171194. lajstromszámú szabadalom • Kényszerkommutációs kapcsolási elrendezés, különösen egyenfeszültségből váltakozó feszültséget előállító inverter kapcsolás
3 171194 4 zés létrehozása, amelynél az egyenfeszültségből váltakozófeszültséget, vagy egyenfeszültségből változtatható nagyságú egyenfeszültséget előállító kényszerkommutációs tirisztoros átalakító kapcsolás működése során a tirisztorok oltásakor az oltókör energiája csak az egyen- 5 feszültségű tápforrásba jusson vissza, így a terhelésre jutó feszültséget folyamatosan nulláig lehessen csökkenteni, de emellett több tirisztor egyazon vagy egymástól eltérő időpillanatban történő oltásához csak egyetlen oltókörre legyen szükség. 10 A kívánt egyenfeszültségből váltakozófeszültséget előállító tirisztoros inverterkapcsolásnál, amelynek egyenfeszültségű tápforrása, a tápforrás egyik sarkához kapcsolt legalább egy kommutációs fojtótekercse, a kommutációs fojtótekercshez egyik elektródjukkal kap- 15 csolt több, de legalább két főtirisztora, valamint ezek gyújtására szolgáló gyújtókészüléke van, olyan kapcsolási elrendezéssel érjük el, amelynél a találmány értelmében a kommutációs fojtótekercs és a két főtirisztor közös pontja oltókondenzátorból, valamint fojtótekercs- 20 csel sorosan kapcsolt átlengető tirisztorból álló párhuzamos kapcsolással sorbakapcsolt oltótirisztoron és leválasztó diódán át az egyenfeszültségű tápforrás másik sarkához van kötve, az oltótirisztor és a leválasztó dióda közös kapcsa egy-egy, az oltótirisztorral azonos irányi- 25 tású diódán át a főtirisztorok másik elektródájához csatlakozik, az oltótirisztornak és az átlengető tirisztornak pedig a főtirisztorok gyújtójeléhez viszonyítva a félperiódus időnél rövidebb időkéséssel gyújtójelet kiadó vezérlőkészüléke van. 30 A rajzok találmány szerinti kapcsolás kiviteli példáit ismertetik, ahol az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezést mutatja egyfázisú középpontkapcsolású inverter esetében, 35 a 2. ábra a főtirisztorok, az oltótirisztor, az átlengető tirisztor gyújtási pillanatait és az egyes oltóköri elemek, feszültségét, illetve áramát mutatja, a 3. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezést mutatja háromfázisú középpontkapcsolású inverter 40 esetében, a 4. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezést mutatja egyenáramú szaggató esetében, az 5. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezést mutatja egyfázisú hídkapcsolású inverter esetén, 45 a 6. ábra a kapcsolás további kiviteli alakjának kapcsolási vázlata, a 7. ábra az egyes jellemző mennyiségek időfüggvényét ábrázolja. Az 1. ábra szerinti példakénti kiviteli alak esetén ön- 50 magában ismert egyfázisú középpontkapcsolású invertert alkalmaztunk, amelynél egyenfeszültségű 1 tápforrás egyik 2 sarkához kommutációs 3 fojtótekercs van kapcsolva. Ehhez az egyik elektródájukkal közösített 4 és 5 főtirisztor van kötve. A 4 és 5 főtirisztorok 55 az inverterkapcsolás önmagában ismert működési kívánalmának megfelelően felváltva periodikusan adnak feszültséget 8b középmegcsapolásával a tápforrás másik 7 sarkához kapcsolt egyfázisú 8 transzformátor 9 és 10 tekercsvégeire. A rajzon nem ábrázolt terhelés 60 az egyfázisú 8 transzformátor- 8a szekundertekercséhez csatlakozik. A 4 és 5 főtirisztorok periodikusan váltakozó gyújtására a találmány szerinti kapcsolási elrendezés működését magyarázó 2. ábra a) sora szerint 11 gyújtókészülék t0 , t 01 , t 02 