DE69107186T2

DE69107186T2 - Zündungsgenerator von hoher Energie z.B. für Gasturbine.

Info

Publication number: DE69107186T2
Application number: DE69107186T
Authority: DE
Inventors: Patrick Guy Andre Balland
Original assignee: LABO IND
Current assignee: Meggitt France SAS
Priority date: 1990-12-19
Filing date: 1991-11-26
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2011-11-27
Also published as: FR2670829B1; EP0491589B1; CA2056567C; EP0491589A1; US5224015A; CA2056567A1; FR2670829A1; DE69107186D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vervollkommnung eines Hochenergie-Zündgenerators, insbesondere für eine Gasturbine, beschrieben in der Patentanmeldung 88 12 272 im Namen der Anmelderin (EP-A-0 362 014).
Diese Anmeldung beschreibt einen Mochenergie-Zündgenerator, des Typs mit einer Energiequelle, die mit einem Transformator versehen ist, bei dem eine Sekundärwicklung mit einer ersten Schaltung verbunden ist, welche einen Kondensator zum Speichern von Energie, eine Spule und eine Zündkerze, in Reihe geschaltet, eine Freilaufdiode, die parallel zu den Anschlüssen der Spule und der Zündkerze geschaltet ist, und Kurzschlußeinrichtungen der ersten Schaltung derart, daß Funken zwischen den Elektroden der Kerze erzeugt werden, aufweist, wobei die Kurzschlußeinrichtungen wenigstens ein Halbleiter- Umschaltelement, gesteuert durch Vergleichseinrichtungen für die Spannung an den Anschlüssen des Speicherungskondensators mit einem Referenzwert, aufweist, und Steuereinrichtungen für das Laden des Kondensators auf einen ersten Taktwert während einer ersten Zeitdauer und auf einen zweiten Taktwert während einer zweiten Zeitdauer, wobei der zweite Taktwert oberhalb des ersten liegt, zwischen die Energiequelle und die erste Schaltung gelegt sind.
Bei der Ausführungsform, die in der vorgenannten Anmeldung beschrieben ist, sind die Vergleichseinrichtungen für die Spannung an den Anschlüssen des Kondensators der ersten Schaltung mit der Referenzspannung direkt mit den Anschlüssen dieses Kondensators verbunden.
Dieses zeigt eine gewisse Anzahl von Unzulänglichkeiten bei der Messung, wo es notwendig ist, eine sekundäre Versorgungsquelle für diese Vergleichseinrichtungen bereitzustellen, und wo es keine galvanische Isolation zwischen den beiden Generatorteilen gibt.
Das Ziel der Erfindung ist somit, diese Probleme zu lösen, indem eine Abänderung der Ausführungsform dieses Generators vorgeschlagen wird, die es erlaubt, dessen beide Teile galvanisch zu isolieren, und die einfach und zuverlässig ist.
Zu diesem Zweck hat die Erfindung einen Generator, wie er zuvor beschrieben ist, zum Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtungen für die Spannung an den Anschlüssen des Kondensators der ersten Schaltung mit der Referenzspannung mit den Anschlüssen eines Kondensators einer zweiten Schaltung verbunden sind, die in Reihe wenigstens diesen Kondensator und eine Impedanz aufweist, verbunden mit den Anschlüssen einer weiteren Sekundärwicklung des Transformators, wobei diese zweite Schaltung der ersten äquivalent ist, derart, daß die Spannung an den Anschlüssen des Kondensators dieser zweiten Schaltung das Bild derjenigen an den Anschlüssen des Kondensators der ersten Schaltung ist.
Die Erfindung wird besser mit Hilfe der Beschreibung, die folgen wird, verstanden werden, lediglich beispielhaft gegeben und geschrieben, indem man sich auf die beigefügte Zeichnung bezieht, die ein Blockschema eines Generators gemäß der Erfindung darstellt.
Man erkennt in dieser Figur die allgemeine Struktur eines Generators, so wie er in der vorgenannten Anmeldung beschrieben ist.
Dieser Generator umfaßt somit eine Energiequelle, die eine Energieversorgung 101 aufweist, welche es erlaubt, über eine Anregungsschaltung 102 einen Versorgungstransistor 103 für die Primärwicklung eines Transformators 104, die äquivalent dem Tranformator 7 ist, welcher in der vorgenannten Anmeldung beschrieben ist, zu triggern.
Eine erste Sekundärwicklung dieses Transformators ist mit einer ersten Schaltung verbunden, die in Reihe eine Diode 105, einen Kondensator für die Speicherung für Energie 106, eine Spule 107 und eine Zündkerze 108 aufweist.
Kurzschlußeinrichtungen 109 dieser ersten Schaltung sind gleichermaßen derart vorgesehen, daß sie Funken zwischen den Elektroden der Kerze erzeugen.
Diese Kurzschlußeinrichtungen zeigen eine Struktur analog der der äquivalenten Einrichtungen, die in der vorgenannten Anmeldung beschrieben sind, und umfassen wenigstens ein Halbleiter- Umschaltelement, das durch Vergleichseinrichtungen 110 für die Spannung an den Anschlüssen des Kondensators 106 der ersten Schaltung mit einer Referenzspannung gesteuert ist.
Die Anregungsschaltung 102 erlaubt es, das Laden des Kondensators 106 der ersten Schaltung auf einen ersten Taktwert während einer ersten Zeitdauer und auf einen zweiten Taktwert während einer zweiten Zeitdauer zu ermöglichen, wobei der zweite Taktwert oberhalb des ersten liegt, wie es in der vorgenannten Anmeldung erläutert ist.
Während bei der Ausführungsform, die in der vorgenannten Anmeldung beschrieben ist, die Spannung an den Anschlüssen des Kondensators 106 dieser ersten Schaltung direkt an den Anschlüssen dieses Kondensators abgegriffen wird, wird bei der Ausführungsvariante, die der Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist, diese Spannung an den Anschlüssen eines Kondensators 111 einer zweiten Schaltung abgegriffen, die in Reihe wenigstens diesen Kondensator 111 und eine Impedanz 112 aufweist, welche beispielsweise einen Widerstand und/oder eine Drossel als Funktion der Arbeitsfrequenz umfaßt. Diese zweite Schaltung ist quer über eine Diode 113 mit den Anschlüssen einer zweiten Sekundärwicklung 114 des Transformators 104 verbunden. Vom elektrischen Gesichtspunkt aus ist diese zweite Schaltung äquivalent der ersten Schaltung, derart, das die Spannung an den Anschlüssen des Kondensators 111 dieser zweiten Spannung das Bild derjenigen an den Anschlüssen des Kondensators 106 der ersten Schaltung ist.
Tatsächlich, aufgrund der Tatsache, daß die Ladung des Transformators im wesentlichen kapazitiv ist, ist in jedem Moment die Spannung am Ausgang der ersten Wicklung dieses Transformators gleich der Ladespannung des Kondensators der ersten Schaltung. In dem Fall, daß vom elektrischen Gesichtspunkt her die zweite Schaltung äquivalent der ersten ist, ist somit die Spannung an den Anschlüssen des Kondensators dieser zweiten Schaltung das Bild der Spannung an den Anschlüssen des Kondensators der ersten Schaltung, was es erlaubt, eine indirekte Einrichtung zu verwenden, um die Spannung an den Anschlüssen des Kondensators der ersten Schaltung zu erhalten, wobei immer eine galvanische Isolation dieser beiden Teile des Generators verwirklicht wird.
Der Ausgang der Vergleichseinrichtungen 110 wird verwendet, auf analoge Weise zu der, die in der vorgenannten Anmeldung beschrieben ist, um die Kurzschlußeinrichtungen 109 zu steuern, beispielsweise über einen Transistor 115, und kann gleichermaßen verwendet werden, um die Anregungsschaltung 102 der Quelle für die Versorgungsenergie der Primärwicklung des Transformators zu steuern, um die Häufigkeit der Zündungen festzulegen, in dem Maße, wie die Ladung des Kondensators 111 bekannt ist; es ist möglich, eine Zeitbasis zu erhalten, die es erlaubt, die Häufigkeit der Zündungen zu bestimmen.
Tatsächlich muß der Kondensator 111 nach jeder Zündung entladen werden, und Entladeeinrichtungen für diesen Kondensator sind an dessen Anschlüssen vorgesehen. Diese Einrichtungen können beispielsweise aus einem Transistor des bekannten Typs oder durch einen Widerstand 116 gebildet sein. Die Entladung des Kondensator 111 über den Widerstand 116 erlaubt es, die Zeitbasis, die zuvor genannt worden ist, zu erhalten, und der Wert dieses Widerstandes kann gewählt werden, um eine bestimmte Zündhäufigkeit zu erhalten.
Da die allgemeine Arbeitsweise dieser Vorrichtung analog der ist, die in der vorgenannten Anmeldung beschrieben ist, wird man sie nicht weiter in Einzelheiten beschreiben.

