RU226416U1 - Импульсно-плазменное устройство зажигания - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к импульсной технике и может быть использована в современных емкостных системах зажигания газотурбинных двигателей, топливовоздушных турбостартеров и вспомогательных силовых установок с газотурбинным приводом.

Технический результат: увеличение мощности разряда низковольтного конденсатора на свечу зажигания путем исключения вторичной обмотки высоковольтного трансформатора из цепи разряда.

Сущность полезной модели: импульсно-плазменное устройство зажигания содержит преобразователь напряжения с двумя выходами, к которым через выпрямители подключены накопительный и низковольтный конденсаторы, соединенные с коммутирующими элементами; высоковольтный трансформатор и свечу зажигания, причем коммутирующий элемент, который подключен к накопительному конденсатору, соединен через первичную обмотку высоковольтного трансформатора со свечой зажигания, при этом коммутирующий элемент, подключенный к низковольтному конденсатору, выполнен трехэлектродным управляемым, причем один из его электродов подключен непосредственно к свече зажигания, а вторичная обмотка высоковольтного трансформатора подключена между свечой зажигания и управляющим электродом трехэлектродного управляемого коммутирующего элемента.

Description

Полезная модель относится к импульсной технике и может быть использована в современных емкостных системах зажигания газотурбинных двигателей, топливовоздушных турбостартеров и вспомогательных силовых установок с газотурбинным приводом.

Известна комбинированная система зажигания [Патент РФ №74667 U1, МПК F02P 3/06, опубликовано 10.07.2008 г.], содержащая высоковольтный зарядно-разрядный контур, низковольтный зарядно-разрядный контур, коммутирующий элемент, высоковольтный трансформатор, защитный вентиль и свечу зажигания.

Недостатком аналога является ограниченная мощность разряда низковольтного зарядно-разрядного контура на свечу зажигания, так как цепь разряда содержит вторичную обмотку импульсного трансформатора, обладающую значительной индуктивностью и увеличивающую длительность разряда, что снижает мощность разряда.

Известна также емкостная система зажигания [Патент РФ №65577 U1, МПК F02P 3/06, опубликовано 10.08.2007 г.], содержащая преобразователь напряжения, два выпрямителя, накопительный конденсатор, дополнительный накопительный конденсатор, разрядник, импульсный трансформатор и свечу зажигания.

Недостатком аналога является ограниченная мощность разряда дополнительного накопительного конденсатора на свечу зажигания, так как цепь разряда дополнительного накопительного конденсатора содержит вторичную обмотку импульсного трансформатора, обладающую значительной индуктивностью.

Известна также комбинированная система зажигания [Патент РФ №139888 U1, МПК F02P 3/06, опубликовано 27.04.2014 г.], содержащая первый и второй преобразователи напряжения, первый и второй выпрямители, накопительный конденсатор, низковольтный накопительный конденсатор, коммутирующий элемент, дополнительный коммутирующий элемент, высоковольтный трансформатор и свечу зажигания.

Недостатком аналога являются ограниченная мощность разряда низковольтного накопительного конденсатора на свечу зажигания по причине того, что цепь разряда низковольтного накопительного конденсатора содержит вторичную обмотку высоковольтного трансформатора, обладающую значительной индуктивностью.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является комбинированная система зажигания [Патент РФ №154788 U1, МПК F02P 3/06, F02P 15/00, опубликовано 10.09.2015 г.], содержащая преобразователь напряжения с двумя выходами, к которым через первый и второй выпрямители подключены накопительный конденсатор и низковольтный конденсатор, соединенные с первым и вторым коммутирующими элементами; высоковольтный трансформатор и свечу зажигания.

Недостатком прототипа является ограниченная мощность разряда низковольтного конденсатора на свечу зажигания, так как цепь разряда низковольтного конденсатора содержит вторичную обмотку высоковольтного трансформатора, обладающую значительной индуктивностью и увеличивающую длительность разряда, что снижает мощность разряда.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является увеличение мощности разряда низковольтного конденсатора на свечу зажигания путем исключения вторичной обмотки высоковольтного трансформатора из цепи разряда.

