179518. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés középfrekvenciás inverterek működésének üzembiztosabbá tételére
7 179518 8 téré van kötve — a 18 fűrész jel jelenik meg, amelyet a K2 komparátor négyszögesít a 6B bemenetről érkező 6 szimmetrizáló jel figyelembevételével, amint az a 6. ábrán látható. Ha az SZSZ szimmetria szabályozóra nincs szükség, úgy vehető, hogy a 6 szimmetrizáló jel zérus. Mivel az F fűrész-rezgéskeltő szabályozó hurokban foglal helyet, nem kell nagy pontosságúnak és nagy linearitásúnak lennie (sem az idő függvényében, sem a feszültség-frekvencia síkon). Ha a tcff időt, a tirisztorokra jutó záróirányú feszültség idejét, akarjuk állandó értéken tartani, a 20 alapjelet, amelynek, mint láttuk, Uá,i feszültséggel kell megegyeznie, úgy kell megválasztani, hogy a frekvenciával arányos legyen. Ezért az FFÁ frekvencia-feszültség átalakító, amely vagy a 4K kimenet felől érkező 4 frekvencia jelről, vagy a 18K kimenet felől érkező 18 fűrész jelről kap vezérlést, az AK alapjel képzővel együtt létrehozza a 20r kimeneten a kívánt 20 alapjelet. Elvileg lehetséges az is, hogy az FFÁ frekvencia-feszültség átalakító elhagyásával 19B bemenetét közvetlenül a 17k kimenetre kötve a 17 frekvenciát meghatározó feszültséget használjuk fel alapjel-képzésre. Ä most leírt példaképpeni esetben tehát az FSZ frekvencia szabályozó tulajdonképpen toff szabályozó, azaz a tirisztorokra jutó záróirányú feszültség idejének szabályozója, s a szabályozási hurok az IV inverter vezérlőegységen és az I inverter egységen át záródik. Természetesen a kapcsolás csak akkor működőképes, ha a 4 frekvencia jel ütemezése, tehát a frekvencia, hat az érzékelt jelre, azaz az 1 frekvencia szabályozó ellenőrző jelre. Középfrekvenciás olvasztó berendezésekben ez így van, a frekvencia változás a tirisztorok záróirányú feszültségének tDff idejét befolyásolja. Ha az erősáramú rész a 2. ábra szerinti, akkor a terhelés egy párhuzamos rezgőkört alkot, s a frekvencia változásakor toff idő rezonancia-görbe-szerűen fog változni. Ha az FSZ frekvencia szabályozó működésénél a rezonancia-görbe felső ágát, azaz a rezonancia frekvenciánál nagyobb frekvenciák felé eső ágát használjuk fel, akkor növekvő frekvenciához növekvő toff idő tartozik, s a 7. ábrán feltüntetett „a” görbén az FSZ frekvencia szabályozó végül is beáll az „A” munkapontba, a 20 alapjel által megszabott toff idő értékre. Ha bármi ok miatt a rezonancia-görbe alsó ágára kerülünk, ahol csökkenő frekvenciához fog növekvő t0ff idő tartozni, a szabályozó működése labilissá válik, mert pozitív visszacsatolás alakul ki. Ilyen előidéző ok lehet az, hogy pl. hirtelen terhelésváltozás okozta tranziens állapotban túllépünk a rezonancia frekvencián, vagy az, hogy az I inverter egység üzeme szempontjából statikusan a 7. ábrán ,,b”-vel jelölt görbe szerinti terhelés alakul ki, s a szabályozó nem tud beállni semmilyen munkapontba. Ezt elkerülendő alsó frekvencia megfogást célszerű alkalmazni, pl. éppen a rezonancia frekvencia felléptének figyelésével. „Direkt” frekvencia megfogást nem lehet alkalmazni, mondjuk a 17 frekvenciát meghatározó feszültség határolásával, mert pl. indukciós olvasztó berendezéseknél nagy mennyiségű hideg vas olvasztásakor nemcsak „megemelkedik” a rezonancia-görbe, hanem el is tolódik alacsonyabb frekvenciákra, mint a 