stb. pillanatban ad páran- 65 csőt. „f" frekvenciájú váltakozófeszültséget előállító inverterkapcsolásnál a t01 —1 0 , t02 —1 01 stb. időkülönbségek l / 2 í nagyságúak. Az inverterkapcsolás önmagában ismert kialakításának megfelelően 12 és 13 visszáramdiódák energiavisszatáplálásra szolgálnak. A találmány szerinti kapcsolási elrendezésnek megfelelően a kommutációs 3 fojtótekercs és az egyik elektródájukkal hozzákapcsolt 4 és 5 főtirisztor közös 14 pontja 15 oltókondenzátoron, ennek fegyverzeteire párhuzamosan kapcsolt 16 fojtótekerccsel soros átlengető 17 tirisztoron, a 15 oltókondenzátorral soros 18 oltótirisztoron és leválasztó 19 diódán át az egyenfeszültségű tápforrás másik 7 sarkához van kötve. A 18 oltótirisztor és leválasztó 19 dióda közös 20 kapcsa a 18 oltótirisztorral azonos irányítású egy-egy 21 és 22 oltódiódán át a 4 és 5 főtirisztorok másik elektródájához csatlakozik. A 18 oltótirisztor és az átlengető 17 tirisztor gyújtását 24 vezérlőkészülék biztosítja, amely a 2. ábra b) sora szerint a 4 és 5 főtirisztorok gyújtójeléhez viszonyítva időkéséssel, a 18 oltótirisztornak tj, tu , t 12 stb. időpillanatban, az átlengető 17 tirisztornak t3 , t 31 stb. időpillanatban ad gyújtójelet. A kapcsolás működése az 1. és 2. ábra alapján a következő: a t0 pillanatban gyújtójelet kap a 4 főtirisztor és az egyenfeszültségű 1 tápforrás feszültségét az egyfázisú 8 transzformátor 10 tekercsvégére és 8b középmegcsapolására kapcsolja. A 15 oltókondenzátor közös 14 ponthoz csatlakozó fegyverzete a negatívabb potenciálú. A t( pillanatban a 24 vezérlőkészüléktől gyújtójelet kap a 18 oltótirisztor, vezetni kezd, így a 15 oltókondenzátor feszültségét a 21 és 22 oltódiódákon át a 4 és 5 főtirisztor másik elektródájára kapcsolja. Ezáltal mindkét főtirisztorra záróirányú feszültség jut. Ennek hatására az a főtirisztor, amely vezetett — adott esetben a 4 főtirisztor — zár, és emiatt az egyenfeszültségű 1 tápforrás és egyfázisú 8 transzformátor áramköre megszakad. A 15 oltókóndenzátor tj időpillanatban fennálló és a 2. ábra c) sorában mutatott U15 feszültsége sorbakapcsolódik az egyenfeszültségű 1 tápforrás feszültségével és a kommutációs 3 fojtótekercsen, 15 oltókondenzátoron, 18 oltótirisztoron, 19 leválasztó diódán át a 2. ábra d) sora szerint I18 áramot indít. Ennek nagyságát és lefolyását a kommutációs 3 fojtótekercsből és a 15 oltókondenzátorból álló rezgőkör hullámimpedanciája és saját frekvenciája határozza meg. Az I 18 áram hatására a 15 oltókondenzátor U 15 feszültsége a t2 pillanatra a t, pillanathoz viszonyítva ellentétes feszültségűvé válik és feszültségváltozása megszűnik, mert a rezgőkörben a t2 pillanatban az áramvezetés iránya megfordulna, amit viszont a 18 oltótirisztor és a leválasztó 19 dióda nem enged meg. A leírt működésből látható, hogy az oltás folyamata során a 18 oltótirisztor I18 árama nem folyik át a terhelésen — ami az adott esetben az egyfázisú 8 transzformátor 9 és 10 tekercsvégű 8b középmegcsapolású tekercsére redukált terhelés — ellenkezőleg, a 4 főtirisztoron át áramot vezető 10 tekercsvég és 8b középmegcsapolás közé eső tekercs az Ilg áram hatására nyitott leválasztó 19 diódán és 22 oltódiódán át az oltási folyamat alatt rövidre van zárva. Az oltási folyamat alatt a t[—12 , tu —1 21 stb. időszakaszban a tápforrás egyik 2 kapcsa és a közös 20 pont közötti feszültség minden időpillanatban zárófeszültséget jelent a 12 és 13 visszáramdiódákra, így az 2
