184698. lajstromszámú szabadalom • Elrendezés fázisérzékeny egyenirányítók előre adott feszültségértékeinek átalakításához
1 184 698 2 A találmány tárgya elrendezés fázisérzékeny egyenirányítók előre adott feszültségértékeinek átalakításához, amely szabályozási feladatok megoldására alkalmas, elsősorban hajók hajtóműveinél, amelyek a fedélzeti hálózattal összeköttetésben működnek. Ismeretesek szabályozási feladatok megoldására alkalmas fázisérzékeny egyenirányítók. Az 1 138 847 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi leírás egy fázisérzékeny egyenirányítót ismertet váltakozó feszültségű jel egyenárammá történő átalakításához, amely egyenáram egy terhelő ellenálláson folyik át. Tranzisztoros elrendezések segítségével a váltakozó jelfeszültséget felcserélhető polaritású egyenfeszültségű jellé alakítják át. A megoldás hátránya, hogy egy vezérlő bementi feszültség jelenlétekor nem lehetséges a vezérlő kimeneti jel korlátozása változatlan felfutási meredekség mellett. Ezáltal nem lehetséges a hajtómű és a fedélzeti hálózat zavarmentes együttes működése. Célunk a találmánnyal a hajtómű elektromos részének zavarmentes befolyásolása a fedélzeti hálózattal összeköttetésben, hogy egy meghatározott üzemállapotot lehessen elérni mindkét berendezésnél. A találmánnyal egy olyan új elrendezést kívánunk létrehozni fazisérzékeny egyenirányítókhoz, amely lehetővé teszi a vezérlő kimeneti jel korlátozását változatlan felfutási meredekség mellett. A találmány szerint egy, az üzemi körülményektől függő vezérlő feszültséggel terhelt ellenállás egy transzformátor középmegcsapolású szekundertekercsének egy részével együtt egy hídágat képez, míg a másik hídág egy ugyanolyan nagy fix ellenállásból és a középmegcsapolású szekunder tekercs egy másik részéből áll, és a híd átlójában a transzformátor szekunder tekercsének középmegcsapolása és az ellenállások között egy osztott szekunder tekerccsel rendelkező összehasonlító transzformátor helyezkedik el, amely egy fázisérzékeny egyenirányító részét képezi, amely az első transzformátor által táplált alapjeladóval van összekötve. A találmány tárgyát a továbbiakban kiviteli példa és rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti elrendezés elvi kapcsolási rajza és a 2. ábra a kimenőfeszültség az alapjeladó kitérési szögének függvényében. A találmány szerinti elrendezés (1. ábra) 2 primer tekercsből és 3,4 szekunder tekercsekből álló első, továbbá 5 primer tekercsből és 6, 7 szekunder tekercsekből álló második transzformátorral van kialakítva, ahol a 3 szekunder tekercs középmegcsapolású és 3’ és 3” részből van kialakítva. A 3’ rész 8 ellenállással, a 3” rész 9 ellenállással a második transzformátor 5 primer tekercsére csatlakoztatott hídágakat képez. A 9 ellenállás értéke azonos a 8 ellenálláséval. Az összehasonlító második transzformátor osztott 6, 7 szekunder tekercse 10, 11 egyenirányítókat tartalmazó fázisérzékeny egyenirányító egységbe csatlakozik. A 10, 11 egyenirányító elfordulásadóként kialakított 1 alapjeladóval van összekötve. Az 1 alapjeladó primer oldala a 4 szekunder tekercsre van kapcsolva. Fázisérzékeny egyenirányító egység 12, 13 terhelő ellenállásokkal, kimeneti feszültséget szolgáltató 14 terhelő ellenállással van ellátva. A 8 ellenállással párhuzamosan 15 egyenirányítóhíd váltakozó áramú kapcsai vannak kapcsolva. A 15 egyenirányítóhíd pozitív pólusa 16 tranzisztor emitterével van 2 összekötve, amely ennek előfeszültséget biztosító 