Фазовращатель. Большая энциклопедия техники
Фазовращатель
Фазовращатель – это электронное устройство, изменяющее фазу электромагнитных колебаний на выходе устройства относительно фазы колебаний на его входе.
В задачи этого аппарата входит проведение некоторого постоянного или регулируемого сдвига по фазе электромагнитной волны или напряжения. Фазовращатели конструируют на основе применения в них таких частей, как электрические цепи, резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, магнитные усилители, и множества других электромагнитных приборов. Фазовращатели чаще всего используются в технике измерения.
Фазовращатели различают по диапазону частот. Так, например, в диапазоне низких частот, а также радиочастот (до нескольких МГц) фазовращатель представляет собой обычный четырехполюсник. В зависимости от пределов изменения фазы и точности ее установки, фазовращатель – это фазосдвигающая цепь, которую можно использовать для создания фиксированного фазового сдвига в пределах от 0 до 90°.
В фазосдвигающих цепях с распределенными параметрами сдвиг фаз определяется конечным временем распространения электрического сигнала от входа цепи до ее выхода. Современные фазовращатели обычно собираются по мостовой схеме из трех резисторов и одного конденсатора, которые обеспечивают регулируемый сдвиг фаз в пределах от 0 до 180°. В настоящее время применяются также транзисторные (или ламповые) мостовые фазовращатели. В состав последних входит устройство, преобразующее входное напряжение в два напряжения, сдвинутых по фазе на 180° по принципу работы фазоинвертора.
Фазовращатели СВЧ-диапазона работают на дециметровых и более коротких волнах. Они собираются из отрезков СВЧ линий передачи, в которых фазовый сдвиг осуществляется посредством изменения электрической длины линии.
СВЧ-фазовращатели могут быть регулируемые и нерегулируемые. К регулируемым фазовращателям СВЧ-диапазона относятся: раздвижные секции коаксиальной линии; волноводные диэлектрические СВЧ-фазовращатели, т.
В зависимости от направления фазового сдвига ферритовые фазовращатели подразделяются на взаимные, обеспечивающие одинаковый фазовый сдвиг для обоих направлений распространения волны, и не взаимные, в которых сдвиг фаз для волн, распространяющихся в противоположных направлениях, не одинаков. Широко используются нерегулируемые фазовращатели, которые реализуют в виде калиброванного по фазе отрезка линии передачи, фазовый сдвиг в них достигается подбором значения его длины, размеров поперечного сечения (при использовании волновода) либо эффективной диэлектрической проницаемости. Фазовращатели применяются в устройствах радиотехники, автоматики, вычислительной, измерительной техники, СВЧ-технике для изменения формы входного сигнала, компенсации фазовых искажений, фазовой модуляции, выравнивания электрической длины линий передачи, создания заданных фазовых сдвигов сигналов в когерентных радиосистемах (например, в фазированных антенных решетках) и др.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Мотор стал «тупить»? Вот что надо проверить — журнал За рулем
LADA
УАЗ
Kia
Hyundai
Renault
Toyota
Volkswagen
Skoda
Nissan
ГАЗ
BMW
Mercedes-Benz
Mitsubishi
Mazda
Ford
Все марки
Фазорегуляторы (фазовращатели) встречаются на подавляющем большинстве двигателей. И от них многое зависит.
Материалы по теме
Провалы при разгоне — откуда они берутся и что с ними делать
В поршневом двигателе внутреннего сгорания совмещаются две совершенно разные стихии. Первая — жесткая, металлическая, четко двигающаяся по простейшим законам кинематики механическая часть. Вторая — легкий, почти невесомый, но при этом инерционный поток воздуха или газов.
Многие десятилетия управление потоками воздуха и отработавших газов четко определялось геометрией кулачков распредвала.
Моменты открытия и закрытия клапанов — так называемые фазы газораспределения — тоже были жестко заданы шестернями или цепью, которые связывали коленчатый и распределительный валы.
Материалы по теме
Возврат балльной системы для нарушителей ПДД — самое время?Выручку за «красивые» номера можно разделить на всех россиянКамеры ГИБДД обучат штрафовать за «грязный» выхлоп
Материалы по теме
Чем управляет ЭСУД?
