155106. lajstromszámú szabadalom • Indító kapcsolás terheléssel vezérelt átalakítóhoz

155106 ipari melegítő berendezések, rendkívül költségesek és azonkívül nagyobb frekvenciákon az inverter tápáram az átalakító közbenső egyenáramú áramkörében szükséges fojtó tekercs miatt nem vezethető oly gyorsan a terhelő rezgőkörre, hogy az biztosan berezegjen. Amint már a neve is mutatja, a terheléssel vezérelt átalakító vezérlő impulzusait a fogyasztóról, illetőleg a terhelésről kapja. Hogy az átalakítóban levő inverter üzembehelyezéséhez szükséges vezérlő impulzusokat a fogyasztóról, illetőleg a terhelésről — amely többnyire rezgőkör — le leihessen venni, a rezgőkört gerjeszteni kell, hogy az rezonancia-frekvenciájával berezegjen. Az átalakítóban levő inverter villamos szelepei gyújtó impulzusainak vezérlésére saját vezérlő berendezés szükséges, amely a rezgőkörről leveendő impulzusokat gyújtó impulzusokká alakítja át. A vezérlő berendezés nem képezi találmányunk tárgyát. Célunk, amelyet találmányunk segítségével el akarunk érni, abban áll, hogy olyan elrendezést alakítsunk ki, amellyel biztosítható, hogy a terhelő áramkör önfrekvenciájával berezegjen, hogy az átalakítóban levő inverter villa'mos szelepeinek vezérlésére szükséges impulzusokat le tudjuk venni és a berendezést biztonsággal üzembe tudjuk helyezni. E cél elérésére az a feladatunk, hogy a terhelő rezgőkörre, amely a tulajdonképpeni fogyasztót képező induktív terhelő tekercsből, például indukciós kemence indukciós tekercséből és ezzel párhuzamosan kötött kompenzáló kondenzátorból áll, olymódon vezessünk villamos energiát, hogy a. rezonáns kör berezgése biztonsággal bekövetkezzék. Csak ekkor lehet működésképes a terheléssel vezérelt átalakító, minthogy a vezérlő impulzusait a terhelő körről kell kapnunk. A taálmány értelmében a terhelőkör berezgéséhez szükséges villamos energiát segédáramkör segítségével vezetjük erre az áramkörre, ezáltal a terhelő tekercsben erőteljes mágneses tér épül föl és a kompenzáló kondenzátor a terhelőtekercs végeken levő csekély potenciálkülönbség következtében gyakorlatilag csak kismértékben töltődik fél. A segédáramot az indító tirisztor segítségével a rezgőkör várható rezonancia frekvenciájához képest gyorsan szakítjuk meg. Az indító segédáram gyors megszakítása következtében a terhelő tekercsben levő mágnestér összeomlik és a keletkező önindukciós feszültség a kompenzáló kondenzátort feltölti. Ezáltal a terhelő rezgőkör berezeg és különösen az átalakítóban levő, terheléssel vezérelt inverter számára szükséges vezérlőimpulzusokat a terhelő rezgőkörről le lehet venni. Hogy a rezgőkör a segédáram lekapcsolása után is továbbrezegjen, a fő táp~ áramkörön keresztül kezdeti tápáramot vezetünk a rezgőkörre, amely az indítási állapotban az indító segédárammal ellentétes értelmű és az indító segédáram lekapcsolása után a berezgési folyamatot táplálja. Az indító segédáram és a kezdeti tápáram körülbelül úgy aránylik egymáshoz, mint a terhelőáramkör wattnélküli teljesítménye a wattos teljesítményhez. Az indító segédáram gyors lekapcsolására a találmány értelmében egy tirisztort (indító tirisztort) iktatunk a kapcsolási elrendezésbe, amely biztosít, szikramentes és gyors árammegszakítást biztosít. Az indító tirisztor gyors kioltására a segédáramkörben megfelelő kioltó kapcsolást alkalmazunk, amely előnyösen kioltó tirisztort tartalmaz. Általában a segédáramkör számára megfelelő teljesítményű egyenfeszültségíforrást alkalmazunk, amely a berezgési folyamathoz szükséges energiát szolgáltatni tudja. Alkalmazhatunk azonban váltakozó áramú segédáramkört is, egyutas egyenirányítóval, amikoris az indító tirisztor egyenirányítóként működik. Ezt akkor 20 alkalmazhatjuk, ha biztosítva van, hogy a terhelő tekercsben az indító segédáram a váltakozó áram félperiódusa alatt biztosan eléri a mágnestér felépüléséhez szükséges áramértéket, (segédáram előírt értékét). Egyutasan egyen-25 irányított váltakozó áram alkalmazása esetén is gondoskodni kell a segédáram előírt értékének elérésekor az indító tirisztor gyors kioltásáról, hogy a terhelő tekercsben a mágnestér ne gyöngüljön. 30 A taálmány szerinti kapcsolási elrendezés előnye abban áll, hogy elmarad egy kimenő transzformátor, amely a terhelés táplálására volt szükséges és hogy az átalakítóban levő inverter a terhelő rezgőkör rezonanciájának 35 megfelelően, a rezgés kezdetétől fogva azonnal helyes vezérlést kap. A találmány tárgyát képező megoldást a következőkben kiviteli példa kapcsán részletesebben magyarázzuk. 40 Az 1. ábra az átalakító inverterét ábrázolja a terhelő rezgőkörrel és a váltakozó áramú segédáramkört az indító tirisztorral. A 2. ábra az átalakítót szemlélteti, amely szabályozható A egyenirányítóból, B inverter-45 bői, 2: terhelő tekercset és kompenzáló 1 kondenzátort tartalmazó C terhelő rezgőkörből, továbbá indító 4 tirisztorból és (tömbvázlatként ábrázolt) D segédáramforrásból áll. A rajz tömbvázlat. 50 A kiviteli példát tömbkapcsolás alakjában a ,2>. ábra szemlélteti úgy, ahogy azt például középfrekvenciás ipari melegítő berendezéseknél alkalmazzák. Az átalakító az önmagában ismert szabályozható A egyenirányítóból és 55 az utána kötött B inverterből áll, amely utóbbi 3 szűrőfojtót és 5, 6, 7 és 8 tirisztorokat tartalmaz és a tirisztorok hídkapcsolásba vannak kötve. A C rezgőkör a rezgőköri — kompenzáló — 1 kondenzátorból és a tulajdonképpeni, túl-60 nyomóan induktív jellegű terhelésből, például egy indukciós kemence tekercséből áll. Ezt a továbbiakban 2 terhelőtekercsnek nevezzük. D jelöli a (váltakozó áramú vagy egyenáramú) segédáramforrást, amely a rezgőkör gerjesztésé-65 hez szükséges teljesítményt szolgáltatja az indító