DE1539248B2 - Funkenzuendschaltung fuer gasturbinen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Funkenzünd- mit den Anoden eines Paars von Gleichrichtern 3, 4 schaltung für Gasturbinen, die Hochspannungsim- verbunden, deren Kathoden mit einem Paar von pulse an eine Zündkerze liefert. Die Impulse werden Kondensatoren 5, 6 verbunden sind, deren andere mit zwei Spannungen in schneller Aufeinanderfolge Seiten an der Klemme 2 anliegen. Die Kathode des erzeugt, wobei der erste Funke dazu dient, die Zünd- 5 Gleichrichters 3 ist ferner mit einem Ende eines kerze bzw. die Zündeinrichtung von ajlen Brenn- Widerstands 7 und mit einer Elektrode einer Sperrstoffresten zu reinigen, die sich an der^Zündeinrich- funkenstrecke 8 verbunden, deren andere Elektrode tung angesammelt haben, und der zweite Impuls dazu an einer Klemme 18 anliegt, die an die Elektrode dient, einen wirksamen Zündfunken für die Zünd- einer Zündkerze 9 angeschlossen ist. Die andere einrichtung zu erzeugen, um den Brennstoff bzw. io Elektrode der Zündkerze 9 ist über eine Ausgangsdie Brennstoffdämpfe zu zünden. . klemme 17 mit der Klemme 2 verbunden. Die Zünd-

Die Erfindung geht .von einer Zündschaltung mit kerze 9 hat eine Oberfläche, auf der die Entladung zwei Funkenstrecken aus, die aus der britischen Pa- stattfindet. Die Oberfläche besteht aus einem Körper, tentschrift 994712.bekanntgeworden ist. Es wurde der aus einem Halbleitermaterial hergestellt ist. Die indessen festgestellt, daß diese bekannte Schaltung, 15 Kathode des Gleichrichters 4 ist außerdem mit einer bei der ein Transformator vorgesehen ist und der Seite eines Kondensators 10 verbunden, dessen an-Stromfluß in seiner Primärwicklung an eine Funken- dere Seite an das andere Ende des Widerstands 7 anstrecke angelegt wird und gleichzeitig eine Spannung geschlossen ist. Die Kathode des Gleichrichters 4 ist . in der Sekundärwicklung erzeugt, die an eine zweite außerdem an eine Elektrode einer Sperrfunkenstrecke Funkenstrecke angelegt wird, gewisse Nachteile auf- 20 11 angeschlossen. Die andere Elektrode dieser Sperrweist. Erstens besteht die Wirkung der Induktanz funkenstrecke 11 ist mit der anderen der Funkendarin, daß das Ausmaß des Anstiegs der Spannung strecke 8 verbunden. Darüber hinaus ist ein Punkt an den Elektroden der Funkenstrecke herabgesetzt zwischen dem Widerstand 7 und dem Kondensator wird, so daß die Wirksamkeit der Entladung des 10 über die Primärwindung eines Transformators 12 ersten Kondensators als Einrichtung zum Reinigen 25 mit einer Elektrode einer weiteren Sperrfunkenbzw. Behandeln der Elektroden der Zündkerze ver- strecke 13 verbunden, deren andere Elektrode an schlechtert wird. Zweitens wurde festgestellt, daß der Kathode des Gleichrichters 4 anliegt. Ein Ende — obwohl in'der:?Beschreibung dieser bekannten der Sekundärwindung des Transformators 12 ist mit britischen Patentschrift angegeben ist, daß die Zünd- der Klemme 2 verbunden, während das andere Ende Verzögerung zwischen dem ersten und zweiten Zünd- 30 der Sekundärwindung über einen Begrenzungswiderfunken von einer Millisekunde bis vierzig Millisekun- stand 14 mit einer Hilfselektrode der Funkenstrecke . den verändert werden kann — es doch sehr schwierig 11 verbunden ist.

ist, zwischen den beiden Zündfunken eine Verzöge- Die Kondensatoren 5, 6 werden über die Gleich-

rung zu erreichen, die nur 4 oder 5 Millisekunden richter 3, 4 aufgeladen, wobei sich die Spannung an beträgt. 35 beiden Kondensatoren um etwa den gleichen Betrag

Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, eine erhöht. Wenn eine vorbestimmte Spannung erreicht Funkenzündschaltung für Gasturbinen zu schaffen, ist, wird die Sperrfunkenstrecke 8 gezündet, wobei welche diese genannten Nachteile vermeidet. die Zündspannung dieser Funkenstrecke niedriger

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an der als die Zündspannung der Funkenstrecke 11 gehal-Primärwicklung des Transformators ein weiterer 40 ten ist; wenn dieses auftritt, wird der Kondensator 5 Kondensator liegt und die Schaltung derart ausgebil- über die Zündkerze 9 entladen. Sobald der Kondendet ist, daß dieser weitere Kondensator nur dann sator5 entladen ist, beginnt sich der Kondensator aufgeladen wird, wenn der erste Zündfunke über die 10 über den Widerstand 7 aufzuladen, und zwar auf erste Funkenstrecke erzeugt worden ist, sowie daß eine Höhe, die durch die Zeitkonstante dieser beiden der zweite Kondensator über eine steuerbare Ein- 45 Komponenten bestimmt wird; wenn die Spannung richtung an der Zündkerze entladbar ist. am Kondensator 10 einen vorbestimmten Wert er-

Der technische Fortschritt, der mit der Schaltung reicht, zündet die Sperrfunkenstrecke 13, so daß ein gemäß der Erfindung erzielt wird," besteht erstens Strom in der Primärwindung des Transformators 12 darin, daß die Energie, die zum Zünden der zweiten fließt. Dieser Stromfluß in der Primärwindung in-Funkenstrecke dient, nicht vom Kondensator her- 50 duziert eine Spannung in der Sekundärwindung, die stammt, der die Energie zum Zünden der ersten an die Triggerelektrode der Sperrfunkenstrecke 11 Funkenstrecke liefert. Ferner ist in dem Stromkreis angelegt wird, wodurch diese gezündet wird, so daß zum Zünden der ersten Funkenstrecke keine Induk- der Kondensator 6 über die Zündkerze 9 entladen tanz vorhanden, so daß der bei der bekannten Schal- wird.

tung auftretende Nachteil hier nicht vorhanden ist ₅₅ Mit Hilfe dieser Anordnung wird ein erster Zünd- und die erste Funkenentladung wirksamer die Elek- funke an der Zündkerze 9 erzeugt, der die Obertroden der Zündkerze reinigt. fläche der Zündkerze sowie diese Oberfläche um-

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß es mit der gebenden Gase säubert, so daß ein günstigerer ZuSchaltung gemäß der Erfindung möglich ist, sicher- stand für die Zündung durch den nachfolgenden zustellen, daß der zweite Zündfunke innerhalb einer 60 Zündfunken geschaffen wird. Die Verzögerung zwi-Millisekunde nach dem ersten Funken erzeugt wer- sehen dem ersten und dem zweiten Zündfunken kann den kann. durch Veränderung der Zeitkonstanten des Wider-

Ein Ausführungsbeispiel der Schaltung gemäß der stands 7. und des Kondensators 10 eingestellt werden, vorliegenden Erfindung, soll nachstehend mit Bezug Es wurde jedoch festgestellt, daß die erwünschte Verauf F i g. 1 der Zeichnung näher erläutert werden. 65 zögerung weniger als eine Millisekunde betragen soll. In diesem Schaltungsschema sind zwei Klem- Falls es erwünscht ist, kann — wie es im

men 1 und 2 an einer Wechselstromquelle 20 Schaltungsschema nach F i g. 2 gezeigt ist — die für Hochspannung vorgesehen. Die Klemme 1 ist Funkenstrecke 13 durch eine Diode 17 und einen

Claims (6)