Технический результат достигается импульсно-плазменным устройством зажигания, содержащим преобразователь напряжения с двумя выходами, к которым через выпрямители подключены накопительный и низковольтный конденсаторы, соединенные с коммутирующими элементами, высоковольтный трансформатор и свечу зажигания, причем коммутирующий элемент, который подключен к накопительному конденсатору, соединен через первичную обмотку высоковольтного трансформатора со свечой зажигания, при этом, согласно полезной модели, коммутирующий элемент, подключенный к низковольтному конденсатору, выполнен трехэлектродным управляемым, причем один из его электродов подключен непосредственно к свече зажигания, а вторичная обмотка высоковольтного трансформатора подключена между свечой зажигания и управляющим электродом трехэлектродного управляемого коммутирующего элемента.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная схема импульсно-плазменного устройства зажигания.

Импульсно-плазменное устройство зажигания содержит преобразователь напряжения 1 с двумя выходами, выпрямители 2 и 3, накопительный конденсатор 4, низковольтный конденсатор 5, коммутирующий элемент 6, управляемый трехэлектродный коммутирующий элемент 7 с управляющим электродом 8, высоковольтный трансформатор 9 с первичной 10 и вторичной 11 обмотками и свечу зажигания 12.

Импульсно-плазменное устройство зажигания работает следующим образом. От преобразователя напряжения 1 с двумя выходами через выпрямители 2 и 3 заряжаются накопительный конденсатор 4 и низковольтный конденсатор 5. Накопительный конденсатор 4 заряжается до напряжения срабатывания коммутирующего элемента 6. Низковольтный конденсатор 5 заряжается до напряжения, заведомо меньшего естественного пробивного напряжения управляемого трехэлектродного коммутирующего элемента 7 при отсутствии сигнала, подаваемого на управляющий электрод 8 этого элемента. После срабатывания коммутирующего элемента 6 напряжение накопительного конденсатора 4 прикладывается к свече зажигания 12 и происходит ее пробой.

Далее происходит разряд накопительного конденсатора 4 через первичную обмотку 10 высоковольтного трансформатора на свечу зажигания 12 с образованием искрового разряда. Высоковольтный импульс, создаваемый током разряда накопительного конденсатора 4 через первичную обмотку 10 высоковольтного трансформатора 9, образует высоковольтный импульс напряжения на вторичной обмотке 12 трансформатора, прикладываемый к управляющему электроду 8 управляемого трехэлектродного коммутирующего элемента 7, который срабатывает. Далее низковольтный конденсатор 5 разряжается на пробитую свечу зажигания 12.

В результате в свече зажигания 12 образуются два искровых разряда - от накопительного и низковольтного конденсаторов 4 и 5.

По сравнению с прототипом из цепи разряда низковольтного конденсатора исключена обмотка высоковольтного трансформатора, обладающая значительной индуктивностью и увеличивающая длительность разряда. В предлагаемом техническом решении длительность разряда низковольтного конденсатора на свечу зажигания является минимальной, что и обеспечивает увеличение мощности разряда.

Таким образом, предлагаемая схема импульсно-плазменного устройства зажигания позволяет увеличить мощность разряда низковольтного конденсатора.

Claims (1)

1. Импульсно-плазменное устройство зажигания, содержащее преобразователь напряжения с двумя выходами, к которым через выпрямители подключены накопительный и низковольтный конденсаторы, соединенные с коммутирующими элементами; высоковольтный трансформатор и свечу зажигания, причем коммутирующий элемент, который подключен к накопительному конденсатору, соединен через первичную обмотку высоковольтного трансформатора со свечой зажигания, отличающееся тем, что коммутирующий элемент, подключенный к низковольтному конденсатору, выполнен трехэлектродным управляемым, причем один из его электродов подключен непосредственно к свече зажигания, а вторичная обмотка высоковольтного трансформатора подключена между свечой зажигания и управляющим электродом трехэлектродного управляемого коммутирующего элемента.