Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
ELECTRIC IGNITION SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2007/120080
Kind Code:
A1
Abstract:
The inventive electric ignition system relates to pulse engineering and can be used for firing a fuel mixture in start-up systems for furnaces, different purpose boiler plants, petrol heaters and for remotely firing combustible gases released to the flair. The aim of said invention is to increase the reliability and performance of an electric ignition system. For this purpose, the electric ignition system comprises a transformer, wherein the transformer secondary coil is provided with a high-voltage terminal connected to an igniting plug, the transformer primary coil is connected to a thyristor-based generator whose control electrode is connected to a dynistor-based pulser and the first capacitor and resistor are connected in parallel to power supply clamps. The transformer primary coil is connected by one end to the first clamp of the first clamp of the first capacitor, whilst the second end thereof is connected to one of the terminals of a second capacitor, the second terminal of the second capacitor is connected to one of the inputs of a diode rectifier bridge, the second terminal of the first capacitor is connected to the second input of the bridge, the positive terminal of the bridge is connected to the anode of the thyristor, and the negative terminal is connected to the thyristor cathode.

More Like This:
Inventors:
NIKULICHEV, Nikolai Ivanovich (ul. Krasnodonskaya, 26-34Ufa, 6, 45000, RU)
Application Number:
RU2007/000183
Publication Date:
October 25, 2007
Filing Date:
April 13, 2007
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
NIKULICHEV, Nikolai Ivanovich (ul. Krasnodonskaya, 26-34Ufa, 6, 45000, RU)
International Classes:
F02P3/06; F23Q5/00
Foreign References:
RU2100643C1
SU1599573A1
GB1310102A
US3949273A
Attorney, Agent or Firm:
KOVALENKO Valentina Vasilievna (Frunzenskaya nab, 38/1-136Moscow, 11927, RU)
Download PDF:
Claims:
формула изобретения

система электрического зажигания (ивн), содержащая трансформатор, вторичную обмотку трансформатора с высоко- вольтным выводом к запальной свече, первичную обмотку трансформатора, подключенную к генератору, выполненному на тиристоре, к управляющему электроду которого подключен генератор импульсов на динисторе, параллельно зажимам питания подключены 1-ый конденсатор и резистор, отличающаяся тем, что первичная обмотка трансформатора одним концом подключена к первому зажиму 1-ого конденсатора а вторым-к одному их выводов 2-ого конденсатора, второй вывод 2-ого конденсатора подключен к одному входу выпрямительного диодного моста, второй вы- вод 1- ого конденсатора подключен ко 2-ому входу моста, вывод «плюc» моста подключен к аноду тиристора, вывод «минyc» подключен к катоду тиристора.

Description:

система электрического зажигания (ивн)

область техники

изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для розжига топливной смеси в системах пуска печей, котельных установок различного назначения, подогревателей нефти и дистанционного зажигания сбрасываемых на факел горючих газов.

предшествующий уровень техники

из литературы известна принципиальная схема, состоящая из трансформатора, двух тиристоров с использованием выпрямитель- ного моста на диодах дз-д6 («иcтoчник вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры)), э.м ромаш, москва «Paдиo и связь)) 1981г., pиc.3-13, стр.52.).

принцип действия схемы заключается в пропускании каждого полупериода питающего напряжения через тиристор дl и диод д6 в первом случае и тиристор д2 и диод д4 во втором случае. при этом направление тока через первичную обмотку трансформатора Tp меняется на противоположное. в этом случае используется полный цикл перемагничивания магнитной системы трансформатора.

недостатком данной схемы является работа в режиме периоди- ческих синусоидальных токов с ограниченными уровнями величин амплитудных значений и крутизны фронтов.

из патентной литературы известно устройство для электрического зажигания горелки (авторское свидетельство ссср Ne 777361 от 09.01.1979г.), содержащее индукционную катушку, выпрямитель и накопительный конденсатор, вторичную обмотку индукционной катушки, соединенную с запальными электродами горелки, тиристор, подключенный к индукционной катушке и накопительному конденсатору. Rс-цепь управления подключена к управляющему электроду тиристора через переключающий элемент.

