[Solved] Zastosowanie i działanie warystora

Witam
Przedstawiam schemat modułu zapłonowego spalinowego silnika dwusuwowego. Schemat nie jest mojego autorstwa, znalazłem go w sieci...
Chciałem zapytać o warystor VR1.

Bez tyt...jpg Download (78.66 kB)

Jak wiadomo element ten ma za zadanie chronić układ w którym go zastosowano przed przepięciami. Tzn. w przypadku dużego wzrostu napięcia zmniejsza się jego rezystancja przejmując nadmiar energii, co ma zapobiec uszkodzeniu chronionego układu.
Ale... w tym przykładzie gdy nastąpi takie przepięcie, warystor zmniejszając swoją rezystancje spowoduje przepływ znacznego prądu. Prąd ten owszem ominie układ z diakiem i tyrystorem chroniąc go, ale przepłynie przez cewkę zapłonową i może spowodować jej uszkodzenie.
Czy dobrze rozumuje ? Czy przedstawione rozwiązanie z warystorem jest prawidłowe ? Czy nie brakuje tutaj jakiegoś zabezpieczenia cewki zapłonowej ?
No bo co z tego że moduł zapłonowy zostanie cały jak uszkodzeniu ulegnie cewka ...
Pozdrawiam serdecznie...

A jakby kolega widział inna zasadę działania warystora ? Przejmie on część ładunku na siebie (do napięcia jego pracy) i tyle. Po prostu ograniczy niekontrolowany wzrost napięcia. W najgorszym wypadku eksploduje jeśli cewka wygeneruje dostateczną ilość energii.

A niby dlaczego ma eksplodować?
Jeśli warystor zewrze - ograniczy jednocześnie napięcie idące na układ wyzwalania, więc tenże nie ma możliwości wygenerowania impulsu. Spójrz jak zamyka się obwód od IN do GND.

Nie wiem co to za cewka, ani jaki to warystor. Czysto teoretycznie jeśli ilość energii będzie dostateczna, warystor może sie rozerwać i nie jest to nic dziwnego.

Budowy tej konkretnej cewki nie znam, a warystor ma wartość 150 V.

Witam ponownie.
Zbudowałem układ wg. przedstawionego wcześniej schematu. Układ działa. Ale moje wątpliwości co do braku zabezpieczenia cewki pozostały.
Pozdrawwiam.

Nie ma się co obawiać o cewkę. W najgorszym wypadku gdyby warystor był bardzo mały (zdolny przyjąć mały ładunek), a cewka duża to może się uszkodzić sam warystor (ale to skrajna sytuacja). W takim wypadku pojedynczy impuls z cewki zostanie stłumiony i tyle. Dla cewki groźniejsze jest przebicie niż zwarcie wyprowadzeń.

Możesz spróbować dać zamiast warystora szybką diodę transil na odpowiednie napięcie.
Mógłbyś wstawić zdjęcie jaką cewkę zastosowałeś i gdzie podłączyłeś zasilanie do tego wkładu? Akurat mam cewkę od starego telewizora i chciałbym ja zasilić...

delta85 wrote:

Zbudowałem układ wg. przedstawionego wcześniej schematu. Układ działa

Ciekawe jak ci się to udało? Schemat jest albo błędny albo niekompletny w rejonie opisanym jako "cewka zapłonowa"
Schemat wygląda na układ zapłonowy typu magnet czyli bez impulsatora lub innego elementu(układu) określającego moment zapłonu.
Z reguły takie układy współpracują z prądnicą z magnesami stałymi. Jedna z cewek nazywana ładująco wyzwalającą robi za źródło mniejwięcej sinusoidalnego napięcia ładując przez diodę D3 kondensator C1. Obwód zamyka się przez uzwojenie pierwotne, z reguły osobnej, cewki zapłonowej czyli transformatora WN.
Wg mnie warystor pełni tutaj dwie funkcje. Zwiera do bezoiecznego napięcia i zapewnia " rozładowanie magnetyczne" rdzenia cewki ładującej dla powiedzmy ujemnej połówki sinusoidy. Dodatnia ładuje do tegoż samego napięcia kondensator C1 i gdy go osiągnie nagły przepływ prądu warystora zapewnia impuls na bramce tyrystora a przez to jego przewodzenie i wyzwolenie iskry.
Także napięcie przebicia warystora może decydować o punkcie zapłonu. Zależy też jakie jest napięcie wyzwolenia diaka D4.
Warystor nie musi być dużej mocy, bo wydzielana na nim energia nie jest wielka. Po prostu obcina wierzchołki sinusoidy. Musi to być element dwukierunkowy. Dlatego trasil poza rozpraszaną energią też musi być dwukierunkowy.