При этом и фазы газораспределения, и профиль кулачков распределительного вала подбирались как компромисс, чтобы двигатель мог удовлетворительно работать и на холостых, и на средних режимах, и на «максималке». Недаром при форсировке двигателей для спорта механики ставили распределительные валы с другими профилем, с большим подъемом клапанов и измененными фазами. Это тоже был компромисс: многие замечали, что двигатели спортивных автомобилей неустойчиво работают на малых оборотах, норовя заглохнуть.
Ведь их настоящая жизнь начиналась где-нибудь после 5000 об/мин. Гражданским же автомобилям нужны достойные характеристики во всем диапазоне оборотов.
Самый распространенный способ управления газораспределительным механизмом — фазорегуляторы (фазовращатели). Они сегодня встречаются на подавляющем большинстве двигателей — включая, например, мотор ВАЗ‑21179 объемом 1,8 л.
Угол поворота фазовращателей контролируют датчики положения распредвалов. Они регистрируют угол «рассогласования», используя сигнал с датчика положения коленчатого вала.
Угол поворота фазовращателей контролируют датчики положения распредвалов. Они регистрируют угол «рассогласования», используя сигнал с датчика положения коленчатого вала.
В общем случае фазовращатель — специальная муфта, которая под действием гидравлики и управляющей электроники поворачивает распределительный вал на определенный угол относительно его первоначального положения. В первую очередь система устанавливается на впуске.
ИЗ ИСТОРИИВ 1987 году Nissan первым применил VCT — Variable Camshaft Timing — на двигателе купе 300ZX. Фазы газораспределения впускного распредвала менялись плавно во всем диапазоне частоты вращения. В 1989 году пошел более сложный, комплексный хондовский VTEC — Variable Valve Timing and Lift Electronic Control. В переводе на русский — электронная система управления временем открытия и высотой подъема клапанов. |
Что требуется обеспечить?
В идеале — правильное наполнение цилиндров. Однако фазорегулятор не может изменить ширину фазы газораспределения: он лишь смещает ее по отношению к коленчатому валу. Ширина фазы газораспределения определяется профилем кулачка — пока будем считать ее неизменной. На диаграммах представлены фазы газораспределения, необходимые на основных режимах.
1.
Минимальные обороты холостого ходаМатериалы по теме
Заменил свечи — угробил мотор? 6 фатальных ошибок автовладельцев
Здесь желательно, чтобы количество остаточных газов в цилиндре было минимально. Нужно обеспечить позднее открытие и позднее закрытие впускных клапанов. А выпускной распредвал нужно повернуть в положение, когда выпускные клапаны закрываются задолго до верхней мертвой точки. При этом сокращаются такты сжатия и рабочий ход, стабилизируются сгорание в цилиндрах и равномерность холостого хода.
Выпускной распредвал стоит в столь раннем положении только на холостых. При любых других режимах он переводится в более позднее положение. Поэтому его можно фиксировать всего в двух положениях, а на более простых двигателях вовсе не использовать регулирование фаз на выпуске.
2. Режим небольших нагрузок и оборотов (режим рециркуляции)
Материалы по теме
7 действенных способов устранить масложор (без разборки двигателя)
Автомобиль движется равномерно и неспешно.
Выпускной распредвал должен быть повернут для более позднего открытия и закрытия клапанов.
Для снижения токсичности выхлопа здесь применяется режим рециркуляции отработавших газов. Рециркуляция позволяет снизить температуру рабочего процесса, что уменьшает образование окислов азота.
Наличие фазовращателей позволяет использовать внутреннюю рециркуляцию: впускной клапан открывается очень рано и происходит подмес отработавших газов к свежему заряду. Значит, в этом режиме впускной распредвал надо повернуть в максимально раннее положение. На таком режиме снижаются выбросы вредных веществ и достигается достаточная мощность при низком расходе топлива.
3. На максимальном крутящем моменте
Материалы по теме
Вибрации в моторе: 5+ причин для беспокойства
Педаль газа нажата до упора, а обороты еще сравнительно невелики. Двигатель должен показать всё, на что он способен, — о рециркуляции речь уже не идет.
