183038. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés inverter üzemben is dolgozó hálózati tirisztoros áramirányítók feszültségkimaradás elleni védelmére
1 183 038 2 mel ellátott négynegyedes hálózati tirisztoros áramirányító példakénti kapcsolási vázlata. A 6. ábra a védelmi logika találmány szerinti további kialakítása. A 7. ábra feszültségkimaradás elleni védelemmel ellátott, több párhuzamosan kapcsolt hídkapcsolású áramirányítóból felépített hálózati tirisztoros áramirányító példakénti kapcsolási vázlata. Az 1. ábrán háromfázisú hídkapcsolású tirisztoros 2 áramirányító 1 transzformátoron vagy kommutácíós fojtótekercsen keresztül csatlakozik 46 hálózathoz. A 2 áramirányító egyenáramú kimenete az energiaforrást is tartalmazó 3 fogyasztót táplálja. A 3 fogyasztó lehet például egy egyenáramú motor armatúraköre, vagy egyenáramú motor armatúraköre sorbakötve simító fojtótekerccsel, vagy egyenáramú motor armatúraköre sorbakötve (simító fojtótekerccsel és) diódás híddal stb. A 2 áramirányító pozitív egyenáramú kimenete 4 biztosítón keresztül 5 tirisztor katódjára csatlakozik. Az 5 tirisztor anódja 6 oltókondenzátoron és 7 fojtótekercsen keresztül 8, 9 és 10 diódák közösített katódjához csatlakozik. A 8, 9 és 10 diódák anódjai az 1 transzformátor vagy kommutációs fojtótekercs és 2 áramirányító összekötött pontjaihoz csatlakoznak. A 6 oltókondenzátor feszültségkorlátozására a 6 oltókondenzátor 7 fojtótekerccsel összekötött kapcsához 11 ellenállással párhuzamosan kapcsolt túlfeszültségvédő 50 szelén és ezekkel sorbakapcsolt 12 dióda anódja kapcsolódik. A 12 dióda katódja a 6 oltókondenzátor és az 5 tirisztor közös pontjára csatlakozik. Az 5 tirisztor gyújtását 13 védelmi logika biztosítja. A 13 védelmi logika a hálózati feszültség érzékelését a 46 hálózathoz kötött 261, 262 és 263 bemenetéin keresztül végzi. Az 5 tirisztor gyújtóelektródájára, illetve katódjára a 13 védemi logika 272, illetve 273 kimenetei csatlakoznak. A 13 védelmi logika találmány szerinti kialakítása a 2. ábrán látható, amely 26 feszültségérzékelőből, 27 gyújtójelképzőből és 28 tápegségből áll. A 26 feszültségérzékelő 264 kimenete a 27 gyújtójelképző 271 bemenetével és a 28 tápegység 281 bemenetével van összekötve. A 27 gyújtójelképző 274, illetve 275 tápfeszültség bemenete a 28 tápegység 284, illetve 285 tápfeszültség kimenetével van összekötve. A 261, illetve 262, illetve 263 bemenetek 14, illetve 15, illetve 16 zárlatvédelmeken keresztül 17, 18, 19 egyfázisú transzromátorok primer tekercseinek kezdetére csatlakoznak. A 17 és 18 és 19 egyfázisú transzformátorok primer tekercseinek végei, illetőleg szekunder tekercseinek kezdetei egy-egy cillagpontban vannak összekötve. A 17,18, 19 egyfázisú transzformátor szekunder tekercseinek végei háromfázisú hídkapcsolású diódás 20 egyenirányító váltkozóáramú bemeneteire csatlakoznak. A 20 egyenirányító kimenő feszültségének félértékét az egyenáramú kimenetekhez kötött sorbakapcsolt 21 és 22 ellenállás képezi. A 21 és 22 ellenállások közös pontja és a 17,18 és 19 egyfázisú transzformátorok szekunder tekercseinek közös csillagpontja egyfázisú hídkapcsolású diódás 23 egyenirányító váltakozóáramú