RU156114U1 - Комбинированное устройство зажигания - Google Patents

Abstract

Комбинированное устройство зажигания, содержащее первый преобразователь напряжения, подключенный к цепи, состоящей из первого выпрямителя и накопительного конденсатора, к которому подключены последовательно соединенные коммутирующий элемент, первичная обмотка высоковольтного трансформатора и свеча зажигания, с которой связаны второй преобразователь напряжения, второй выпрямитель, низковольтный конденсатор, трехэлектродный коммутирующий элемент; вторичная обмотка высоковольтного трансформатора подключена между управляющим электродом трехэлектродного коммутирующего элемента и общей точкой соединения одного из основных электродов управляемого коммутирующего элемента и электродом коммутирующего элемента, соединенным с выпрямителем, отличающееся тем, что параллельно первичной обмотке высоковольтного трансформатора и свече зажигания подключен высоковольтный вентиль.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и электроэнергетики и может быть использована в современных системах зажигания основных газотурбинных двигателей, топливовоздушных турбостартеров и бортовых вспомогательных силовых установок.

Известна комбинированная система зажигания (патент РФ от 20 сентября 2013 г. МПК F02P 3/00), которая содержит первый преобразователь напряжения, подключенный к цепи, состоящей из первого выпрямителя и накопительного конденсатора; к конденсатору подключены последовательно соединенные коммутирующий элемент и свеча зажигания, к которой подключен зарядно-разрядный контур, состоящий из второго преобразователя напряжения, второго выпрямителя, низковольтного конденсатора, и дополнительного коммутирующего элемента, подключенного между одноименными обкладками основного накопительного и низковольтного конденсаторов.

Недостатком этого технического решения является возможное нарушение синхронизации разрядов основного накопительного и низковольтного конденсаторов из-за недостаточного уровня напряжения, прикладываемого к дополнительному коммутирующему элементу, что снижает вероятность его пробоя.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является комбинированная система зажигания (патент РФ 144838 от 10.09.204 г. МПК F02P 3/00), которая содержит первый преобразователь напряжения, подключенный к цепи, состоящей из первого выпрямителя и накопительного конденсатора, к которому подключены последовательно соединенные коммутирующий элемент, первичная обмотка высоковольтного трансформатора и свеча зажигания, с которой связан второй преобразователь напряжения, второй выпрямитель, низковольтный конденсатор,

трехэлектродный коммутирующий элемент, причем вторичная обмотка высоковольтного трансформатора подключена между управляющим электродом трехэлектродного коммутирующего элемента и общей точкой соединения одного из основных электродов управляемого коммутирующего элемента и электродом коммутирующего элемента, соединенным с выпрямителем.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая энергетическая эффективность, т.к. разряд накопительного конденсатора имеет колебательный характер, при этом в свече выделяется всего 5-20% энергии конденсатора [см. Гизатуллин Ф.А. Емкостные системы зажигания. Уфа, 2002. - 249 с.]. Кроме того, разряд низковольтного конденсатора также может иметь колебательный характер вследствие наличия в разрядной цепи двух накопителей энергии - емкости низковольтного конденсатора и индуктивности первичной обмотки высоковольтного трансформатора.

Задача полезной модели - повышение энергетической эффективности комбинированного устройства зажигания.

Технический результат - повышение долей энергии накопительного и низковольтного конденсаторов, выделяющихся в свече зажигания.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в предлагаемом комбинированном устройстве зажигания, содержащем первый преобразователь напряжения, подключенный к цепи, состоящей из первого выпрямителя и накопительного конденсатора, к которому подключены последовательно соединенные коммутирующий элемент, первичная обмотка высоковольтного трансформатора и свеча зажигания, с которой связан второй преобразователь напряжения, второй выпрямитель, низковольтный конденсатор, трехэлектродный коммутирующий элемент, причем вторичная обмотка высоковольтного трансформатора подключена между управляющим электродом трехэлектродного коммутирующего элемента и общей точкой соединения одного из основных электродов управляемого коммутирующего элемента и

электродом коммутирующего элемента, соединенным с выпрямителем; в отличие от прототипа параллельно первичной обмотке высоковольтного трансформатора и свече зажигания подключен высоковольтный вентиль.

