相機閃光模組由1.5V AA 干電池充電,看似安全,但其中的電容可能會充電到300V,300V 的電壓產生的電擊會使人非常疼痛,甚至可能致命。
許多電容的等效串聯電阻(ESR)低,因此在短路時會產生大電流。在維修具有大電容的設備之前,需確認電容已經放電完畢。為了安全上的考量,所有大電容在組裝前需要放電。若是放在基板上的電容器,可以在電容器旁并聯一泄放電阻(bleeder resistor)。在正常使用的,泄放電阻的漏電流小,不會影響其他電路。而在斷電時,泄放電阻可提供電容放電的路徑。高壓的大電容在儲存時需將其端子短路,以確保其儲存電荷均已放電,因為若在安裝電容時,若電容突然放電,產生的電壓可能會造成危險。
大型老式的油浸電容器中含有多氯聯苯(poly-chlorinated biphenyl),因此丟棄時需妥善處理,若未妥善處理,多氯聯苯會進入地下水中,進而污染飲用水。多氯聯苯是致癌物質,微量就會對人體造成影響。若電容器的體積大,其危險性更大,需要格外小心。新的電子零件中已不含多氯聯苯。
高電壓電容潛在的危險
在高電壓和強電流下工作的電容有著超出一般的危險。
高電壓電容在超出其標稱電壓下工作時有可能發生災難性的損壞。絕緣材料的故障可能會導致在充滿油(通常這些油起隔絕空氣的作用)的小單元產生電弧致使絕緣液體蒸發,引起電容凸出、破裂甚至爆炸,而爆炸會將易燃的油弄的到處都是、起火、損壞附近的設備。硬包裝的圓柱狀玻璃或塑料電容比起通常長方體包裝的電容更容易炸裂,而后者不容易在高壓下裂開。
被用在射頻電路中和長期在強電流環境工作的電容會過熱,特別是電容中心的卷筒。即使外部環境溫度較低,但這些熱量不能及時散發出去,集聚在內部可能會迅速導致內部高熱從而導致電容損壞。
在高能環境下工作的電容組,如果其中一個出現故障,使電流突然切斷,其他電容中儲存的能量會涌向出故障的電容,這就即有可能出現猛烈的爆炸。
高電壓真空電容即使在正確的使用時也會發出一定的X射線。適當的密封、熔融(fusing)和預防性的維護會幫助減少這些潛在的危險。
第五篇:避雷器SPD工作原理和結構
避雷器SPD工作原理和結構
電涌保護器(Surge protection Device)是電子設備雷電防護中不可缺少的一種裝置,過去常稱為“避雷器”或“過電壓保護器”英文簡寫為SPD。電涌保護器的作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設備或系統所能承受的電壓范圍內,或將強大的雷電流泄流入地,保護被保護的設備或系統不受沖擊而損壞。
電涌保護器的類型和結構按不同的用途有所不同,但它至少應包含一個非線性電壓限制元件。用于電涌保護器的基本元器件有:放電間隙、充氣放電管、壓敏電阻、抑制二極管和扼流線圈等。
一、SPD的分類:
1.按工作原理分:
(1)開關型:其工作原理是當沒有瞬時過電壓時呈現為高阻抗,但一旦響應雷電瞬時過電壓時,其阻抗就突變為低值,允許雷電流通過。用作此類裝置時器件有:放電間隙、氣體放電管、閘流晶體管等。
(2)限壓型:其工作原理是當沒有瞬時過電壓時為高阻擾,但隨電涌電流和電壓的增加其阻抗會不斷減小,其電流電壓特性為強烈非線性。用作此類裝置的器件有:氧化鋅、壓敏電阻、抑制二極管、雪崩二極管等。
(3)分流型或扼流型
分流型:與被保護的設備并聯,對雷電脈沖呈現為低阻抗,而對正常工作頻率呈現為高阻抗。
扼流型:與被保護的設備串聯,對雷電脈沖呈現為高阻抗,而對正常的工作頻率呈現為低阻抗。
用作此類裝置的器件有:扼流線圈、高通濾波器、低通濾波器、1/4波長短路器等。
2.按用途分:
(1)電源保護器:交流電源保護器、直流電源保護器、開關電源保護器等。
(2)信號保護器:低頻信號保護器、高頻信號保護器、天饋保護器等。
二、SPD的基本元器件及其工作原理:
