157297. lajstromszámú szabadalom • Kényszerkommutációs áramkör tirisztoros inverterek számára

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÄLMÄNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGALATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1969. I. 21. (MA—1937) 157297 Nemzetközi osztályozás: H 02 m .;.f Közzététel napja: 1969. X. 22. Megjelent: 1970. IX. 30. Feltaláló: Járdán R. Kálmán oki. villamosmérnök, tud. munkatárs, Budapest Tulajdonos: Magyar Tudományos Akadémia Automatizálási Kutató Intézete, Budapest Kényszerkommutációs áramkör tirisztoros inverterek számára A találmány egyenáramot váltakozóárammá átalakító inverterek működtetéséihez szükséges olyan ún. kényszerkommutációs áramkörre vonatkozik, amely lehetővé teszi az áramot vezető inverter-tiriisztorok vezetésének a kívánt időpontban történő megszüntetését. Ismeretes, hogy az egyenáramot váltaikozóárammá alakító invarterek működésének alapja egy olyan ún. kényszerkommutációs áramkör, amelynek segítségével -az inverter tirisztorainak: — komsmutáció céljából történő — lezárását lehet megoldani. Ezen áramkörök az elrendezést tekintve rendikívül nagy változatosságot mutatnak. Működési elvük szerint azonban besorolhatók két alapvető típus egyikébe. (Egyenáramú oldali, ill. váltakozóáramű. oldali komrnutációval működő inverterek.) Ezek abban különböznek egymástól, hogy az egyenáramú oldali kommutációval- működő inverteraknél a kommutáló imipulzust a tirisztor egyenáramhoz, míg a másik típusnál a tirisztornak a kimenethez, azaz az inverter váltakozóáramú oldalához csatlakozó elektródjára adják. A kommutáló imvpulzus létrehozása megfelelő polaritással feltöltött kondenzátort használnak. A kondenzátor a terhelőáram (és az egyes megoldásoknál kialakuló ún. cirkuláló áramok) hatására kisül, majd ellenkező polaritással töltődik fel. A le-15 zárandó tirisztorra addig jut záróirányú feszültség, amíg a kommutáló kondenzátor feszültsége polaritást nem vált. Ez az idő (ún. szabaddávlálási idő) nagyon lényeges adat a 5 tirisztoros áramkörök tervezésénél. Értéke az eddigi megoldásoknál a kondenzátor kapacitásától és a .terhelőáramtól függ. A kondenzátor méretezését úgy kell végezni, hogy az üzemszerűen előforduló legnagyobb terhelő-10 áramnál elegendő szábaddáválási időt biztosítson. A szabaddáválási idő terhelésfüggése két lényeges hátránnyal jár. Először: a konrmutációval összefüggő veszteségek arányosak a kommutáló kondenzátor kapacitásával. Mivel ezt a maximális túlterhelés esetére kell méretezni, a névleges terheléskor keletkező veszteségek nagyobbak, mintha névleges terhelésre lennének méretezve. Ennek a kérdésnek másik vonatkozása az, hogy a veszteségek és az anyagiköltség csökkentése érdekében a tervezők lehetőleg kicsire igyekeznek válaszltani a kommutáló kondenzátor kapacitását, ami azt eredményezi, hogy az inverter kisebb lökésszerű túlterhelést bír el, minit amit az alkalmazott tirisztorok megengednek. Másodszor üresjárás ill. kis terhelések esetén a kommutáció ideje olyan hosszú lehet (mivel a kondenzátor kisütése kis árammal történik), hogy ez korlátozza 30 inverter maximális működési frekvenciáját. 20 25 157297