Устройство зажигания и электропитания Советский патент 1981 года по МПК F02P3/06 H02P9/30 

(54) УСТРОЙСТВО ЗАЖИГАНИЯ И ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств, преимущественно мотоциклов и мопедов, и предназначено для питания светосигнальной и коммутационной аппаратуры транспортного средства стабилизированным напряжением (током) источника переменного тока, а также получения искрового разряда, поджигающего рабочую смесь в цилиндре двигателя внутреннего сгорания. Известно устройство электропитания, состоящее из стабилизатора напряжения, выполненного на тиристоре, работающего от автономного источника переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов, и предназначенного для питания светосигнальной и коммутационной аппаратуры транспортного средства стабилизированным напряжением источника .переменного тока. Стабилизатор напряжения в этом устройстве состоит из силового тиристора и измерительного органа, включенных параллельно обмоткам источника переменного напряжения 1. Известно также устройство зажигания, состоящее, из электронного тиристорного коммутатора, подключенного к автономному источнику переменного тока и источнику импульсов момента зажигания, и катушки зажигания для получения искрового разряда и воспламенения рабочей смеси.в цилиндре двигателя 2. Недостаток известных устройств заключается в том, что они выполнены в виде самостоятельных узлов (стабилизатора напряжения, электронного коммутатора) с потреблением электроэнергии каждым от автономных источников переменного тока. Изготовление и одновременное использование этих устройств на транспортном средстве, например мотоцикле, мопеде, приводит к ухудшению компактности и компановки .узлов, усложнению технологического процесса производства. Цель изобретения - улучшение компактности и компановки устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве зажигания и. электропитания, состоящем из трех блоков, первичной обмотки катущки зажигания, светосигнальных приборов и нагрузки, причем первый блок, представляющий собой электрическую многополюсную машину с возбуждением от постоянных магнитов ротора, содержащий четыре обмотки, одна из которых включена в цепь заряда накопительного конденсатора, две других - в цепь питания светосигнальных приборов и нагрузки, и последняя является источником импульсов момента зажигания, а второй блок, представляющий стабилизатор напряжения, содержит силовой тиристор, параллельно силовому переходу анод-катод которого подключен измерительный.орган, содержащий, например, четыре диода, соединенных по мостовой схеме, резистивный делитель напряжения из трех последовательно включенных резистЬров, конденсатор и стабилитрон с диодом и третий блок, представляющий электронный коммутатор, содержащий выпрямительное устройство, соединенное последовательно с накопите.ьным конденсатором, и тиристор, управляющий электрод которого через элементы цепи управления соединен с одним из выводов обмотки источника импульсов момента зажигания, второй и третий блоки объединены и электрически подключены к общему для них первому блоку, при этом один из выводов источника Импульсов момента зажигания соединен с катодом тирис-, тора, а вывод обмотки питания светосигнальных приборов и катод силового тиристорасоединены через дополнительно введенный подзарядный диод с накопительным конденсатором.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема устройства зажигания и электропитания.

Основными функциональными узлами устройства являются блок 1 и блок 2.

Блок 1 предназначен для питания электроэнергией системы зажигания и стабилизатора напряжения со светосигнальной и коммутационной аппаратурой. Он представляет собой электрическую многополюсную мащину с возбуждением от постоянных магнитов ротора. На статоре источника растюложены, по крайней мере, две последовательно включенные обмотки 3 и 4. Одна из них, например обмотка 3, соединена со светосигнальными приборами 5, используемыми в режиме дневной езды, через выключатели 6, другая обмотка 4 подключается к нагрузке 7 только в режиме ночной езды включателем 8.

Кроме этого на статоре источника переменного тока расположены обмотка 9 для заряда накопительного конденсатора 10 и обмотка 11 источника импульсов момента зажигания.

Блок 2 предназначен для стабилизирования переменного напряжения на светосигнальных приборах 5 и нагрузке 7, а также накопления энергии в накопительном конденсаторе 10 и передачи ее в первичную обмотку катушки зажигания 12 в строго определенный момент времени.

Стабилизатор напряжения включает в себя силовой-тиристор 13 и измерительный орган 14, предназначенный для управления работой силового тиристора. В качестве измерительного органа 14 может быть использована известная схема, состоящая из четырех диодов 15-18, соединенных по мостовой схеме, резистивного делителя напряжения из трех последовательно включенных резисторов 19-21, конденсатора 22 и стабилитрона 23 с диодом 24. Переход силового тиристора 13 анод-катод и вход измерительного органа 14 включены на стабилизируемое напряжение, т. е. к обмоткам 3 и 4 блока 1. Выход выпрямительного моста соединен с резистивным делителем напряжения, средняя точка которого через стабилитрон 23 и диод 24 соединена с управляющим электродом силового тиристора 13. Электронный коммутатор включает в себя выпрямительное устройство 25, накопительный конденсатор 10, тиристор 26 с цепью

управления 27.

Выпрямительное устройство 25 может

быть, например, выполнено по принципу умножения напряжения и включать в себя умножающий конденсатор 28 с шунтирующим диодом 29, стабилитрон 30 и выпрямительный диод 31. В цепь управления 27 тиристора 26 входит выпрямительный диод 32, соединенный анодом с обмоткой 11 источника импульсов момента зажигания. Для обеспечения необходимых режимов работы тиристора 26 в цепь управления 27 могут входить и другие элементы, например сопротивление 33. Тиристор 26 анодом включен к общей точке соединения выпрямительного диода 31 и накопительного конденсатора 10, а катодом - к общей щине.

Электронный коммутатор вместе с первичной обмоткой катущки зажигания 12 и обмоткой 11 образуют систему зажигания. Для устранения несвоевременного разряда накопительного конденсатора вывод обмотки 11 источника импульсов момента

зажигания соединены с катодом тиристора 26 таким образом, что цепь управления 27 тиристора 26 системы зажигания не имеет ни одного общего участка ни с одним из контуров измерительного органа 14, светосигнальными приборами 5 и нагрузкой 7.

В этом случае импульсы падения напряжения, возникающие за счет активного сопротивления общей щины, не влияют на бесперебойную работу системы зажигания, а управление работой тиристора 26 и началом

разрядного процесса накопительного конденсатора 10 соответственно, обеспечивается за счет управляющего импульса в соответствии с заданным моментом времени, необходимым для своевременного поджигания рабочей смеси в цилиндре двигателя.

Для устранения перебоев в работе системы зажигания на средних и высоких частотах при включении обмоток 3 и 4 блока 1 на полную светосигнальную нагрузку выход стабилизатора напряжения соединен с накопительным конденсатором 10 подзарядным диодом 34. В связи с чем положительные полуволны переменного напряжения обмоток 3 и 4 блока 1 (а они на средних и высоких частотах достигают величины до 100 В) через подзарядный диод 34 прикладываются к обмоткам накопительного конденсатора 10 и в сочетании с напряжением обмоток 9 восстанавливают необходимый уровень напряжения для обеспечения бесперебойной работы системы зажигания.

Таким образом, блок 2, состоящий из стабилизатора напряжения и электронного коммутатора системы зажигания, электрически включенных к общему источнику переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов, обеспечивает бесперебойность искрообразования системы зажигания в заданном интервале частот и стабилизацию переменного напряжения на светосигнальных приборах. Этим значительно улучшается компактность устройства как в конструкторском, так и в компановочном отношениях, снижается общее количество самостоятельных узлов устройства, упрощается монтаж схемы устройства на транспортном средстве.

Формула изобретения

Устройство зажигания и электропитания, состоящее из трех блоков и первичной обмотки катущки зажигания, светосигнальных приборов и нагрузки, причем первый блок, представляющий собой электрическую многополюсную мащину с возбуждением от постоянных магнитов ротора, содержащий четыре обмотки, одна из которых включена в цепь заряда накопительного конденсатора, две других - в цепь питания светосигнальных приборов и нагрузки, и последняя является источником импульсов момента зажигания, второй блок, представляющий стабилизатор напряжения, содержит силовой тиристор, параллельно силовому переходу анод катод которого подключен измерительный орган, содержащий, например, четыре диода, соединенных по мостовой схеме, резистивный делитель, напряжения из трех последовательно включенных резисторов, конденсатор и стабилитрон с диодом и третий блок, представляющий электронный коммутатор, содержащий выпрямительное устройство, соединенное последовательно с накопительным конденсатором, и тиристор, управляющий электрод которого через элементы цепи управления соединен с одним из выводов обмотки источника импульсов момента зажигания, отличающееся тем, что, с целью улучшения компактности и компановки устройства, второй и третий блоки объединены и электрически подключены к общему для них первому блоку, при этом один из выводов источника импульсов момента зажигания соединен с катодом тиристора, а вывод обмотки питания осветительных приборов и катод силового тиристора соединены через дополнительно введенный подзарядный диод с накопительным конденсатоИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 396474, кл. F 02 Р 3/06, 1971.