1.放電間隙(又稱保護間隙):
它一般由暴露在空氣中的兩根相隔一定間隙的金屬棒組成,其中一根金屬棒與所需保護設備的電源相線L1或零線(N)相連,另一根金屬棒與接地線(PE)相連接,當瞬時過電壓襲來時,間隙被擊穿,把一部分過電壓的電荷引入大地,避免了被保護設備上的電壓升高。這種放電間隙的兩金屬棒之間的距離可按需要調整,結構較簡單,其缺點時滅弧性能差。改進型的放電間隙為角型間隙,它的滅弧功能較前者為好,它是靠回路的電動力F作用以及熱氣流的上升作用而使電弧熄滅的。
2.氣體放電管:
它是由相互離開的一對冷陰板封裝在充有一定的惰性氣體(Ar)的玻璃管或陶瓷管內組成的。為了提高放電管的觸發概率,在放電管內還有助觸發劑。這種充氣放電管有二極型的,也有三極型的,氣體放電管的技術參數主要有:直流放電電壓Udc;沖擊放電電壓Up(一般情況下Up≈(2~3)Udc;工頻耐受電流In;沖擊耐受電流Ip;絕緣電阻R(>109Ω);極間電容(1-5PF)
氣體放電管可在直流和交流條件下使用,其所選用的直流放電電壓Udc分別如下:在直流條件下使用:Udc≥1.8U0(U0為線路正常工作的直流電壓)
在交流條件下使用:U dc≥1.44Un(Un為線路正常工作的交流電壓有效
3.壓敏電阻:
它是以ZnO為主要成分的金屬氧化物半導體非線性電阻,當作用在其兩端的電壓達到一定數值后,電阻對電壓十分敏感。它的工作原理相當于多個半導體P-N的串并聯。壓敏電阻的特點是非線性特性好(I=CUα中的非線性系數α),通流容量大(~2KA/cm2),常態泄漏電流小(10-7~10-6A),殘壓低(取決于壓敏電阻的工作電壓和通流容量),對瞬時過電壓響應時間快(~10-8s),無續流。
壓敏電阻的技術參數主要有:壓敏電壓(即開關電壓)UN,參考電壓Ulma;殘壓Ures;殘壓比K(K=Ures/UN);最大通流容量Imax;泄漏電流;響應時間。
SPD工作原理和結構
壓敏電阻的使用條件有:壓敏電壓:UN≥[(√2×1.2)/0.7]U0(U0為工頻電源額定電壓)
最小參考電壓:Ulma≥(1.8~2)Uac(直流條件下使用)
Ulma≥(2.2~2.5)Uac(在交流條件下使用,Uac為交流工作電壓)
壓敏電阻的最大參考電壓應由被保護電子設備的耐受電壓來確定,應使壓敏電阻的殘壓低于被保護電子設備的而損電壓水平,即(Ulma)max≤Ub/K,上式中K為殘壓比,Ub為被保護設備的而損電壓。
4.抑制二極管:
抑制二極管具有箝位限壓功能,它是工作在反向擊穿區,由于它具有箝位電壓低和動作響應快的優點,特別適合用作多級保護電路中的最末幾級保護元件。抑制二極管在擊穿區內的伏安特性可用下式表示:I=CUα,上式中α為非線性系數,對于齊納二極管α=7~9,在雪崩二極管α=5~7。
抑制二極管的技術參數主要有
(1)額定擊穿電壓,它是指在指定反向擊穿電流(常為lma)下的擊穿電壓,這于齊納二極管額定擊穿電壓一般在2.9V~4.7V范圍內,而雪崩二極管的額定擊穿電壓常在5.6V~200V范圍內。
(2)最大箝位電壓:它是指管子在通過規定波形的大電流時,其兩端出現的最高電壓。
(3)脈沖功率:它是指在規定的電流波形(如10/1000μs)下,管子兩端的最大箝位電壓與管子中電流等值之積。
(4)反向變位電壓:它是指管子在反向泄漏區,其兩端所能施加的最大電壓,在此電壓下管子不應擊穿。此反向變位電壓應明顯高于被保護電子系統的最高運行電壓峰值,也即不能在系統正常運行時處于弱導通狀態。
(5)最大泄漏電流:它是指在反向變位電壓作用下,管子中流過的最大反向電流。
