186360. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és impulzusváltóirányító kapcsolási elrendezés egyenáramú energiának - előírt jellemzőjű - váltakozó árammá átalakítására
9 186360 10 dusidő szerint tagolja, és az egyes kapcsolási l/f2 periódusidőkön belül a 2f[ frekvenciájú jelek 108 kapcsoló áramkör felé továbbjutását az adott kapcsolási l/f2 periódusidő alatt elvárt kimeneti jel átlagértékére információt hordozó kitöltési a tényező nagyságával arányos ideig kapuzza. A kitöltési a tényező l/f2 periódusidőnkénti — példaképpeni — hosszát, mint impulzusszélességet a 2d ábra szemlélteti az idő függvényében, míg a 2e ábra a várt kimeneti jel PUll0 polaritásának változása' mutatja az idő függvényében. így a 108 kapcsoló áramkör a 112 vezérlő áramkörtől az egyes egymást követő l/f2 periódusidőkön belül a/f2 ideig kap, (1— a)/f2 ideig nem kap 2ft frekvenci ájú vezérlőjeleket. A 2 f] frekvenciájú vezérlőjelek a kimeneti jelalak adott l/f2 periódusidőn belül elvárí PUu0 polaritásához igazodóan a/f2 ideig olyan fázishelyzetben vannak, illetve a 108 kapcsoló áramkört úgy működtetik, hogy a 108 kapcsoló áramkör kimenetén a/f2 ideig a váltakozó áramú négyszög alakú U102 feszültségjel-sorozat kétutasan egyenirányítóit eredője jelenik meg. Az (1 — a)/f2 időtartamok alatt a jelen kiviteli példa szerinti megoldásnál a 109 kapcsolók a kimeneti kört a 104 transzformátorról leválasztják, a 109 kapcsolók kimenetén mérhető feszültség közelítőleg nulla volt. A 2f ábra a 109 kapcsolók kimenetén mérhető feszültséget mutatja, ahol az egyes, kitöltési a tényezővel arányos impulzusokon belül az eredeti „elemi impulzusok” is jelölve vannak, míg a szaggatottan húzott jelalak a soros 107 induktivitás és 105 kapacitás által kifejtett szűrés eredményeként a 110 fogyasztóra jutó U,10 feszültség jelalakját szemlélteti. A bemutatott kiviteli példánál a teljesítményvezérlés a kitöltési a tényező változásával valósul meg. A kitöltési a tényező olyan beavatkozó jel hatására változhat, mely beavatkozó jel a fogyasztói feszültség kívánt pillanatértékére vonatkozó információt hordoz (pl. arányos a kívánt feszültség pillanatértékével vagy a kívánt, illetve a tényleges fogyasztói feszültség pillanatértékei közötti különbséggel). Hasonlóan vezérelhető a rendszer kívánt teljesítmény vagy áram szerint, figyelembevéve a mindenkori változó jellemzővel együttható állandó jellemzőket. A második 112 vezérlő áramkör a kitöltési « tényezővel arányos vezérlő jelét a beavatkozó jel hatására ügy változtatja meghatározott határok között, hogy a 108 kapcsoló áramkör 110 fogyasztóik) felőli kapcsain jelenlévő hullámos feszültségnek a fogyasztói periódusidőnél jóval kisebb kapcsolási l/f2 periódusidőkre képezett középértékei előírt pontossággal megegyezzenek a kívánt fogyasztói feszültség ugyanezen időközökre képezett közepes értékeivel. A második 108 kapcsoló áramkört a második 112 vezérlő áramkör a fogyasztói feszültség kívánt nulla átmeneteinek fázisában működteti. így a 110 fogyasztó(k)ra jutó feszültség l/2fü időtartamú félperiódusonként váltakozó polaritásé lesz, és a fogyasztói feszültség kívánt pillanatértékeitől ez a kimeneti feszültség előírt tűrésnél nagyobb mértékben nem tér el. A 3. ábrán bemutatott kiviteli alaknál az egyenáramú 201 tápforrás szimmetrikus kialakítása bemeneti kapcsokon és kétállású