磁电机断电器触点的故障分析

薛跃平

摘 要：磁电机断电器触点的间隙，决定发动机点火的时机，也就影响了发动机的输出功率。本文着重探讨了断电器触点的电腐蚀和化学磨损情况，以及介绍了电容元件对磁电机的重要作用。这些问题有利于理解磁电机断电器触点故障，也便于更好的维护磁电机。

关键词：莱康明 磁电机 断电器 触点 电容 电火花

中图分类号：TM307.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（a）-0139-01

随着通用机市场的繁荣和发展，越来越多的用户在使用航空活塞式发动机。以大量使用的美国莱康明发动机为例，经常会遇到发动机附件系统的故障，其中磁电机的问题和安全性引起了我们高度的重视。现以莱康明发动机所选用的美国UNISON或CHAMPION公司生产的SLICK磁电机为例，分析磁电机断电器故障的原因及维护注意事项。

1 磁电机断电器触点的不正常现象

在所有选用莱康明发动机的飞机公司如法国宇航公司的TB20/200型飞机，美国新派泊公司的SEMINOLE PA-44-180型飞机及美国赛斯纳公司的172R型飞机的维护手册中规定，每100个飞行小时定检中，要对磁电机进行分解检查。最重要的原因是在磁电机低压电路中的断电器触点最容易出现触点故障问题。触点因通过的电流和压降大小不同，以及工作环境的不同，会有冷焊、熔焊、弹跳、磨损、电弧和电火花等不同的现象，这些现象都会影响触点的正常工作。

2 磁电机断电器的基本结构

SLICK磁电机断电器的触点为钼铱合金制成，新的触点固定接触点具有一个凸起的圆表面，活动接触点为平面，即触点的接触形式为点接触；为了消除触点的弹跳，活动接触点与弹簧片压紧成一整体，并与磁电机壳体绝缘而与低压电路的一次线圈相连，弹簧片由凸轮带动，使触点断开或闭合；固定接触点与底盘装配在一起，并通过壳体接地。

3 磁电机断电器触点的电腐蚀

3.1 断电器触点液桥磨损的原因及危害

因为磁电机是电嘴点火的供能源，所以会产生非常高的电压，一般可达15000～18000 V以上。磁电机中的低压电路虽然是间接产生高压电的部件，但是当低压电路中的断电器触点在断开的瞬间，一次线圈仍然会产生大约300～500 V的自感应电动势。这就满足了触点火花放电的条件，即触点间的电压大于270～300 V，而电流小于燃弧电流。这也是磁电机断电器触点产生电腐蚀的主要原因。SLICK磁电机最常见的就是触点电腐蚀中的液橋磨损。我们在定检中分解磁电机时，常会发现作为阴极的固定接触点上有瘤状或针尖状的小凸起，而作为阳极的活动接触点上相应的位置有一个小的凹坑。这是两极之间发生了金属转移，造成了液桥磨损。这种情况对于需要精确内定时的磁电机来说是非常大的危害。断电器触点的间隙是有严格的标准的，以件号4371的SLICK磁电机为例，它的触点最大间隙为0.008～0.010英寸，而一但发生液桥磨损，就会严重影响触点间隙的精度。这会改变发动机的点火定时角，减弱磁电机的电压输出，引起磁电机掉转过多，从而影响发动机的输出功率，严重时会造成发动机工作不稳定。

3.2 断电器触点的消火花装置

为了减弱触点间的电火花强度，在磁电机低压电路中断电器的两端并联安装了一个电容，这个电容的容量只有零点几个微法拉，但它对磁电机的性能有着重要的作用。一个作用是减弱触点间电火花的强度，延长触点的使用寿命。当低压电路由触点断开时，一次线圈自感应电流分为两路。因为一路流向电容元件给电容充电，所以另一路流向断电器触点的电流就减少了，电压升高也减慢了，从而减弱了触点间的电火花强度。另一个作用是增大铁芯中的磁通变化率，提高高压电路中二次线圈的感应电动势。因为一方面电容放电的电流可加速铁芯中剩磁的消失速度；另一方面减弱触点电火花强度也是加速一次线圈断电的过程，所以两方面都有利于提高磁电机的输出电压。需要说明的是这个电容的容量不易过大。电容容量越大，断电器触点两端电压升高的越慢，触点间产生的电火花越弱，也更能减小电火花所带来的能量损失。但是，电容充电、放电所需的时间却因此增长，从而使低压电路电流消失的速度变慢，铁芯中的磁通变化率减小，使二次线圈感应电动势减小，磁电机输出电压降低。可见，低压电路中的电容的容量应该适当，电容只减弱触点间电火花强度，而不是消除电火花。

4 磁电机断电器触点的化学磨损

断电器触点的工作条件比较恶劣，触点正常的颜色应为浅灰色，使用过的触点表面通常较光亮。但是当磁电机转子的密封胶圈有损伤时，滑油会从发动机内部进入到磁电机内部，这时滑油就会污染触点，触点会变黑，表面形成非导电性膜，增大接触电阻甚至不导电。这种非导电性膜会在触点相互碰撞和接触压力的作用下，逐渐剥落，形成触点材料的损耗，这就是触点的化学磨损，同样严重影响磁电机性能。因此，在作磁电机100小时定检时，如发现磁电机内部有滑油痕迹，应立即把磁电机送专修工厂翻修。

5 磁电机断电器的维护注意事项

在SLICK磁电机的日常维护中，如发现断电器触点有液桥磨损，应更换断电器。因为触点极硬，对它们进行锉修和打磨会使金属碎粒嵌入触点的工作表面，引起热量集中和触点的熔焊。在检查断电器触点的腐蚀磨损情况时，不要掰动活动触点弹簧片角度过大，也不要用力过猛，以防止弹簧片损坏变形。对于触点上的污染物，应该用酒精和绸布或麂皮清洁。平时要保持磁电机通气孔通畅，防止发动机清洗剂和洗涤油进入通气孔，避免磁电机内部受污染。

参考文献

[1] 吴增辉.TB-20飞机发动机构造讲义[D].四川：中国民航飞行学院，1990.

[2] AVCO LYCOMING直接驱动发动机大修手册[D].四川：中国民航飞行学院，1990.

[3] 朱普安.飞机电气元件[M].北京：中国民航出版社，1997.

[4] 丁时熙.TB-20飞机发动机讲义[D].四川：中国民航飞行学院，1989.

[5] 丁时熙.TB-20飞机构造讲义[D].四川：中国民航飞行学院，1989.

[6] 屈本权，朱新宇.SEMINOLE飞机机型理论[D].四川：中国民航飞行学院，2003.

[7] CESSNA172R型飞机机型培训教材[D].四川：中国民航飞行学院，2006.