(6)響應時間:10~11s 5.扼流線圈:扼流線圈是一個以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件,它由兩個尺寸相同,匝數相同的線圈對稱地繞制在同一個鐵氧體環形磁芯上,形成一個四端器件,要對于共模信號呈現出大電感具有抑制作用,而對于差模信號呈現出很小的漏電感幾乎不起作用。扼流線圈使用在平衡線路中能有效地抑制共模干擾信號(如雷電干擾),而對線路正常傳輸的差模信號無影響。這種扼流線圈在制作時應滿足以下要求:
(1)繞制在線圈磁芯上的導線要相互絕緣,以保證在瞬時過電壓作用下線圈的匝間不發生擊穿短路。
(2)當線圈流過瞬時大電流時,磁芯不要出現飽和。
(3)線圈中的磁芯應與線圈絕緣,以防止在瞬時過電壓作用下兩者之間發生擊穿。
(4)線圈應盡可能繞制單層,這樣做可減小線圈的寄生電容,增強線圈對瞬時過電壓的而授能力。
6. 1/4波長短路器
1/4波長短路器是根據雷電波的頻譜分析和天饋線的駐波理論所制作的微波信號電涌保護器,這種保護器中的金屬短路棒長度是根據工作信號頻率(如900MHZ或1800MHZ)的1/4波長的大小來確定的。此并聯的短路棒長度對于該工作信號頻率來說,其阻抗無窮大,相當于開路,不影響該信號的傳輸,但對于雷電波來說,由于雷電能量主要分布在n+KHZ以下,此短路棒對于雷電波阻抗很小,相當于短路,雷電能量級被泄放入地。
由于1/4波長短路棒的直徑一般為幾毫米,因此耐沖擊電流性能好,可達到30KA(8/20μs)以上,而且殘壓很小,此殘壓主要是由短路棒的自身電感所引起的,其不足之處是工頻帶較窄,帶寬約為2%~20%左右,另一個缺點是不能對天饋設施加直流偏置,使某些應用受到限制。
三、SPD的基本電路
電涌保護器的電路根據不同需要,有不同的形式,其基本元器件就是上面介紹的幾種,一個技術精通的防雷產品研究工作者,可設計出五花八門的電路,好似一盒積木可搭出不同的結構圖案。研制出既有效又性能價格比好的產品,是防雷工作者的重任 發布日期:2011-3-14 文章作者:雷晟轉載 查看次數:1705
簡 介: 電涌保護器(Surge protection Device)是電子設備雷電防護中不可缺少的一種裝置。電涌保護器的作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設備或系統所能承受的電壓范圍內,或將強大的雷電流泄流入地,保護被保護的設備或系統不受沖擊而損壞。
關鍵字:電涌保護器 防雷 信號傳輸
電涌保護器(Surge protection Device)是電子設備雷電防護中不可缺少的一種裝置,過去常稱為“避雷器”或“過電壓保護器”英文簡寫為SPD。電涌保護器的作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設備或系統所能承受的電壓范圍內,或將強大的雷電流泄流入地,保護被保護的設備或系統不受沖擊而損壞。
電涌保護器的類型和結構按不同的用途有所不同,但它至少應包含一個非線性電壓限制元件。用于電涌保護器的基本元器件有:放電間隙、充氣放電管、壓敏電阻、抑制二極管和扼流線圈等。
一、SPD的分類:
1.按工作原理分:
(1)開關型:其工作原理是當沒有瞬時過電壓時呈現為高阻抗,但一旦響應雷電瞬時過電壓時,其阻抗就突變為低值,允許雷電流通過。用作此類裝置時器件有:放電間隙、氣體放電管、閘流晶體管等。
(2)限壓型:其工作原理是當沒有瞬時過電壓時為高阻擾,但隨電涌電流和電壓的增加其阻抗會不斷減小,其電流電壓特性為強烈非線性。用作此類裝置的器件有:氧化鋅、壓敏電阻、抑制二極管、雪崩二極管等。
(3)分流型或扼流型
分流型:與被保護的設備并聯,對雷電脈沖呈現為低阻抗,而對正常工作頻率呈現為高阻抗。
扼流型:與被保護的設備串聯,對雷電脈沖呈現為高阻抗,而對正常的工作頻率呈現為低阻抗。
用作此類裝置的器件有:扼流線圈、高通濾波器、低通濾波器、1/4波長短路器等。