7. ábra „b” görbéje az „a” görbéhez képest. A fázis illetve rezonancia frekvencia figyeléséhez ezért összeköthetjük a 3. ábra 3B bemenetet pl. a 2. ábra 3k kimenettel, ahová a 2. ábrán látható AV áramváltó juttat árammal arányos jelet, és a 3. ábra 2B bemenetet pl. a 2. ábra 2K kimenettel, ahol a kimenő feszültség jelenik meg. Noha az ábrákon külön nincs jelölve, a galvanikus leválasztásról természetesen gondoskodni kell. Ezután a 3 kimenő árammal arányos jelet a K4, a 2 kimenő feszültséggel arányos jelet a K3 (null) komparátorba vezetjük. A K3, K4 komparátorok kimenő jelei logikai szintű jelek lehetnek, s a szintváltás a K3 komparátor 22K kiementén a feszültség nullátmenet időpontjával esik egybe, míg a K4 komparátor 5K kimenetén az áram nullátmenetével. A 22k kimenet az FÉ fázis érzékelő áramkör 22B bemenetével, az 5K kimenet az 5B bemenetével van összekötve. Az FÉ fázisérzékelő áramkör 21 k kimenetén rezonancia fölött nem jelenik meg jel, rezonancia alatt pedig a fázistolásnak megfelelő szélességű impulzussorozat áll elő. Az FÉ fázis érzékelő áramkör 8. ábrán bemutatott kapcsolásával megoldható ez a feladat. A 22B bemenetre a 22 feszültség nullátmenet jel, az 5B bemenetre az 5 kapcsoló jel jut, s utóbbi az áram-nullátmeneteknél vált szintet. Az MMV monostabil multivibrátor 29k kimenete a KÁ ÉS kapu áramkör 29B bemenetére csatlakozik, s fél-periódusnál rövidebb ideig kinyitja azt. így, ha az áram nullátmenet később következik be, mint a feszültség nullátmenet, akkor a 21K kimeneten a 21 fázis jel impulzusok formájában megjelenik. A 9. ábra mutatja a 8. ábrán megadott kapcsolásban fellépő jeleket, mégpedig az a) ábra rezonancia fölötti, a b) ábra rezonancia alatti esetben. A 9. ábrán látható jelek logikai jelek. Logikai „O” szintűek, ha az időtengellyel egybeesnek és logikai „1” szintűek, ha az időtengellyel nem esnek egybe. Megduplázhatjuk a kimenő impulzussorozatot, ha a bemenő jelek negáltjaira is felépítünk egy hasonló áramkört, s a két kimenő impulzussort logikailag összegezzük. Az FÉ fázis érzékelő áramkör 21 k kimenetéről a 21 fázis jel a 21B bemeneten keresztül a HE határoló erősítőbe kerül (3. ábra), amelynek 15K kimenete azonos a H változtatható szintű határoló 1SB bemenetével, s amely a bemeneti impulzussorozat hatására kellő szűrés és erősítés után a H határoló 15 felső határoló szintjét kisebbre veszi. A végeredmény tehát az lesz, hogy a rendszer alsó frekvencia megfogáskor egy kevéssel a rezonancia frekvencia alatt üzemel (a 9. ábra időben torzított). A 7. ábrán a B pont lesz a munkapont, tehát toff idő nagyobb lesz, mint amit a 20 alapjel eredetileg előír. A 4. ábrán ez úgy jelentkezik, hogy Uáti értéke változatlan marad, míg Uh lecsökken, toff idő viszont megnő. Az FSZ frekvencia szabályozó működése után rátérünk a SZSZ szimmetria szabályozó működésének ismertetésére. Olyan esetben, amikor az erősáramú rész pl. a 2. ábra szerinti, a Cs soros kondenzátoron nemcsak váltakozó feszültség léphet fel, hanem egyen is. Az I inverter egység tirisztorainak időbeli gyújtás aszimmetriája, az alkatrészek értékeinek különbségéből és a felépítésből adódó aszimmetria következtében minden periódusban felléphet töltés-különbség, ami idővel összegeződik, felhalmozódik. A Cs soros kondenzátor egyenfeszültségű 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
