ITVE20100003A1

ITVE20100003A1 - Trasformatore elettronico ad alta tensione per l'accensione di macchine termiche.

Info

Publication number: ITVE20100003A1
Application number: IT000003A
Authority: IT
Inventors: Franco Graziati
Original assignee: F I D A S R L
Priority date: 2010-01-26
Filing date: 2010-01-26
Publication date: 2011-07-27
Also published as: EP2354658A1

Description

D E S C R I Z I O N E

dell'invenzione avente per titolo:

"Trasformatore elettronico ad alta tensione per l’accensione di macchine termiche"

La presente invenzione concerne un trasformatore elettronico ad alta tensione per l’accensione di macchine termiche.

Sono noti trasformatori elettrici ad alta tensione (5 - 30 kV) utilizzabili per la generazione di scariche elettriche per l’accensione di bruciatori per caldaie di impianti termoidraulici, per idropulitrici e per generatori di aria calda, nonché per la generazione di campi elettrici finalizzati ad annullare cariche elettrostatiche.

In particolare, nei bruciatori per caldaie di impianti termoidraulici o per idropulitrici o per generatori di aria calda esistono particolari situazioni (temperature molte basse, umidità elevata, elettrodi sporchi) nelle quali l'accensione del combustibile è alquanto difficoltosa ed è causa della generazione di incombusti.

Ad evitare ciò è necessario disporre di scariche elettriche di elevata potenza, in grado di accendere il combustibile anche in condizioni gravose. A sua volta una scarica di elevata potenza richiede un surdimensionamento del trasformatore e questo surdimensionamento interessa sia gli avvolgimenti che il nucleo che la componentistica interna del trasformatore e comporta inevitabilmente un suo peso ed un suo ingombro elevato oltre che un elevato consumo di energia elettrica.

Quando poi il bruciatore è avviato ed è caldo, le sue successive riaccensioni non comportano più questa esigenza ed il suo surdimensionamento previsto per la fase di accensione a freddo risulta inutilmente gravoso.

Scopo dell'invenzione è di eliminare questi inconvenienti e di realizzare un trasformatore elettronico ad alta tensione in grado di fornire un'elevata potenza solo in presenza di condizioni gravose ai fini dell'accensione.

Questo scopo ed altri che risulteranno dalla descrizione che segue sono raggiunti, secondo l'invenzione, con un trasformatore elettronico ad alta tensione per l’accensione di macchine termiche, comprendente un circuito primario a bassa tensione alimentato da un oscillatore, a sua volta alimentato dalla tensione di rete attraverso un circuito raddrizzatore, ed un circuito secondario ad alta tensione, collegato con gli elettrodi di scarica, caratterizzato dal fatto che detto oscillatore è pilotato da un sensore di temperatura.

La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in una sua preferita forma di pratica realizzazione, riportata a scopo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento alle allegate tavole di disegni, in cui:

la figura 1 mostra uno schema a blocchi di un trasformatore secondo l'invenzione,

la figura 2 dimostra uno schema circuitale con evidenziati i vari blocchi funzionali.

Come si vede dalle figure, il trasformatore elettronico secondo l'invenzione comprende un tradizionale circuito raddrizzatore 2 che viene collegato alla rete elettrica e trasforma la corrente alternata di ingresso in una corrente sensibilmente costante, che alimenta un oscillatore 4 (switching), in grado di trasformarla in una corrente pulsata di ampiezza sensibilmente costante, che alimenta l'avvolgimento primario 6 di un trasformatore elettrico 8 ed induce nel suo avvolgimento secondario 10 una tensione pulsata di ampiezza tale da generare tra gli elettrodi di uscita 12 le scariche elettriche con la stessa frequenza della corrente che circola nell'avvolgimento primario 6.

Il trasformatore secondo l'invenzione comprende anche un circuito variatore 14, inserito in parallelo alla resistenza che controlla la corrente del circuito oscillatore, ed a sua volta pilotato da un sensore di temperatura 16 a coefficiente di temperatura negativa (NTC).

