188603. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés tirisztoros áramirányítók gyújtóimpulzusainak szinkronozásához
1 188 603 2 ség szinkronozó bemenetén csak a nullátmenet kis környezetében van szükség áramkényszerre, tehát a szűrőegység kimenő körének csak kis jeleknél kell áramgenerátorként működnie, és csak addig, amíg a gyűjtőkör szinkronozó fokozat átbillen és a szinkronozó impulzus befejeződik. Ezen időpont után a hálózati félhullám végéig - tehát a következő szinkronozó impulzus kezdetéig - elegendő arról gondoskodni, hogy a szinkronozó fokozat bemenő árama ne csökkenjen az átbilientést kiváltó érték alá; hogy ezen az értéken felül hogyan nő tovább az áram, vagy hogy egyáltalán növekszik-e, annak nincs jelentősége az áramirányító működése szempontjából. Az ismert RC szűrőnél az áramgenerátoros kimenet úgy jön létre, hogy a szűrő kimenete és a szinkronozó fokozat bemenete közé igen nagy ellenállás van beiktatva. Éppen ez az ellenállás az oka annak, hogy az RC szűrőt nagy feszültségszintre és ebből adódóan nagy veszteségi teljesítményre kell méretezni. A találmány alapja továbbá az a felismerés, hogy a hátrányok megszüntetése könnyen lehetséges, ha a szűrés és az áramgenerátor funkcióját szétválasztjuk, és mindkét funkciót a saját feladata szerint optimális módon és eszközökkel valósítjuk meg. Ennek megfelelően a találmány eljárás tirisztoros áramirányítók gyújtóimpulzusainak szinkronozásához, amelyben váltakozó áramú hálózatról vezetett áramirányító gyűjtóimpulzusait váltakozó feszültség alapharmonikusának nullátmeneteihez szinkronozzuk, és amelyben a hálózati váltakozó feszültséggel arányos szinkronozó feszültséget fázistoló RC-szűrő bemenetére kötjük. A találmány abban van, hogy a fázistoló RC-szűrő kimeneti Uc feszültségét ezen Uc feszültség nullátmenetének az adott áramirányító tirisztorainak gyújtására alkalmazott tirisztor gyújtóáramkör szinkronozó fokozata Us0 szinkronozó impulzusának a0 hosszúságánál nem rövidébb kis <*! környezetében áramkényszert megvalósító, ezen kis aj környezeten kívül pedig a kis aj környezet határán szolgáltatott kimeneti áramnál nem kisebb kimeneti áramot szolgáltató feszültség-áram átalakító bemenetére vezetjük, a feszültség-áram átalakító kimeneti áramát pedig tirisztor gyújtóáramkör szinkronozó fokozatának bemeneti áramaként közvetlenül a szinkronozó fokozat bemeneti kapcsaira vezetjük, A találmány továbbá kapcsolási elrendezés az előbbi eljárás foganatosítására, amelynek hálózati váltakozó feszültséggel arányos szinkronozó feszültséget szolgáltató feszültségforrása fázistoló RC-szűrő bemenetére van kapcsolva, az RC-szűrő kimenete pedig tirisztor gyújtóáramkör szinkronozó bemenetével van összekötve. Itt a találmány abban van, hogy az RC-szűrő kimenetének és a szinkronozó fokozat bemenetének összekötése feszültség-áram átalakító közbeiktatásával történik olyan módon, hogy az RC-szűrő kimenete feszültség-áram átalakító bemenetével, a feszültség-áram átalakító kimenete pedig a szinkronozó fokozat bemenetével van összekötve. A találmányt rajz alapján ismertetjük részletesebben. Az 1. ábra egy gyújtókor szinkronozó fokozatának működését bemutató magyarázó ábra. A 2. ábra ismert fázistoló RC-szűrő csatlakozása gyújtóegység szinkronozó bemenetéhez. A 3. ábra a találmány szerinti villamos eljárást és kapcsolási elrendezést bemutató ábra. A 4. ábra a találmány szerinti villamos eljáráshoz, tartozójelalakokat szemléltető idődiagram. Az 5. