159942. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés nagyfrekvenciás villamos energi egyen-váltó inverterkapcsolás segítségével való előállítására

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVA1AL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGALATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1969. V. 30. (MA—1993) Közzététel napja: 1971. VII. 29. Megjelent: 1971. XII. 30. 159942 Nemzetközi osztályozás: H 02 m 7/52 \ , *J Feltaláló: Dr. Nagy István oki. villamosmérnök, kandidátus, Budapest Tulajdonos: Magyar Tudományos Akadémia Automatizálási Kutató Intézet, Budapest Eljárás és kapcsolási elrendezés nagyfrekvenciás villamos energia egyen-váltó inverterkapcsolás segítségével való előállítására A találmány szerinti eljárás és kapcsolási elrendezés egyenáramú-váltakozóáramú, vagy általánosabban váltakozóáramú-egyenáramú-váltakozóáramú, vezérelhető villamos szelepeket alkalmazó, statikus inverterekre vonatkozik, s 5 ezek közül is elsősorban a nagyfrekvenciás feszültséget előállító inverterekre. Mint ismeretes, számos alkalmazási területen, pl. indukciós olvasztásnál, indukciós edzésnél, jelentkezik olyan igény, hogy az energiaforrás a 10 hálózati 50Hz ill. 60Hz-es frekvenciájú feszültség helyett ennél jóval nagyobb frekvenciájú feszültséget szolgáltasson. Az ilyen nagyfrekvenciás feszültség előállítására egyik ismert módszer a statikus mágneses 15 frekvenciasokszorozók alkalmazása. Ezeknek az a hátrányuk, hogy meglehetősen rossz hatásfokúak, rossz a teljesítménytényezőjük, a tápláló hálózatban nagy számú felharmonikust termelnek, s meglehetősen drágák. Más megoldásoknál 20 forgógépeket alkalmaznak, amelyek egyrészt rossz hatásfokúak, másrészt mozgó alkatrészeket tartalmaznak. Mindkettőnél jobb megoldást nyújtanak az ismert vezérelhető villamos szelepeket alkalmazó statikus inverterek, amelyek al- 25 kalmazása az utóbbi években kezd elterjedni, elsősorban a nagysebességű, nagyteljesítményű, inverter típusú tirisztorok forgalombakerülése következtében. A közelmúltban ismeretessé vált néhány, tirisztorokat alkalmazó, nagyfrekven- 30 ciás, nagyteljesítményű egyen-váltó statikus inverter kapcsolás. A tirisztoros egyen-váltó in verterekkel előállítható maximális frekvencia értékét a tirisztoroknak ebből a szempontból legfontosabb három dinamikus paramétere, nevezetesen a szabaddáválási idő, a megengedhető kezdeti maximális áramváltozási sebesség és a megengedhető maximális átvezető irányú feszültségváltozási sebesség korlátozza. A nagyteljesítményű tirisztorok e három paramétere közül az utóbbi kettőnél lényeges javulás m»tatkozott az elmúlt néhány évben, míg a szabaddáválási időben jelentős csökkenés nem volt megfigyelhető. Így pl. a megengedhető kezdeti maximális áramváltozási sebesség 10 ~ 25A (/<sról 100 ~ 250A) ^s-ra, sőt újabban 800A ^s-ra, a megengedhető maximális feszültségváltozási sebesség 10 ~ 25V (,«s-rcl 200 ~ 1000V) ^s-ra növekedett, míg a szabaddáválási idő elérhető minimális értéke változatlanul 10 ~ 30 /*s körül mozog. Ismertek olyan áramkörök, amelyek a kezdeti áramváltozási sebesség és feszültségváltozási sebesség csökkentésére szolgálnak. A találmány tárgya olyan eljárás és az eljárás segítségével foganatosított kapcsolási elrendezés, amely egyen-váltó inverter kapcsolás segítségével nagyfrekvenciás villamos teljesítmény előállítására szolgál. A találmány szerinti eljárás az inverterekben levő vezérelhető villamos 159942