jack63 - dzięki za szerokie wyjaśnienie. Chyba miałem mylne pojęcie o działaniu i roli jaką pełni w tym układzie ten warystor.
Rzeczywiście na podanym schemacie brakuje koła zamachowego z umieszczonymi na jego obwodzie dość blisko siebie, dwoma małymi magnesami (dlaczego są dwa ?).

Oto cewka


I wspomniane koło zamachowe z magnesami


A to poprawiony schemat


I to naprawdę działa. Jest to instalacja silnika Sachs 301, rower Spartamet. Sam moduł nie jest oryginalny, podany na schemacie to układ (sprawdzony działający) znaleziony w internecie. Warystor VR1 jest na 150 V a diak D4 - 30 V.

jack63 - podałeś działanie układu z osobną cewką za co jestem Ci bardzo wdzięczny, ale czy mógłbyś opisać zasadę działania tegoż modułu zapłonowego w takiej konfiguracji jak na poprawionym schemacie, czyli koło zamachowe z magnesami i cewka zapłonowa ? Będę Ci jeszcze bardziej wdzięczny
Czy dobrze rozumuję że zmieniając np. napięcie warystora można by zmienić moment wystąpienia iskry (czyli wyprzedzenie zapłonu) ?
Jaką rolę odgrywa dioda D3 ?

Przepraszam że dopiero teraz opisałem to wszystko bardziej szczegółowo a nie zrobiłem tego od razu...
Pozdrawiam.

delta85 wrote:

Czy dobrze rozumuję że zmieniając np. napięcie warystora można by zmienić moment wystąpienia iskry (czyli wyprzedzenie zapłonu) ?

Niestety nie. Mój opis może być błędny. Sorry. Na 100% jest błędny dla Twojego przypadku.
Ten układ zapłonowy jest typowy dla pilarek, kosiarek i innych małych i prostych silników nietrakcyjnych, choć i w pojazdach się trafiał.
Jak chcesz studiować te zapłony, to proponuję poszukać info w necie.
Swego czasu było sporo opisów działania na https://zaplon.pl.tl › CDI-MAGNET oraz https://www.motocdi.com, ale po zmianach ubyło tych informacji lub "się schowały".
Jest jeszcze ciekawa strona http://www.motelek.net/
Dla zanalezienia opisu działania Twojego układu zapłonowego odpowiednie będzie szukanie zasady działania zapłonu w pilarce lub kosiarce spalinowej.

delta85 wrote:

na podanym schemacie brakuje koła zamachowego z umieszczonymi na jego obwodzie dość blisko siebie, dwoma małymi magnesami (dlaczego są dwa ?).

Magnes jest jeden tylko wystają nabiegunniki. Obwód magnetyczny musi się zamknąć aby "się coś działo" gdy się otworzy. Na Twoim schemacie nie ma właśnie narysowanych cewek nawiniętych na rdzeniu, którego nabiegunniki widać na zdjęciu.
Nie mam czasu szukać za Ciebie, ale będę skłony ocenić to co znajdziesz.
Wracając do warystora. W twoim układzie nie pełni roli wyzwalającej tylko zabezpieczającą i stabilizującą napięcie generowane w jednej z cewek.

Dodano po 1 [godziny] 41 [minuty]:

http://www.zaplon.fora.pl/viewimage.php?i=30
Tu masz pełen schemat układu zapłonowego typu magnet. Nie jest to co prawda CDI, mimo takiego opisu, bo energia na iskrę nie jest magazynowana w pojemności kondensatora tylko w indukcyjności cewki pierwotnej transformatora zapłonowego, która to cewka jest r9nocześnie generatorem prądu.
Zamieszczam te link gdyż jest na nim rozrysowana "cewka zapłonowa" z jej połączeniami wewnętrznymi, które są prawdopodobnie identyczne jak w twoim silniku.
Na kolejnych zdjęciach pokazane są fazy pracy.
Kiedyś znalazłem w necie dokładny opis układu dokładnie jak twój czyli magnet CDI, ale teraz nie mogę na niego trafić. Google tak zepsuł wyszukiwarkę, że głowa boli. Najważniejsze są reklamy i to co szuka duża liczba ludzi, a takie opisy to sprawa niszowa.q