váltóüzemű első 202 kapcsoló áramkörön keresztül kapcsolódik a központi energiatároló 204 transzformátorra. A központi energiatároló 204 transzformátor és szimmetrikus kialakítású váltakozóáramú kimeneti kapcsok közé váltóüzemű kétállású váltóüzemű két — egymással ellentétes irányban kényszerkapcsolt — 209 kapcsolóval kialakított második 208 kapcsoló áramkör van iktatva. A 208 kapcsoló áramkör soros 207 induktivitáson keresztül csatlakozik a váltakozóáramú kimeneti kapcsokra, amelyek közé 205 kapacitás van kötve. A kapcsolási elrendezés, továbbá első 206 vezérlő áramkört tartalmaz, amely az első 202 kapcsoló áramkör vezérlő bemenetére csatlakozik, és annak szaggatási fj frekvenciájú, pl. 4 kHz-es vezérlőjeleket szolgáltat, valamint második 212 vezérlő áramkört tartalmaz, amely a második 208 kapcsoló áramkör vezérlő bemenetére van csatlakoztatva, és annak a kétszeres szaggatási f( frekvenciájú, valamint kapcsoló f2 frekvenciájú, pl. 1 kHz-es vezérlőjeleket szolgáltat, ahol a kapcsolási frekvencia a kívánt üzemi fü frekvenciának többszöröse, jelen példánál 80-szorosa. Ennél a kiviteli példánál is közös 213 ütemadó kapcsolódik a két 206 és 212 vezérlő áramkörre. A kimeneti teljesítményre (feszültségre, áramra) jellemző értéket 203 alapjeladó szolgáltat, amely a kimenő teljesítmény vezérlése vagy beállítása esetén közvetlenül, adott értékre szabályozás esetén különbségképző 211 fokozaton keresztül közvetve csatlakozik a második 208 kapcsoló áramkör vezérlő bemenetére, ahol a különbségképző 211 fokozat bemeneteire a 203 alapjeladó és a kimeneti kapcsoknak legalább egyike csatlakozik és kimenetére van a 208 kapcsoló áramkör kötve. A kapcsolási elrendezés működését a 4. ábrán bemutatottjelalakok segítségével magyarázzuk. A 4. ábra az egyenáramú 201 tápforrás kimeneti U201 feszültségét, a Ab ábra a 210 fogyasztókon kívánt U2l0 feszültség jelalakját mutatják. Az első 202 kapcsoló áramkört az első 206 vezérlő áramkör a 213 ütemadó által meghatározott időpontokban f j frekvenciával kapcsolja. A 202 kapcsoló áramkör kimenetén a 2c ábrán szemléltetett négyszög alakú váltakozó U201 feszültségjel jelenik meg, melynek effektiv értéke — a veszteségeket figyelmen kívül hagyva — a 201 tápforrás +U101 forrásfeszültsége. A második 208 kapcsoló áramkört a második 212 vezérlő áramkör folyamatosan 2 f, frekvencia ütemében vezérli, amely vezérlőjeleket a 212 vezérlő áramkör kapcsolási l/f2 időközönként tagolja. A 212 vezérlő áramkör az egymást követő kapcsolási l/f2 periódusidőkön belül a kimeneti teljesítmény adott l/f2 periódusidejére elvárt impulzus kitöltési a tényezővel, melynek idő függvényében való változását a 4f ábra mutatja, arányos a/f2 ideig a 209 kapcsolókat úgy vezérli, hogy a váltakozóáramú kimeneti kapcsokra a tápforrás kimeneti U101 feszültsége transzformált és a kimeneti jel elvárt PÜ202 polaritása adott időpillanatbeli értelmével egyező értelemben egyenirányítóit feszültség (1 —ot)/f2 ideig pedig ellentétes értelemben egyenirányítóit feszültség jut. A 208 kapcsoló áramkör kimenetén megjelenő U208 feszültség jelalakot a 4f ábra mutatja, ahol az öszszetevő „elemi impulzus”-ok is jelölve vannak, míg a szaggatott vonallal jelölt jelalak a szűrt, váltakozóáramú kimeneti kapcsokon megjelenő U210 feszültséget mutatja. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