принцип действия системы заключается в накоплении элек- трической энергии в конденсаторе, подаче импульса управления от генератора импульсов на управляющий электрод тиристора и последующем разряде конденсатора на первичную обмотку трансформатора.

недостатком данной системы является работа накопителя элек- тромагнитной энергии в режиме частной петли гистерезиса магнитной системы. это не обеспечивает полного перемагничивания магнитной системы трансформатора, что снижает выходную энергию разрядного контура и, соответственно, энергию розжига за счет сниженного кпд системы накопления. наиболее близким к предлагаемому изобретению является система электрического зажигания - источник высокого напряжения (ивн) (ту а 103.500000000 паспорт а 103 500000000 пс), состоящая из трансформатора, вторичной обмотки, с высоковольтным выводом к запальной свече, первичной обмотки, подключенной к генератору, выполненному на симисторе, к управляющему электроду которого подключен генератор импульсов на динисторе, парал-

лельно зажимам питания подключен конденсатор (см. приложение 1 - принципиальная электрическая схема системы зажигания ивн).

принцип действия этой системы заключается в накоплении в первый полупериод напряжения питания электрической энергии на накопительных конденсаторах Cl и C2 через диод д2 и резистор R2, подаче положительного импульса управления второго полупериода напряжения питания через диод дl и резистор R2 на управляющий электрод симистора, разряде конденсаторов через сими- стор на первичную обмотку трансформатора Tl и образовании раз- рядного импульса зажигания на вторичной обмотке трансформатора Tl.

недостатками системы являются низкие надежность розжига системы и кпд.

причинами указанных недостатков являются: - сниженная частота следования разрядных импульсов зажигания 50 гц, которая определяется срабатыванием тиристора с частотой питающей сети;

- потери мощности рассеяния на резисторе R2 накопления электрической энергии, номинальная мощность резистора до 4í5Bт;

- однонаправленное протекание тока разряда через первичную обмотку трансформатора Tl, которое определяется однополярным импульсом заряда накопительных конденсаторов. в результате, пе- ремагничивание магнитной системы трансформатора Tl происхо- дит по частной петле гистерезиса, что приводит к потерям электромагнитной энергии.

раскрытие изобретения

технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение надёжности и кпд системы зажигания (ивн). поставленная задача решается за счёт того, что система электрического зажигания содержит трансформатор, вторичную обмотку трансформатора с высоковольтным выводом к запальной свече, первичную обмотку трансформатора, подключенную к генератору, выполненному на тиристоре. к управляющему электроду тиристора подключен генератор импульсов на динисторе. параллельно зажимам питания подключены 1-ый конденсатор и резистор. первичная обмотка трансформатора одним концом подключена к одному из зажимов 1- го конденсатора, а вторым - к одному из выводов второго конденсатора. второй вывод второго конденсатора подключен к одному входу выпрямительного диодного моста, 2-ой вывод 1-ого конденсатора подключен ко 2-ому входу моста. вывод «плюc» моста подключен к аноду тиристора, вывод «минyc» подключен к катоду тиристора.

краткое описание фигур чертежей

на фиг. 1 заявляемая система зажигания; на фиг.2 - осциллограммы работы заявляемой системы (осциллограмма а - напряжение на конденсаторе 11; осциллограмма в - напряжение на конден- саторе 4; осциллограмма с - ток через первичную обмотку трансформатора 1).

лучшие варианты осуществления изобретения

система зажигания (ивн) (см. фиг.l) состоит из трансформатора 1 с высоковольтным выводом 2 вторичной обмотки к запаль- ной свече. первичная обмотка трансформатора 1 подключена через конденсатор 3 к одному из полюсов источника питания.

кроме того, первичная обмотка трансформатора 1 через конденсатор 4 и выпрямительный диодный мост 5 подключена к генератору, выполненному на тиристоре 6. к управляющему электроду тиристора 6 подключён генератор импульсов 7 на динисторе 8, интегрирующей цепочке из балластного резистора 9, резистора 10 и конденсатора 11 и балластного резистора 12.

система зажигания также содержит резистор 13. система зажигания работает следующим образом.