Nie zdawałem sobie sprawy że temat tego prostego układu zapłonowego może być tak szeroki.
Moje zainteresowanie tym tematem wzięło się stąd że w moim silniku uszkodzeniu uległ moduł zapłonowy.
Ponieważ wymiana modułu w tym silniku to spory koszt więc znalazłem w Google schemat zamieszczony wyżej. Układ wykonałem, Silnik pracuje z tym modułem prawidłowo, ale ponieważ schemat jest raczej niewiadomego pochodzenia stąd moje obawy co do tego warystora. Jednak po tej krótkiej dyskusji tutaj chyba nie ma się czego obawiać.
Dziękuje za linki, jest tam sporo materiału do przeanalizowania. Na pewno skorzystam bo temat ciekawy a teraz chodzi mi jeszcze po głowie jakaś regulacja kąta wyprzedzenia zapłonu. No ale to już inny temat.
Dziękuje wszystkim za poświęcony mi czas, w szczególności jack63.
Pozdrawiam...

delta85 wrote:

chodzi mi jeszcze po głowie jakaś regulacja kąta wyprzedzenia zapłonu

Przy tym układzie zapłonowym ma to mały sens. Dość, że było by to trudne do wykonania, to jeszcze nie wiadomo jaką charakterystykę miałby mieć regulator.
W zasadzie trzeba by przejść na zapłon z impulsatorem lub całkiem mikroprocesorowy.
Do tego zmiana kąta wyprzedzenia zapłonu niewiele daje w silnikach 2T.
Ogólnie nie polecam. Chyba jako hobby.

Przeglądając internet doszedłem i ja do tego wniosku ze cała zabawa z tą regulacją zapłonu nie ma sensu.
Zastanawiam się jeszcze tylko jaki prąd płynie przez tyrystor i diodę D3.
Wg. oryginalnego schematu jest tam przewidziana dioda BY329 na 8A. Ponieważ w moim sklepie była dostępna tylko dioda BY399 - 3A więc taką zastosowałem.
Układ pracuje, ale nie wiem czy nie jest to na granicy wytrzymałości tej diody i czy w którymś momencie nie ulegnie ona uszkodzeniu. A zmierzyć tego prądu nie mam jak.

Prąd płynie krótko, ale jest spory, ładując kondensator.
Diody są odporne na krótkie udary pądowe.
Powinno być ok.
Ciekawy jest w tym układzie kształt napięcia.

Niestety nie mam jak sprawdzić kształtu tego napięcia. A też chętnie bym go obejrzał.

Musiałbyś mieć osculoskop cyfrowy alw i tak było by to trudne.
Z tego co pamiętam kztałt napięcia jest jakby jednym okresem sinusoidy przesuniętej sporo ponad zero.
Wynika to z kontrukcji. Magnes wbudowany w koło zamachowe oddziałuje z cewką tylko gdy są blisko siebie.
Tak jak pisałem. W sieci był opis z wykresami ale nie mogę go namierzyć.
Te układy zapłonowe, mimo pozornej prostoty układowej są trudne do analizy. Jednak całkiem nieźle działają. Są to takie trochę dinozaury ery analogowej.

Zmień wyszukiwarkę. Ja użyłem Bing.com i znalazłem takie coś. Może komuś się przyda dla zrozumienia zasady działania tego zapłonu.
Kliknij obrazek:
workin..gif Download (104.49 kB)

A tak na marginesie to ta wyszukiwarka znalazła wiele ciekawych rzeczy dotyczących tego tematu.
Wciąż jednak nie mogę znaleźć rysunku mojej cewki. Ale nie tracę nadziei

delta85 wrote:

Zmień wyszukiwarkę. Ja użyłem Bing.com

Nie chodzi o wyszujiwarkę, tylko o czas.

delta85 wrote:

Wciąż jednak nie mogę znaleźć rysunku mojej cewki. Ale nie tracę nadziei

Schemat jest taki sam jak na tym zapłonie magnnet z linku, który zamieściłem. Prawdopodobnie jest tylko uzwojenie perwotne ma więcej zwojów by naładować kondensator do ok 200-300V.
Jakie naoięcie dopuszczalne ma C1?

