190163. lajstromszámú szabadalom • Aggregátor-indító kapcsolási elrendezés
1 190 163 2 A találmány tárgya agregátor-indító kapcsolási elrendezés, amely - alapvetően egyező felépítéssel és egységes működési mechanizmussal, de a mindenkori igények szerinti, pl. maximális, minimális vagy közbenső mértékű kiépítéssel - úgy biztosítja a valamely szünetmentes áramellátó rendszerben hálózatfüggetlen tartalék áramforrást képező agregátor önműködő üzembe, illetve készenléti állapotba helyezését, hogy - a kiszolgálandó fogyasztók igényei szerint kiépített különböző tápáramkörök teljes készletének folyamatos figyelése mellett - az agregátorokat mindenkor csak a szükséges időtartamra helyezzük melegtartalék üzembe, mégis minimális időkieséssel tesszük lehetővé az eddig más forrásból (hálózat vagy hálózatfüggetlen más áramforrás) táplált fogyasztó(k)nak a kívánt agregátorról való táplálását, s elkerüljük az agregátorok indítása során a forgó motorra való ráindítást is. A szünetmentes áramellátás biztosítása céljából a fogyasztókat szokásosan villamos hálózati tápáramkörre kapcsolják és hálózati üzemzavar esetére készenlétben tartanak legalább egy hálózatfüggetlen áramforrást (agregátort), amely(ek)re a szünetmentesen táplálandó fogyasztó(k) szükség esetén átkapcsolható(k). Az ilyen rendszer tehát mindig redundáns táphálózat, de a redundancia fajtája és mértéke soféle lehet: alkalmazhatunk az első hálózati tápáramkörtől független további hálózati tápáramkört is ; növelhetjük a készenlétben tartott agregátorok számát ; egy vagy több agregátort helyezhetünk tartósan vagy meghatározott időszakokban melegtartalék üzemmódban készenlétbe ; s akár valamennyi agregátort, akár csak a melegtartalékban tartottakon túlmenő agregátorokat üzemen kívüli állapotban is tarthatjuk készenlétben (ismeretes, hogy az agregátorok üresjáratú üzemeltetése az üzemeltetési költségek növelésén kívül élettartamban, karbantartásban is jelentős hátrányokkal jár). A fentiekből látható, hogy a szünetmentes áramellátás biztosítására alkalmazott redundáns rendszerek terjedelme és mind a beruházási, mind az üzemeltetési és üzemfenntartási költségigény széles határok között változhat, de még a legkisebb mértékű kiépítés esetén is jelentős a redundancia folytán fellépő költségtöbblet a nem szünetmentes áramellátó rendszerekhez képest. A szünetmentes áramellátás szükséges mértékének biztosításához ezért kívánatos úgy alakítani a rendszert, hogy a szolgáltatások színvonalának fenntartása mellett minimalizáljuk a ráfordításigényt. Ebből a megfontolásból kiindulva fejlesztettünk ki egy olyan eljárást és berendezést, amely összehangoltan felügyeli a rendszer valamennyi tápforrásának üzemi állapotát és a mindenkori szükségletnek megfelelően adja csak ki az újabb agregátor üzembe helyezésére az utasítást, a rendelkezésre álló tápáramkörökről pedig fontossági sorrendben, a prioritás szintje szerint biztosítja a fogyasztók optimális áramellátását. Ennél a megoldásnál olyan agregátor-indító áramköröket alkalmazunk, amelyek logikai jelek fogadására alkalmasan vannak kialakítva és a megfelelő sorrendet és az indítási műveletek megfelelő időzítését meghatározó logikai hálózat kimenetein át adják ki az indítási parancsot reprezentáló jelet. A hálózatfüggetlen tápforrások többnyire önmagukban ismert olyan agregátorok, amelyeknél nem-villamos energiaforrás hajtotta motorról, előnyösen belsőégésű motorról meghajtjuk a villamos energiát szolgáltató generátort. Az ilyen (általában Ward-Leonard típusú) agregátoroknál tehát az indítási folyamat abban áll, hogy a mechanikai mozgatóerőt (forgatónyomatékot) szolgáltató motort akkumulátorról táplált indítómotor alkalmazásával beindítjuk és a motor tengelyével meghajtuk a generátort, amelynek armatúráját - többnyire ugyancsak az akkumulátor révén - gerjesztőárammal tápláljuk. A szakember ismeri az ilyen agregátorok üzemét és tudja, hogy az indítás sikere az eszközök rendeltetésszerű állapota esetén is - időben nem ismert módon végbemenő - sztohasztikus kísérő jelenségek függvénye, s nem ritkán előfordul, hogy a stacioner üzemi állapotot az agregátor csak több indítási kísérlet után éri el (most csak a végül is sikeres indítással foglalkozunk, mert ha gyakorlatilag elfogadható számú indítási kísérlet után sem sikerül az indítás, az említett logikai hálózat más készenléti áramforrás igénybevételére kényszerül és akkor is a most tárgyalt esetre térünk vissza). Az üzembeállítási kísérleteknél több fázist különböztethetünk meg. Az első fázisban a folyamatot a motor indításának bizonytalansága hátráltathatja, a második fázisban a terhelés nem megfelelő időzítése. Ha az indítás sikerült, de túl korán terheljük a tápforrást (pl. amikor a motor forog, de még nem üzemmeleg), akkor az idő előtti terhelés a gépcsoport leállását eredményezheti vagy pedig annak kimenő paraméterei meg nem engedhető mértékben romlanak, s ez az esetleg nagyfontosságú szolgáltatásra rendelt fogyasztó üzemzavarához, további szolgáltatások kimaradásához, a fogyasztó (valamely részének) maradó károsodásához vezethet. Az indítás megismétlésekor napjainkban is nem ritkán megtörténik, hogy az automatika - esetleg manuális beavatkozás közrehatása folytán - a még forgó motorral összeköti az indítómotort (az ún. „ráinditás”-nak a gépjármű üzemben is gyakran előforduló esete), aminek káros hatása közismert. Tanulmányoztuk az ilyen indítási zavarok természetét és kutattuk annak okait, hogy e régóta ismert zavarójelenségeket a technika állása szerinti megoldásoknál miért nem sikerült még a szakember által jól ismert automatikai építőelemek rendeltetésszerű alkalmazásával kiküszöbölni. Vizsgálódásaink eredményeképpen olyan felismerésre jutottunk, amelynek alapján az agregátor-indító áramkörökben az önmagukban ismert felügyelő és vezérlő eszközöket úgy alkalmazhatjuk, hogy azok alkalmazásának terjedelme a mindenkori igénytől függően széles határok között variálható és az indítási zavarójelenségeket olyan logikai figyelő hálózattal zárjuk ki, amely hálózat- az egyéb szempontból a technika állása szerint kialakított táprendszerekben is kiküszöböli az említett indítási zavarójelenségeket, de 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