при подключении питания происходит заряд конденсатора 3 до значения первой полуволны напряжения питания. одновременно, в соответствии с постоянной времени, заданной параметрами «peзи- стор 10 - конденсатор 11», конденсатор 11 заряжается до величины срабатывания динистора 8. при срабатывании динистора 8 включается тиристор 6, конденсатор 11 разряжается. через цепочку: первичная обмотка трансформатора 1, выпрямитель 5, тиристор 6 протекает импульс зарядного тока конденсатора 4 от источника питания и конденсатора 3. во вторичной обмотке трансформатора 1 возникает импульс тока зажигания, а на свече - поджигающий импульс. тиристор 6 запирается.

при этом напряжение заряда конденсатора 4, соответствующее полярности импульса первой полуволны напряжения питания, сохраняется до следующего импульса отпирания тиристора 6.

при изменении полярности полуволны напряжения питания напряжение на конденсаторе 3 изменяется на противоположное (см. осциллограмма в на фиг. 2)

а напряжение на анодах тиристора 6 и динистора 8 и на конденсаторе 11 остаётся положительным за счёт выпрямительного моста 5 (см. осциллограмма а на фиг. 2). после заряда конденсатора 11 и срабатывания динистора 8 и тиристора 6 зарядный цикл конденсатора 4 повторяется от исходной величины напряжения до противоположной при суммарной двойной амплитуде.

перезаряд конденсатора 4 при суммарной двойной амплитуде сопровождается практически удвоенной амплитудой импульса тока по сравнению, как если бы заряд происходил при значении напряжения одной полуволны напряжения питания.

кроме того, перезаряд конденсатора 4 через первичную обмотку трансформатора 1 происходит дважды за один период напряже- ния питания. при каждом перезаряде направление тока через обмотку меняется на противоположное (см. осциллограмма с на фиг. 2), а перемагничивание электромагнитной системы происходит по полной петле гистерезиса через 1-ую - 3-ью четверти кривой намагничивания. при выключении источника питания происходит разряд конденсатора 3 через резистор 13.

практические результаты испытаний описанной системы электрического зажигания следующие:

- представленные выше технические результаты заявляемой полезной модели подтверждены реальными осциллограммами (см. фиг. 2), снятыми на опытном образце системы электрического зажигания;

- высокая поджигающая способность за счёт удвоенной величины импульса тока, увеличенной в квадратичной зависимости запасённой энергии и, соответственно, увеличенной выходной энер- гии системы;

- надёжный розжиг топлив от газообразных (попутный нефтяной газ) до жидких, в том числе дизельных и мазутных, а также твёрдых распылённых, за счёт увеличенной энергии запальной искры подтвержден испытаниями в составе запальников. система превосходит известные аналоги по диапазонам и надёжности розжига;

- система может использоваться для непосредственного розжига основных горелок без применения дежурной горелки, в том числе попутного газа при полном магистральном давлении за счёт вы- сокой надёжности розжига, что подтверждается испытаниями на объекте;

- система обеспечивает требуемую продолжительность непрерывного включённого состояния для розжига тяжёлых топлив или «дeжypнoгo» сопровождения процессов горения из-за незначитель- ных величин мощностей рассеяния;

- как видно из схемы, система имеет простую, малогабаритную, и, соответственно, надёжную конструкцию;

- система может быть включена в состав любой из известных систем автоматики розжига как отечественного, так и импортного производства, за счёт управления включением-выключением по цепи питания. заявленные технические достоинства подтверждены результатами натурных испытаний, в составе камер сгорания путевых подогревателей нефти и факельных систем:

- акт от 26.09.2005г. испытаний системы электрического зажигания Cэз-1M на горелке дежурной, утверждён техническим ди- ректором оао «Heфтeмaш».

- акт от 28.02.2006г. по результатам опытно-промышленной эксплуатации системы электрического зажигания Cэз-1M в системе розжига путевых подогревателей нефти IшT-O.2г, утверждён главным инженером зло «гeoлoгия»

промышленная применимость

предложенная система электрического зажигания (ивы) собирается из серийно выпускаемых изделий и может быть использова- на для розжига топливной смеси в системах пуска печей, котельных установок различного назначения, подогревателей нефти и дистанционного зажигания сбрасываемых на факел горючих газов.

таким образом, техническое решение соответствует критерию - промышленная применимость.