17, 18, 19, 20 ellenállásokból álló egyenfeszültségű hídáramkörbe van csatlakoztatva. Az egyenfeszültségű hídáramkör áramellátását állandó feszültségforrás biztosítja, amely 21 egyenirányítóból, 22 ellenállásból, 24 zéner-diódából és 23 kondenzátorból van kialakítva. A találmány szerinti elrendezés fázisérzékeny egyenirányítók előre adott feszültségértékeinek átalakításához működése a következő. A 8 ellenálláson az üzemi körülményektől függő vezérlőfeszültség esik. Az 1 alapjeladó primer oldalát 4 szekunder tekercsen át tápláljuk. A fázisérzékeny egyenirányító egység 14 terhelő ellenállásán jelenik meg az Uson kimeneti feszültség. A 17, 18, 19, 20 ellenállásokból álló * egyenfeszültségű hídáramkör állítja be a 16 transzformátor munkapontját. A munkapontot úgy választjuk meg, hogy az 1 alapjeladó a „normál menet” üzemmódot valósítja meg. A fedélzeti hálózat terhelését Ut vezérlőfeszültséggel adjuk az egyenfeszültségű hídáramkör 20 ellenállására. Ezáltal eltolódik a 16 tranzisztor munkapontja. Ezzel korlátozódik az UsoU kimeneti feszültség értéke a 14 terhelő ellenálláson. Ezzel elérjük azt, hogy a fedélzeti hálózat és a hajtómű teljesítményének összege nem lesz nagyobb, mint a két berendezés számára közösen működő erőgép teljesítménye. Ezzel két önállóan működő hálózat közös üzemelését valósítjuk meg, amely hálózatok egy közös erőgéppel rendelkeznek. A 10, 11 egyenirányítókkal és 12, 13, 14 terhelő ellenállásokkal kialakított fazisérzékeny egyenirányító egységben az 1 alapjeladó váltakozó feszültségű jelének egyenárammá történő átalakításához, amely egyenáram a 14 terhelő ellenálláson folyik át, és amelyek irányát az 1 alapjeladó váltakozó feszültségű jelének fázisa határozza meg az 5 primer tekerccsel és 6, 7 szekunder tekerccsel kialakított transzformátorral megvalósított referenciafeszültség forrás fázisához viszonyítva, az összehasonlító feszültségét úgy vezéreljük, hogy nagysága meghatározza az 1 alapjeladó váltakozó feszültségű jelének maximális értékét. A referenciafeszültség forrásként működő 5 primer tekercset és 6, 7 szekunder tekercset tartalmazó transzformátor 5 primer tekercse számára, amely váltakozó feszültségű hídáramkör híd átlójában helyezkedik el, váltakozó feszültségű hídegyensúly áll fenn. Következésképpen a 6 és 7 szekunder tekercsekben sem indukálódik referenciafeszültség. így az alapjel feszültséget képező U^i kimeneti feszültség a 14 terhelő ellenálláson közelítően nulla marad, még akkor is, ha a szögelfordulással arányos váltakozó feszültségű jelet szolgáltató 1 alapjeladó egy tetszőleges értékkel elfordul. A 16 tranzisztor bázisárama a változtatható 17, 18 ellenállások segítségével úgy van beállítva, hogy a 16 tranzisztor vezetőképessége váltakozó feszültségű hídegyensulyt biztosít. A referenciafeszültségforrás 5 primer tekercsének feszültsége olyan nagyságú, amely elegendő ahhoz, hogy a 6, 7 szekunder tekercseken az 1 alapjeladó maximális kitérésénél a 14 terhelő ellenálláson a szükséges U«,, kimeneti-feszültség legyen jelen. Ha az 1 alapjeladót például a hajóhajtóművet vezérlő karral a rendelkezésre álló legnagyobb forgásszöggel kitérítjük, és a fedélzeti hálózat üzemállapotától függő hajtómű teljesítmény illesztés szükséges, akkor csökken a 20 ellenálláson és U, vezérlő feszültség a 16 tranzisztor beállított bázisáramának kompenzálásával és a 16 tranzisztor vezetőképességének szabályozásával. Az így elő5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