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezésben alkalmazott feszültség—áram átalakító kimeneti áramát bemeneti feszültségének függvényében ábrázoló diagam. Az ábrákon azonos jelölések azonos elemeket jelentenek. Amint az 1. ábrán látható, a nullátmenethez történő szinkronozás céljára a legtöbb ma használatos gyújtóárán kör szinkronozó bemenete úgy van kialakítva, hogy a Be bemenethez az 1 és 2 tranzisztorokból álló komplemen "er tranzisztorpár egymással összekötött bázisai csatlakoznak. Az 1, 2. 3 és 8 tranzisztorokból és hozzájuk tartozó elemekből áll a gyújtóegység 12 szinkronozó fokozata. Mint az ábrából látható, a Be bemenet és 0 pont közé kapcsolt szinkronozó váltakozó feszültség pozitív félhulláma az 1, negatív félhulláma a 2 tranzisztoron hoz létre bázisáTamot, és bármelyik esetben a 4 vagy 5 diódán átfolyó áram zárja a 8 tranzisztort. Ha a tranzisztor zárt, a 12 szinkronozó fokozat után következő, az ábrába be nem rajzolt fűrészfog generátor az alkalmazott kapcsolástól függően lineárisan növekedő vagy csökkenő feszültséget állít elő. A fűrészfog generátor feszültségét a gyűjtőkör komparátor fokozata vezérlő egyenfeszültséggel hasonlítja össze, és a két feszültség azonosságának pillanatában a gyújtókör gyújtóimpulzust ad a megfelelő tirisztornak. A síikor a szinkronozó feszültség nulla értéken megy át, annak kis környezetében a Be bemeneten és 0 ponton átfolyó áram olyan kicsi, hogy az 1 és 2 tranzisztor is zárva van, a 8 tranzisztor tehát nyit. A 8 tranzisztor nyitott állapotában a fűrészfog generátor kondenzátora - az alkalmazott kapcsolástól függően - kisül, vagy meghatározott feszültségre feltöltődik, majd az 1 vagy 2 tranzisztor nyitásakor ismét megkezdődik a kondenzátorfeszülíség lineáris növekedése vagy csökkenése, A 8 tranzisztor kollektor-emitter körében munkapontjának a beállítására szolgáló 6 és 7 diódákat ábrázoltunk. A 2. ábrán ismert fázistoló RC-szűrővel kialakított elrendezést mutatunk be. Itt 10 ellenállás és 11 kondenzátor képezik az RC-szűrőt, míg 9 bemenő ellenállás nagy ellenállás, amelyet a gyújtókört gyártó vállalat ír elő 22 kObm értékűre. A gyújtókor 12 szinkronozó fokozatának Be bemenetére és 0 pontjára csatlakozik 10 ellenállásból és 11 kondenzátorból álló RC-szűrőn és 9 bemenő ellenálláson át a (rajzon nem ábrázolt) szinkronozó transzformátor szekunder Us szinkronozó feszültsége. A tapas; tálát szerint kielégítő szűrést eredményez, ha a 10 ellenállásból és 11 kondenzátorból álló RC-szűrőnek az alaphnrmonikusra vonatkozó fáziseltolása 60°. Ha a 10 ellenállás áramát a gyújtókor 12 szinkronozó fokozatának Be bemenetére előírt 10 mA tízszeresére választjuk, hogy a 10 ellenállásból és 11 kondenzátorból álló RC szűrőkor terhelését elhanyagolhassuk, a 10 ellenállásra 3,8 kOhm-ot (38 W veszteség), a 11 kondenzátorra 1,45 pF-ot (220 V váltakozó feszültség), az Us szinkronozó feszültségre 440 V-ot, a háromfázisú szinkronozó transzformátor teljesítményére 140 VA-t kapunk 50 Hz esetén. Mint már előbb, az i. és 2. ábra kapcsán láttuk,a 10 ellenállásból és 11 kondenzátorból álló ismert RC-szűrő áramkényszert megvalósító nagyértékű 9 bemenő ellenálláson keresztül csatlakozik a példaként gyújtókör 12 szinkronozó fokozatának bemenetéhez. Ez az. RC-szűrő egyszerű felépítésű, de nagyméretű. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