Поэтому впускной клапан нужно открывать немного позже. Перекрытие клапанов минимально. Это обеспечивает максимальное наполнение цилиндра воздухом. А получается такой режим небольшим доворотом впускного распредвала в сторону запаздывания.
4. На максимальной мощности
Педаль газа нажата до упора, обороты выросли до номинальных. Скорость потоков, как воздуха, так и отработавших газов, — максимальна. Впускной клапан нужно открывать немного позже верхней мертвой точки и закрывать относительно поздно после нижней мертвой точки. Впускной распредвал надо повернуть в довольно позднее положение, но всё же не в такое, как на режиме холостого хода. При этом энергия быстрого потока во впускной системе позволит дозаряжать воздухом цилиндр и снимать максимальную мощность.
Клапан управления фазами газораспределения.
Клапан управления фазами газораспределения.
Подача масла в фазовращатель осуществляется через полости в распредвале.
Подача масла в фазовращатель осуществляется через полости в распредвале.
Выводы
Материалы по теме
Как сэкономить на обслуживании и ремонте автомобиля
Управлять фазами на выпуске необходимо только для обеспечения режимов минимальных оборотов холостого хода и близких к ним. Поэтому многие недорогие моторы обходятся без фазовращателя на выпускном распредвале.
На впуске нужно обеспечить работу фазовращателя на нескольких углах — то есть более тонкую и плавную регулировку. Для этого требуется подача масла в управляющие полости фазорегулятора с помощью клапана, контролируемого ЭБУ с помощью ШИМ-регулятора (широтно-импульсной модуляции).
Фазорегулятор состоит из двух основных частей, которые могут поворачиваться друг относительно друга на определенный угол. Достигается это подачей масла из системы смазки под давлением через управляющий клапан. Подачей масла в ту или другую полость достигается доворот распредвала по отношении к шестерне, связанной цепью или ремнем с коленчатым валом.
Диагностика
Неисправность фазорегулятора приводит к неприятному треску, который хорошо слышен на непрогретом моторе. Следствие — плохая реакция мотора на педаль газа. При этом обычно загорается сигнал Check Engine.
- Загорелся Check Engine? Что делать, рассказано тут.
- Хотите сэкономить? Широкий выбор запасных частей и расходных материалов под торговой маркой «За рулем» позволит вам это сделать! Полный ассортимент и список продавцов можно посмотреть по ссылке.
- «За рулем» можно читать и в Телеграм.
Мотор стал «тупить»? Вот что надо проверить
Фазорегуляторы (фазовращатели) встречаются на подавляющем большинстве двигателей. И от них многое зависит.
Мотор стал «тупить»? Вот что надо проверить
Мотор стал «тупить»? Вот что надо проверить
Фазорегуляторы (фазовращатели) встречаются на подавляющем большинстве двигателей.
И от них многое зависит.Мотор стал «тупить»? Вот что надо проверить
Наше новое видео
Арго и Атлант — горячие новинки российской сборки
Мешает ли грязь или снег распознавать номера машин?
3 самых обсуждаемых поста в наших соцсетях в 2022-м
Понравилась заметка? Подпишись и будешь всегда в курсе!
За рулем в Дзен
Новости smi2.ru
Что такое фазовращатель?
`;
Наука
Факт проверен
Эндрю Кирмайер
Фазовращатель — это устройство, которое может изменять фазовый угол радиочастотного или микроволнового сигнала. Большинство фазовращающих устройств совместимы с сигналами независимо от их направления, классифицируя их как взаимные сети. Фазовращатели могут управляться электрически, механически, а также магнитно. Они доступны в аналоговой форме, чтобы обеспечить переменную фазу или временную задержку, которая происходит непрерывно, и цифровые устройства с набором фаз или задержек. Различные типы также включают переменный фазовращатель или переключаемую линию, нагруженную линию, отражающую фазу и микроволновые фазовращатели.
Когда сигналы поступают на входной порт фазовращателя, команда вызывает изменение выходного сигнала.
Чаще всего фазовращатели являются цифровыми, а также включают управление напряжением, что обеспечивает невосприимчивость к шуму или помехам. Фазовые состояния сигнала управляются цифровыми битами фазы. Каждая последующая фаза составляет половину угла предыдущей, поэтому 2-битное устройство будет 90-градусный фазовращатель, так как 180 градусов является самым высоким в диапазоне и классифицирует сигнал, движущийся по прямой линии. Выключенное состояние устройства определяется длиной фазы, покрывающей кратчайшее расстояние, в то время как наибольшая длина фазы соответствует включенному состоянию.