Spannungsteiler, der die Widerstände 15 und 16 in Reihe geschaltet enthält, ersetzt werden. In einer weiteren Abänderung, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist, kann die Sperrfunkenstrecke 13 durch eine Zenerdiode oder durch eine Lawinen-Diode ersetzt werden. ■£*.. Die erfindungsgemäßen Schaltungen, die oben beschrieben wurde, weisen eine Anzahl von Vorteilen auf. Einer dieser Vorteile besteht darin, daß das Zünden der Funkenstrecke 11 nicht durch die Tatsache beeinflußt wird, daß beispielsweise die Entladung des Kondensators 5 nur einen kleinen Funken an der Zündkerze ergeben könnte. Darüber hinaus wird die Energie, die erforderlich ist, um die Funkenstrecke 11 zu zünden, vom Kondensator 10 erzeugt und nicht von einem der Hauptkondensatoren 5 oder 6. Die Abmessung des Kondensators 10 kann daher entsprechend dem Bedarf an Energie gewählt werden, die erforderlich ist, um die Funkenstrecke 11 mit Sicherheit zu zünden. Die Funkenstrecken 8, 11 und 13 sind so hergestellt, daß sie ein Paar von in einem Abstand befindlichen Elektrodenplatten enthalten, die innerhalb einer Glashülle angeordnet sind, die mit einem inerten Gas gefüllt ist. Die Funkenstrecken werden gezündet, wenn die Spannung an ihnen einen vorbestimmten Wert überschreitet. Jedoch kann im Fall der Funkenstrecke 11 ein Metallband um die Glashülle oder eine zusätzliche Elektrode vorgesehen werden, wobei durch Anlegung einer Spannung an dieses Band oder an die Elektrode die Funkenstrecke bei einer niedrigeren Spannung gezündet werden kann, wenn es aus irgendeinem Grund erforderlich sein sollte. Patentansprüche: 35

1. Funkenzündschaltung für Gasturbinen mit einem eine erste und eine zweite Funkenstrecke enthaltenden Zündstromkreis mit einem ersten und einem zweiten Kondensator, die über zwei Gleichrichtereinrichtungen aus einer Wechselstromquelle aufgeladen werden und die über eine einen Transformator enthaltende Verzögerungsschaltung derart geschaltet sind, daß ein erster und ein zweiter Zündfunke an einer Zündkerze erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an der Primärwicklung des Transformators (12) ein weiterer Kondensator (10) liegt und die Schaltung derart ausgebildet ist, daß dieser weitere Kondensator nur dann aufgeladen wird, wenn der erste Zündfunke über die erste Funkenstrecke (8) erzeugt worden ist, sowie daß der zweite Kondensator (6) über eine steuerbare Einrichtung an der Zündkerze (9) entladbar ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Kondensator (5, 6) an einer gemeinsamen Wechselstromquelle (20) über Gleichrichter (3, 4) derart liegen, daß ihre Polarität beim Aufladen die gleiche ist und die Spannung im gleichen Ausmaß ansteigt, und daß der weitere Kondensator (10) in Reihe mit einem Widerstand (7) liegt, so daß er dann aufladbar ist, wenn der erste Kondensator (5) entladen ist.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am weiteren Kondensator (10) in Reihe mit der Primärwicklung des Transformators (12) eine Funkenstrecke geschaltet ist.

4. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am weiteren Kondensator

(10) in Reihe mit der Primärwicklung des Transformators (12) eine Zenerdiode oder eine Lawinendiode geschaltet ist.

5. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Potentiometernetzwerk (15,16) zwischen dem ersten und zweiten Kondensator (5, 6) liegt, daß eine Diode (17) in Reihe mit der Primärwicklung des Transformators (12) und einem Anzapfpunkt des Potentiometernetzwerks liegt und daß das andere Ende der Primärwicklung mit einem Punkt zwischen dem Widerstand (7) und dem Kondensator (10) verbunden ist.

6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbare Einrichtung aus der zweiten Funkenstrecke

(11) besteht, die eine Hilfselektrode aufweist, die an einem Ende der Sekundärwicklung liegt, sowie daß das andere Ende der Sekundärwicklung über eine Wechselstrombahn an einer der Elektroden der weiteren Funkenstrecke (11) liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen