188845. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés tirisztoros egyenáramú szaggató főáramköréhez, különösen villamos hajtású járművekhez
1 188 845 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés tirisztoros egyenáramú szaggató főáramköréhez különösen villamos hajtású jármüvek aszinkron vontatómotorjainak táplálásához áraminverteren keresztül. A szakirodalom a tirisztoros egyenáramú szaggatók terén számos kapcsolást ismertet, melyekről elmondható, hogy a hagyományos elektromechanikus ellenállásos vezérléssel szemben lényeges előnyöket biztosítanak a felsővezetékről vagy akkumulátorról táplált villamos hajtású jármüvek (nagyvasúti mozdonyok és motorkocsik, elővárosi és földalatti motorkocsik, közúti villamos motorkocsik, villamos hajtású közúti járművek) részére:- a tirisztoros egyenáramú szaggató gazdaságosabb indítást tesz lehetővé az indítási veszteségek csökkentésével,- a tirisztoros egyenáramú szaggató üzembiztosabb az elektromechanikus vezérléssel tomatizálása könnyen, olcsón megvalósítható (távvezérlés, áram, gyorsulás korlát, sebességszabályozás, csúszásgátlás),- a tirisztoros egyenáramú szaggatóval viszonylag könnyen valósítható meg a villamos fékezés, akár az elíenállásos, akár a visszatáplálós változatban. A villamos fékezés csökkenti az üzemeltetési költségeket (fékkopás kisebb) sőt a visszatáplálás energiamegtakarítást is eredményez. A felsorolt előnyök ellenére a tirisztoros egyenáramú szaggatók ma még nem mondhatók általánosnak az egyenáramú munkavezetékről táplált jármüvekben. Ennek oka elsősorban a tirisztor még ma is viszonylagosan magas beszerzési árával magyarázható. Az eddig ismert szaggató kapcsolások kondenzátorainak átpolarizálásához induktív elemeket tartalmazó átlendítő körökre van szükség. Az ismert szaggató kapcsolásokat további járulékos kényszerkommutációt is tartalmazó körökkel (TUNGHAJCHIN és RYQICHI KUROSAWA: Complete Reactor Commutating Method and Controlled Current-Type Inverter; Electrical Engineering in Japan. Vol. 96, No. 4, 1976) vagy kontaktort is tartalmazó áramkörrel (Id. Siemens, Eisenbahntechnische Rundschau, 1977 (7-8, 26. évfolyam) kiegészítve visszatáplálásra alkalmas elrendezést kapunk. A leírt kapcsolások hátrányai, hogy az átlendítő körök, ill. járulékos kcnyszerkommutáció drága, az elektromechanikus elemek iassúak és karbantartásigényesek. A technikai fejlődés mai szintjén mind inkább előtérbe kerül, különösen a járműhajtásoknál az energia még gazdaságosabb felhasználása, mely az indító ellenállás fokozatokat nélkülöző hajtásoknál, az üzemmód ciklikus voltából adódóan, a fékezéskor keletkező energia táphálózat felé történő visszatáplálásávaí valósítható meg. A találmány célja az ismert szaggató kapcsolások hátrányainak kiküszöbölése és olyan szaggatókapcsolás kialakítása, amely nem igényel külön átlendítő kört a kommutáló kondenzátor áttöltésére, valamint egyetlen kényszerkommutációs kör felhasználásával kontaktor nélkül visszatáplálásra is alkalmas. A találmány szerinti szaggatókapcsolás azon a felismerésen alapszik, hogy a. közbenső egyenkörben minden esetben található induktivitásban tárolt energia felhasználható a kommutáló kondenzátor áttöltésére, valamint a találmány szerinti szaggató alkalmazása esetén a visszatápláláshoz szükséges tirisztorok oltása a szaggatóval vezérelhető. A találmányt az alábbi ábrák alapján ismertetjük: 1. ábra: a találmány szerinti szaggató kapcsolási elrendezése, 2. ábra: a találmány szerinti visszatáplálásra alkalmas szaggató kapcsolási elrendezése. Ennek megfelelően a találmány kapcsolási elrendezés tirisztoros kapcsolási elrendezés főáramköréhez, különösen villamos hajtású jármüvek vontatómotorjainak táplálására, amelyben az induktivitást tartalmazó közbenső egyenáramú körre egyenáramú vagy áraminverteren keresztül táplált háromfázisú vontatómotor kapcsolódik. Az 1. ábra szerinti szaggató kapcsolás statikus leírása: Az U, tápáramforrás pozitív kapcsára anódjával csatlakozó 1 menettirisztorral a 2 főtirisztor van sorbakötve, melynek katódjára egyrészt a 6 induktív egység pozitív ága, másrészt a 3 szabadonfuió tirisztor katódja csatlakozik. A 3 szabadonfuió tirisztor anódjára a 4 szabadonfuió dióda katódja csatlakozik. A 4 szabadonfuió dióda anódja egyrészt az U, táphálózat negatív sarkára, másrészt a 5 induktív egység negatív ágára kapcsolódik. Az 1 nenet- és 2 főtirisztor közös pontjára az 5 oltókondenzátor egyik kivezetése, míg az 5 oltókondenzáor másik kivezetése a 3 szabadonfutó tirisztor ás 4 szabadonfutó dióda közös pontjára csatlakozik. Az előbb ismertetett kapcsolási elrendezést a 2. ábra szerint, a 7. pozitív és a 8 negatív visszatápláló diódával, valamint a 9 negatív menettiriszlorral kiegészítve visszatáplálásra alkalmas kapcsolás alakítható ki. A 2. ábra szerinti visszatáplálásra alkalmas kapcsolás statikus leírása: Az U, tápáramforrás’pozitív kapcsára csatlakozik a 7 pozitív visszatápíáló dióda katódja, valamint az 1 menettirisztor anódja. Az U, tápáramforrás negatív kapcsára csatlakozik a 8 negatív visszatápláló dióda anódja, valamint a 9 negativ nenettirisztor katódja. A 7 pozitív visszatápláló dióda anódja a 9 negal v menettiriszlor anódjára, valamint a 4 szabadonf ító dióda anódjára csatlakozik, A 8 negatív viszs'aíápláló dióda katódja az 1 menettiriszlor kalódjara, valamint a 2 főtirisztor anódjára csatlakozik. A kapcsolási elrendezés további részleteiben az 1. ábrán ismertetett alapkapcsolással azonos. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
