DE1539248C - Funkenzündschaltung für Gasturbinen - Google Patents
Funkenzündschaltung für GasturbinenInfo
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Description
1 2
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 allen 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 994 712 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- ao 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 f'g
an den Elektroden der Funkenstrecke herabgesetzt zwischen dem Widerstand^ und dem Kondensator „· '
wird, so daß die Wirksamkeit der Entladung des 10 über die Primärwindung eines Transformators 12 V·
ersten Kondensators als Einrichtung zum Reinigen as mit einer Elektrode einer weiteren Sperrfunkenbzw.
Behändem 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 richter3,4 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 Konden-
det ist, daß dieser weitere Kondensator nur dann satorS entladen ist, beginnt sich der Kondensator
aufgeladen wird, wenn der erste Zündfunke über die 10 über den Widerstand 7 aufzuladen, und zwar auf g
erste Funkenstrecke erzeugt worden ist, sowie daß eine Höhe, die durch die Zeitkonstante dieser beiden v"
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 dyziert 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 35 Mit Hilfe dieser Anordnung wird ein erster Zünd-
und die erste Funkenentladung wirksamer die Elek- funke an der Zündkerze 9 erzeugt, der die Ober-
troden 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-
Em 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 Ver-
auf Fig. 1 der Zeichnung näher erläutert werden. «3 zögerung weniger als eine Millisekunde betragen soll.
. In diesem Schaltungsschema sind zwei Klein- Falls es erwünscht ist, kann — wie es im
men 1 und 2 an einer Wechselstromquelle 20 Schaltungsschema nach Fig.2 gezeigt ist — die.
für Hochspannung vorgesehen. Die Klemme 1 ist Funkenstrecke 13 durch eine Diode 17 und einen
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, ao 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.
Claims (6)
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
(S, 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
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