Аналоговые фазовращатели обеспечивают непрерывное изменение фазы с непрерывным сдвигом.
Также может быть включен регулируемый управляющий вход, поддерживающий неограниченное фазовое разрешение. Даже микроволновый фазовращатель может быть аналоговым или цифровым и управляться полупроводниковым устройством, например диодом. Сама схема предназначена для смещения СВЧ-сигнала на максимальный уровень, поэтому перед ее добавлением в систему необходимо учитывать характеристики устройства и схемы. Фазовращатель выбирается исходя из требований приложения и математических расчетов того, какие качества необходимы в сигнале.
Как и в большинстве электронных устройств, важной характеристикой фазосдвигающего устройства является энергосбережение.
Никакой энергии не потребляет пассивный фазовращатель, который выполняет требуемую операцию автоматически без внешнего управления. Низкие потери — еще одна характеристика энергосбережения, и потери можно еще больше уменьшить, включив усилительный каскад в фазовращатель. Варианты устройства включают переключатель с коммутацией линий, который включает в себя два однополюсных двухпозиционных переключателя для переключения двух электрических линий разной длины. Фазовращатели с нагруженной линией настроены на сдвиг менее 45°, в то время как фазовращатели с отражением используют длины линий, которые переключаются для изменения длины электрических путей.
Вам также может понравиться
Рекомендуется
КАК ПОКАЗАНО НА:
RF Фазовращатели — все RF
Выберите категорию для просмотра продуктов и компаний
ВЧ фазовращатели от ведущих производителей указаны на всех радиочастотах.
Выберите тип фазовращателя для просмотра продуктов.
Что такое фазовращатели?
ВЧ фазовращатели используются для изменения фазового угла передачи входного сигнала. В идеале фазовращатели обеспечивают выходной сигнал с амплитудой, равной входному сигналу, любые потери здесь будут учитываться как вносимые потери компонента. Входной сигнал сдвигается по фазе на выходе на основе фазового сдвига, обеспечиваемого выбранным фазовращателем.
Существует три основных типа фазовращателей:
Цифровой фазовращатель – Эти фазовращатели имеют цифровое управление. Они программируются или могут управляться через компьютерный интерфейс. USB фазовращатели — это относительно новая форма фабрики, которая позволяет управлять фазовым сдвигом устройства с компьютера.
Аналоговый фазовращатель – Фазовый сдвиг в аналоговых фазовращателях обычно управляется уровнем напряжения. Для фазовращателя указано изменение фазового сдвига, основанное на настроечном напряжении.
Механический фазовращатель – Фазовый сдвиг устройства регулируется вручную с помощью ручки. Фаза от входа до выхода регулируется поворотом ручки.
Выбор ВЧ фазовращателя
При выборе ВЧ фазовращателя важно знать параметры, которые необходимо указать. Мы перечислили ключевые параметры, на которые следует обратить внимание при выборе оконечной нагрузки:
Диапазон фаз (градусы): Это диапазон фазового сдвига устройства.
В зависимости от того, как настроено устройство, оно сможет обеспечить фазовый сдвиг только в этом диапазоне.
Вносимые потери (дБ): Потеря сигнала от входа фазовращателя до выхода устройства называется вносимыми потерями. Идеальные фазовращатели не имеют потерь, поэтому чем меньше потери, тем лучше производительность.
все RF перечисляет полные каталоги ВЧ фазовращателей от ведущих производителей. Мы нормализуем их данные и добавляем их в нашу базу данных, что позволяет инженерам осуществлять поиск по спецификации. Используйте инструмент параметрического поиска, чтобы указать частоту, тип фазовращателя, вносимые потери, требования к мощности и другие параметры. Инструмент поиска сканирует каталоги нескольких производителей, чтобы предоставить вам список продуктов, соответствующих вашим требованиям. Затем вы можете сравнивать продукты, загружать спецификации, запрашивать расценки. Запросы котировок направляются производителю, который свяжется с вами напрямую.