Tutti i componenti ora descritti, ed in particolare il trasformatore 8, l'oscillatore 4 ed il sensore di temperatura 16 sono annegati in una massa di resina epossidica ed in funzionamento hanno praticamente tutti la stessa temperatura.

Il trasformatore elettronico secondo l’invenzione trova applicazione in particolare per la generazione di scariche elettriche per l’accensione di bruciatori per caldaie, per idropulitrici e per generatori d’aria..

Il funzionamento del trasformatore elettronico secondo l'invenzione è il seguente:

a bassa temperatura, e quanto cioè esiste una maggiore difficoltà di accensione e sono necessarie scariche elettriche di maggior potenza, il sensore di temperatura 16 pilota il circuito variatore 14, che controlla la corrente d'ingresso del circuito oscillatore 4 nel senso di fargli generare impulsi di corrente di ampiezza elevata, incompatibili con il funzionamento a regime, ma in grado di soddisfare temporaneamente alle particolari esigenze legate alla difficoltà di accensione.

Quando poi l’apparecchio utilizzatore si è avviato ed ha riscaldato l'ambiente circostante, ed in particolare la massa di resina epossidica che avvolge i componenti del trasformatore, il sensore di temperatura 16 rileva l'aumento di temperatura ed in base a questo pilota il variatore 14 a far generare all'oscillatore 4 impulsi di ampiezza minore, ma sufficienti per le successive riaccensioni nelle condizioni di regime, non più gravose.

In pratica l'invenzione prevede di far funzionare in maniera anomala il trasformatore per la sola accensione in condizioni severe che si verificano solo saltuariamente e per un periodo di tempo così limitato da non compromettere il trasformatore, che è dimensionato per il funzionamento a regime. Grazie a questo accorgimento non solo è possibile contenere le dimensioni, il peso ed il consumo di energia elettrica del trasformatore, il quale peraltro è in grado di assicurare l'accensione dell’apparecchio utilizzatore nelle più gravose condizioni, ma è sottoposto ad una regolazione della potenza delle scariche elettriche in funzione della temperatura dell'ambiente nel quale esse sono generate, e quindi proprio in funzione della grandezza che determina la difficoltà di accensione a freddo dell’apparecchio utilizzatore.

La presente invenzione è stata illustrata e descritta in una sua preferita forma di realizzazione, ma si intende che varianti esecutive potranno ad essa in pratica apportarsi, senza peraltro uscire dall'ambito di protezione del presente brevetto per invenzione industriale.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Trasformatore elettronico ad alta tensione per l’accensione di macchine termiche, comprendente un circuito primario (6) a bassa tensione, alimentato da un oscillatore (4), a sua volta alimentato dalla tensione di rete attraverso un circuito raddrizzatore (2), ed un circuito secondario (8) ad alta tensione, collegato con gli elettrodi (12) di scarica, caratterizzato dal fatto che detto oscillatore (4) è pilotato da un sensore di temperatura (16).
2. Trasformatore elettronico secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di essere dimensionato per il funzionamento a regime e di essere sottodimensionato per il funzionamento temporaneo legato all'accensione a freddo.
3. Trasformatore elettronico secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere un circuito variatore (14) della corrente sensibilmente continua che alimenta detto oscillatore (4), detto circuito variatore essendo pilotato da detto sensore di temperatura (16).
4. Trasformatore elettronico secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il sensore di temperatura (16) comprende una resistenza a coefficiente negativo di temperatura.
5. Trasformatore elettronico secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che almeno il sensore di temperatura (16) ed il trasformatore elettrico (10) sono annegati in una massa di materiale isolante.
6. Trasformatore secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che almeno il sensore di temperatura (16) ed il trasformatore elettrico (10) sono annegati in una massa di resina epossidica.