C1 na 400 V.

Warystor zapobiega zniszczeniu reszty elementów (tranzystora, kondensatorów czy diod). Zwyczajnie, następuje odcięcie zapłonu (zasilania CDI) powyżej jakiegoś tam napięcia generowanego przez zespół koło magnesowe - cewka. Jakie obroty osiągnie chwilowo koło magnesowe przy wpakowaniu np. biegu nr 1, przy prędkości motocykla 60 km/h ? I jakie wówczas napięcie zostanie wygenerowane ?

To silnik montowany w holenderskim rowerze Spartamet, Nie posiada zmiany biegów a max. obroty to około 3700 obr/min.
Wartości wygenerowanego wówczas napięcia nie znam.

Krzysztof Kamienski wrote:

Warystor zapobiega zniszczeniu reszty elementów (tranzystora, kondensatorów czy diod).

Też.

Krzysztof Kamienski wrote:

Zwyczajnie, następuje odcięcie zapłonu (zasilania CDI) powyżej jakiegoś tam napięcia generowanego przez zespół koło magnesowe - cewka.

Bardziej stabilizacja na jakiejś prędkości obrotowej.
To jest układ ładowania kondensatora CDI jednym impulsem. Pisałem o tym wyżej. Wypadnie jeden lub kilka zapłonów.. Spadnie minimalnie RPM i dalej silnik pracuje.
W układach z typowym kołem magnesowym z kilkoma magnesani 4, 6, ładowanie kondensatora jest kilkuimpulsowe a sinusoida symetryczna względem masy. Tam już trzeba i stabilizować i zapewnić odebranie energii z drugiej połówki sinusoidy aby "rozładować" rdzeń cewki.

@delta85 Ok, ale może silnik zawsze zostać ,,przekręcony" powyżej swoich obrotów maksymalnych - np jazda z górki.

Zgadza się, podczas jazdy z górki może tak być. ja pisałem o obrotach nominalnych podanych przez producenta silnika.
Nasuwa mi sie jeszcze jedno pytanie, mianowicie jakie dodatkowe opóźmienie zapłonu wnosi zastosowanie tego modułu, czy jest ono jakieś znaczące ?
I czy eksperymentowanie z różnymi elementami zastosowanymi w tym module może to dodatkowe opóźnienie wnoszone przez moduł zmniejszyć do minimum ? Np. czy będzie różnica stosując tyrystor BT151 lub TIC126.

delta85 wrote:

jakie dodatkowe opóźmienie zapłonu wnosi zastosowanie tego modułu, czy jest ono jakieś znaczące ?

Absolutnie nieistotne.

I taką odpowiedź chciałem przeczytać.
Dziękuję

delta85 wrote:

czy eksperymentowanie z różnymi elementami zastosowanymi w tym module może to dodatkowe opóźnienie wnoszone przez moduł zmniejszyć do minimum ? Np. czy będzie różnica stosując tyrystor BT151 lub TIC126.

Po pierwsze w układach zapłonowych mówimy o wyprzedzeniu zapłonu, a nie o późnieniu.
Elementy, które zmieniłby wyraźnie chatakterystykę zapłonu to diak, R1 i C2.
Możesz eksperymentować z R1 i C2. Jednak trzeba by mieć przynajmniej lampę stroboskopową. Taka na białym mocnym LEDzie wystsrczy.
Precyzja tego zapłonu nie jest duża. Tak de facto nie jest to zapłon o stałym wyprzedzeniu. Wyprzedzenie zmienia się prawie co cykl, precyzja, oraz w funkcji RPM.

Witam
Ja wiem że w układzie zapłonowym występuje wyprzedzenie zapłonu, a chodziło mi o to jakie ten moduł wprowadza opóźnienie tego wyprzedzenia. Przyznaję że przedtem wyraziłem się chyba niezbyt precyzyjnie.
Jest szansa że będę miał lampę stroboskopową a może i nawet jakiś oscyloskop więc spróbuję przebadać cały ten układ. Wiem że to pewnie nie wniesie wiele nowego ale jestem ciekawy jak to wszystko wygląda w czasie pracy...
Pozdrawiam