Claims

1. Hochenergie-Zündgenerator des Typs, der eine Energiequelle umfaßt, welche mit einem Transformator (104) versehen ist, dessen eine Sekundärwicklung mit einer ersten Schaltung verbunden ist, die einen Kondensator zum Speichern von Energie (106), eine Spule (107) und eine Zündkerze (108), in Reihe geschaltet, eine Freilaufdiode, die parallel zu den Anschlüssen der Spule und der Zündkerze geschaltet ist, und Kurzschlußeinrichtungen (109) für die erste Schaltung derart, daß Funken zwischen den Elektroden der Kerze (108) erzeugt werden, aufweist, wobei die Kurzschlußeinrichtungen wenigstens ein Halbleiter-Schaltelement aufweisen, das durch Vergleichseinrichtungen (110) für die Spannung an den Anschlüssen des Speicherkondensators mit einer Referenzspannung gesteuert sind, und Steuereinrichtungen (102) für die Ladung des Kondensators auf einen ersten Taktwert während einer ersten Zeitdauer und auf einen zweiten Taktwert während einer zweiten Zeitdauer, wobei der zweite Taktwert über dem ersten liegt, zwischen die Energiequelle und die erste Schaltung gelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtungen (110) für die Spannung an den Anschlüssen des Kondensators (106) der ersten Schaltung mit der Referenzspannung mit den Anschlüssen eines Kondensators (111) einer zweiten Schaltung verbunden sind, die in Reihe geschaltet wenigstens diesen Kondensator (111) und eine Impedanz (112) aufweist, angeschlossen an die Anschlüsse einer weiteren Sekundärwicklung (114) des Transformators (104), wobei diese zweite Schaltung äquivalent der ersten ist, derart, daß die Spannung an den Anschlüssen des Kondensators (111) dieser zweiten Schaltung das Bild derjenigen an den Anschlüssen des Kondensators (106) der ersten Schaltung ist.

2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz (112) eine Spule und/oder einen Widerstand aufweist.

3. Generator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungseinrichtungen (116) des Kondensators (111) der zweiten Schaltung an dessen Anschlüssen vorgesehen sind.

4. Generator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungseinrichtungen des Kondensators (111) der zweiten Schaltung einen Widerstand (116) aufweisen.

5. Generator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtungen (10) mit der Energiequelle verbunden sind, um die Häufigkeit der Zündungen zu steuern, als Funktion des Wertes des Widerstandes (116) der Entladung des Kondensators (111).