176283. lajstromszámú szabadalom • Kapcsoló berendezés váltakozó áramú fogyasztók bekapcsolására, a bekapcsoláskor fellépő áramtranziens csökkentésére
9 176283 10 kondenzátor feszültségének számtani középértéke jelenik meg. A térvezérlésű 65 tranzisztor nagy bemenőellenállása, valamint az első 59 és a második 60 ellenállás nagy értéke miatt a tároló 43 kondenzátor és a második 63 kondenzátor terhelő árama jelentéktelen. A térvezérlésű 65 tranzisztor vezérlő elektródáján olyan 10 msec periódusidejű fűrészfeszültség jelenik meg, amely a második 63 kondenzátor feszültségemelkedésének megfelelően egyre növekvő feszültségről indul. A billenő 55 áramkörnek kapcsoló 68 tranzisztora van. A kapcsoló 68 tranzisztor emittere a meghajtó 54 áramkör g2 kimenetére, bázisa a 69 ellenállásból és 70 Zener-diódából álló 71 feszültségstabilizáló osztóra, kollektora pedig — ami a billenő 55 áramkör g3 kimenetét képezi — az 56 emitterkövető bemenetére csatlakozik. Ilyen kialakítás mellett a kapcsoló 68 tranzisztor emitterének feszültsége a kapcsoló 29 jelfogó bekapcsolása után a hálózati feszültség nuŰátmeneteit követően az előbbiek figyelembevételével egyre hamarabb éri el azt a feszültséget, amelynél a kapcsoló 68 tranzisztor kinyit. Amint a rajzon látható, az 56 emitterkövetőnek 72 tranzisztora, a 72 tranzisztor emitterkörében leválasztó 73 diódája és emitter 74 ellenállása, továbbá a kollektorkörben kollektor 75 ellenállása, bázisa és emittere között pedig 76 ed lenállása van. Amint a kapcsoló 68 tranzisztor kinyit, az 56 emitterkövető a leválasztó 73 diódán át és az i vezetéken át begyújtja a 35 tirisztort. A 35 tirisztor begyújtása után a 41 Zener-dióda kapcsain levő feszültség nullára csökken. Az egy félperiódus során lejátszódó folyamat a hálózati feszültség következő nullátmenete után megismétlődik, az előzőhöz képest azzal a különbséggel, hogy a 35 tirisztor begyújtásának időpontja a hálózati nullátmenetet követően egyre hamarabb következik be, és a 24 fogyasztón az áram folyási szöge egyre nő. Miután a kapcsoló 23 szerv felépítését az előbbiekben már ismertettük, röviden rátérünk működésének ismertetésére. Az áram útja a hálózati feszültség egyik félperiódusában a következő: a váltakozó áramú hálózat b] vezetéke, a 24 fogyasztó, összekötő d vezeték, az első egyenirányító 31 dióda, a 35 tirisztor a harmadik egyenirányító 33 dióda és a hálózat Cj vezetéke. A 6. ábra a kapcsoló berendezés működésének idődiagramját szemlélteti. Az ábrán az egyes egységek, illetve áramkörök kimenetét és az egyes kimeneteken megjelenő jelalakokat ugyanazzal a hivatkozási jellel jelöltük. A 24 fogyasztót az indító k vezetékre adott logikai IGEN-szinttel lehet a váltakozó áramú hálózatra kapcsolni. Ha a bekapcsolás megtörtént, a 27 ÉS-kapu m kimenetén - logikai IGEN-szint - m’ jel jelenik meg. Ha a kapcsoló 29 jelfogó meghúzott, a szinkronizáló 21 áramkör g kimenetén előállítja a szinkronizáló g’ jelet. A késleltető 22 áramkör i kimenetén előállítja a késleltetett vezérlő i’ jelet, amely azonban t = tc időpillanatban nem tudja a kapcsoló 23 szervet működtetni. Ugyanis a vezérlő i’ jel a késleltetés miatt egybeesik a váltakozó áramú hálózat nullátmeneteivel. Amint a 6. ábrán látható, t = t1 időpillanattól az i’ jel késleltetése a T/2 értékről folyamatosan elkezd csökkenni. Ennek hatására a 24 fogyasztón átfolyó It áram folyási szöge nulla értékről fokozatosan növekedve t = t2 helyen megközelíti a 180°-ot, így a 24 fogyasztó közelítőleg nulla késleltetéssel van a váltakozó áramú hálózatra kapcsolva. A 24 fogyasztó kikapcsolása a k vezetékre adott logikai IGEN-szint megszüntetésével történik, az ábra szerint a 24 fogyasztó kikapcsolása t3 időpillanatban következik be. A találmány szerinti berendezés előnyeit röviden a következőkben lehet összefoglalni: a fogyasztó bekapcsolása fokozatosan megy végbe, a fogyasztón átfolyó áram folyási szöge fokozatosan nő, és a fogyasztó árama csak egy előre meghatározott idő múlva éri el névleges értékét. Életvédelmi szempontból jelentős, hogy a kapcsoló jelfogó biztosítja a fogyasztónak a hálózatról történő tökéletes leválasztását. A kapcsoló jelfogó munkaérintkezőin az érintkező pergése alatt áram nem folyik, így a pergés miatt szikrázás nem lép fel, és így hálózati zavarok sem keletkeznek. A fogyasztó bekapcsolása kisfeszültségű szinten, TTL-jellel történik. A kapcsoló berendezés úgy van kialakítva, hogy rövid idejű hálózat-kimaradás esetén is lekapcsolja a fogyasztót a hálózatról. A fogyasztó automatikus lekapcsolása akkor is megtörténik, ha a hálózati feszültség értéke egy előre meghatározott érték alá csökken, vagy egy másik megadott érték fölé emelkedik. A fogyasztó visszakapcsolása automatikusan történik, amikor a hálózati feszültség újra az előre meghatározott értékhatárok közé esik. Szabadalmi igénypontok: 1. Kapcsoló berendezés váltakozó áramú fogyasztók bekapcsolására, a bekapcsoláskor fellépő áramtranziens csökkentésére, azzal jellemezve, hogy a kapcsoló berendezésnek láncbakapcsolt szinkronizáló egysége (21), késleltető egysége (22), kapcsoló szerve (23) és esetleg hálózatfigyelő áramkörrel ellátott kapcsoló szerkezete (25) van, a kapcsoló szerv (23) a fogyasztóval (24) sorba, közvetlenül a váltakozó áramú hálózat vezetékeire (bj, Cj), a szinkronizáló egység (21) két bemenete pedig vagy közvetlenül a váltakozó áramú hálózat vezetékeire (bi, Cj ) vagy a kapcsoló-szerv (23) két kimenetére (e, f) van kapcsolva. (4. ábra) 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsoló berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kapcsoló szerkezetnek (25) láncbakapcsolt hálózatfigyelő áramköre (26), ÉS-kapuja (27), áramgenerátora (28) és legalább két munka- és egy nyugvó érintkezővel ellátott kapcsoló jelfogója (29) van, a hálózatfigyelő áramkör (26) két bemenete közvetlenül a váltakozó áramú hálózatra (b, c), az ÉS-kapu (27) indító bemenete pedig az indító vezetékre (k) csatlakozik. (4. ábra) 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti kapcsoló berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a késleltető egységnek (22) indító bemenete (h) a kapcsoló jelfogó (29) nyugvó érintkezőjén (29c) át a földelt vezetékkel van összekötve. (4. ábra). 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti kapcsoló berendezés kiviteli alakja, azzal jelle-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