bemenetéihez kapcsolódnak. A 23 egyenirányító kimenő feszültségét feszültségkorlátozással ellátott 24 jelformálón keresztül 25 komparátor érzékeli. A 25 komparátor kimenete a 26 feszültségérzékelő 264 kimenetével egyezik meg. A 27 gyújtójelképző 271 bemenete jelformáló 29 áramkör segítségével 30 segédtirisztort gyújt. A 30 segédtirisztor anódjához 31 impulzustranszformátor egyik bemenete csatlakozik. A 31 impulzustranszformátor másik bemenete a 27 gyújtójelképző 274 tápfszültség bemenetéhez van kötve. A 30 segédtirisztor katódja pedig a 27 gyújtóképző 275 tápfeszültség bemenetéhez kötött. A 31 impulzustranszformátor kimenetei a 27 gyújtójelképző 272, illetve 273 kimeneteivel összekötöttek. A 28 tápegység 284 és 285 tápfeszültség kimenetéhez 32 kondenzátor csatlakozik, melyet 33 áramgenerátor tölt. A 32 kondenzátor feszültségét 34 komparátor érzékeli. A 34 komparátor kimenete és a 28 tápegység 281 bemenete logika 35 „ÉS” kapu egy-egy bemenetéhez kötött. A 35 „ÉS” kapu kimenete a 28 tápegység 282 kimenetével van összekötve. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés működése az alábbiak szerint történik. Fáziskimaradás esetén a 13 védelmi logika gyújtóimpulzust ad az 5 tirisztornak és a 282 kimenete elektronikus áramkörön keresztül letiltja a 2 áramirányító gyújtóimpulzusait. Ezzel megkezdődik a 2 áramirányító vezető tirisztorainak oltása. Az oltáshoz szükséges energiát a 6 oltókondenzátor kapcsaira csatlakozó külön tápegységről biztosítjuk. Az oltás elején a 2 áramirányító 36 félhídjának tirisztoraira zárófeszültség kerül, és vezető tirisztora(i) kialszik(szanak). Biztosítani kell a 6 oltókondenzátor kapacitásának és kezdeti feszültségének megfelelő megválasztásával, hogy a 6 oltókondenzátor és a 3 fogyasztó induktivitása által alkotott rezgőkör megfelelő ideig kényszerítsen zárófeszültséget a vezető tirisztorokra. A 2 áramirányító 37 félhídjának tirisztorain az oltókör árama folyik keresztül. Az oltókör áramának megszűnésekor a 37 félhíd vezető tirisztorai is kialszanak. A 7 fojtótekercs feladata az 5 tirisztor árammeredekségét a megengedhető szintre korlátozni. Az oltás kezdetén a körben levő mágneses és kapacitív energia az oltási folyamat végére a veszteségeket leszámítva kapacitív energiává alakul át, amely a 6 oltókondenzátor feszültségét a kezdeti érték többszörösére emelheti meg. A 6 oltókondenzátorral párhuzamosan kapcsolt 11 ellenállásból, túlfeszültségvédő 50 szelénből és 12 diódából álló áramkör segítségével a 6 oltókondenzátor feszültségének értékét az oltási folyamat végére tetszőleges értékre korlátozhatjuk. Az 50 szelén önmagában is elegendő lehet a túlfeszültség korlátozására. Megfelelően méretezett oltókör esetén azonban all ellenállás segítségével jelentősen csökkenthetjük a szükséges 50 szelén típusteljesítményét. A fáziskimaradás érzékelésének gyorsasága jelentősen befolyásolja a védelem hatékonyságát. A hiba bekövetkezésekor a fogyasztó árama a pillanatnyi fázisviszonyok és a kör induktivitásának függvényében azonnal növekedni kezd. Mint most már nyilvánvaló, a kívánt műszaki hatás elérését az a felismerés teszi lehetővé, hogy a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