Существо заявляемой полезной модели поясняется чертежом. На фиг. приведена схема предлагаемого комбинированного устройства зажигания.

Комбинированное устройство зажигания содержит первый преобразователь напряжения 1, подключенный к цепи, состоящей из первого выпрямителя 2 и накопительного конденсатора 3, к которому подключены последовательно соединенные коммутирующий элемент 4, первичная обмотка 5 высоковольтного трансформатора 7 и свеча зажигания 6, с которой связан и второй преобразователь напряжения 8, второй выпрямитель 9, низковольтный конденсатор 10, трехэлектродный коммутирующий элемент И, причем вторичная обмотка 12 высоковольтного трансформатора 7 подключена между управляющим электродом трехэлектродного коммутирующего элемента 11 и общей точкой соединения одного из основных электродов управляемого коммутирующего элемента и электродом коммутирующего элемента 4, соединенным с выпрямителем 2; параллельно первичной обмотке 5 высоковольтного трансформатора 7 и свече зажигания 6 подключен высоковольтный вентиль 13.

Предлагаемое комбинированное устройство зажигания работает следующим образом.

Накопительный конденсатор 3 заряжается от преобразователя напряжения 1 через первый выпрямитель 2 до напряжения пробоя коммутирующего элемента 4, одновременно от второго преобразователя напряжения 8, через второй выпрямитель 9 заряжается низковольтный накопительный конденсатор 10 до напряжения, меньшего напряжения срабатывания дополнительного коммутирующего элемента 11. После того, как напряжение на накопительном конденсаторе 3 достигает определенной величины, срабатывает коммутирующий элемент 4 и накопительный конденсатор 3 разряжается через первичную обмотку 5 высоковольтного

трансформатора 7 на свечу зажигания 6, что вызывает появления высоковольтного импульса на вторичной обмотке 12 высоковольтного трансформатора 7. Под действием высоковольтного импульса происходит принудительный пробой трехэлектродного коммутирующего элемента 11, после этого низковольтный конденсатор 10 разряжается через трехэлектродный коммутирующий элемент 11 и коммутирующий элемент 4 на свечу зажигания 6. При наличии высоковольтного вентиля 13, разряды накопительного конденсатора 3 и низковольтного накопительного конденсатора 10 будут иметь апериодический характер. Это достигается следующим образом. После того, как напряжение на накопительном конденсаторе 3 и низковольтном конденсаторе 10 упадет до 0 в момент, когда разрядный ток достигает максимального значения, энергия электрического поля конденсаторов переходит в энергию магнитного поля трансформатора; после этого энергия магнитного поля будет реализовываться при протекании тока в замкнутом контуре, содержащем высоковольтный вентиль 13, первичную обмотку высоковольтного трансформатора 7 и свечу зажигания 6. Это означает, что после достижения максимального значения тока через свечу зажигания 6, коммутирующий элемент 4 и трехэлектродный коммутирующий элемент 11 исключаются из разрядного процесса, за счет этого снижаются потери энергии.

Таким образом, в результате подключения высоковольтного вентиля параллельно первичной обмотке высоковольтного трансформатора и свече зажигания достигается поставленная задача повышения энергетической эффективности комбинированного устройства зажигания и технический результат - повышение долей энергии накопительного и низковольтного конденсаторов выделяющихся в свече зажигания.

Claims (1)

1. Комбинированное устройство зажигания, содержащее первый преобразователь напряжения, подключенный к цепи, состоящей из первого выпрямителя и накопительного конденсатора, к которому подключены последовательно соединенные коммутирующий элемент, первичная обмотка высоковольтного трансформатора и свеча зажигания, с которой связаны второй преобразователь напряжения, второй выпрямитель, низковольтный конденсатор, трехэлектродный коммутирующий элемент; вторичная обмотка высоковольтного трансформатора подключена между управляющим электродом трехэлектродного коммутирующего элемента и общей точкой соединения одного из основных электродов управляемого коммутирующего элемента и электродом коммутирующего элемента, соединенным с выпрямителем, отличающееся тем, что параллельно первичной обмотке высоковольтного трансформатора и свече зажигания подключен высоковольтный вентиль.

   

Images