190807. lajstromszámú szabadalom • Kioltóegység kényszerkommutációval kombinált egyenirányító kapcsolásokhoz
1 190 807 2 A találmány tárgya kioltóegység kényszerkommutációval kombinált egyenirányító kapcsolásokhoz, amely különösen sínpályás járművek energiaellátó berendezéseinél alkalmazható, amelyek kényszerkommutációval kombinált egyenirányító kapcsolásokat tartalmaznak és nagy egyen- vagy váltakozófeszültség potenciálleválasztásos átalakítására alkalmasak, ahol a kimeneten a kisfeszültségű fogyasztók számára megfelelő feszültséget és áramot állítanak elő, amelyben a kimenőjel nagyságának szabályozása és a váltakozófeszültség előállítása két különböző kényszerkommutációs egyenirányítókapcsolással történik. Ismeretesek olyan kényszerkommutációs egyenirányító kapcsolások, például az egyenfeszültségbeállítók és az önkioltó váltóirányítók, amelyekhez egy kapacitív és induktív meddő áramköri elemekből álló kioltóberendezés szükséges, amely az áramvezető tirisztorok kívánt kikapcsolási pillanatában ellenfeszültséget ad a kioltandó tirisztorra és biztosítja az áramnak a kioltandó szelepágra való kommutálását. A főtirisztorok egyenkénti kioltására alkalmas önkioltó váltóirányítókon kívül különböző önkioltó váltóirányító kapcsolási elrendezések ismeretesek, amelyeknél a kondenzátorokból és induktivitásokból álló kioltóberendezés kapcsolástechnikailag úgy van elrendezve, hogy a kapcsolási elrendezés több főtirisztorát egy közös kioltóberendezéssel egymásután lehet kioltani. Mivel a kisfeszültségű fogyasztók táplálásához szükséges feszültség- és áramértékeket nagy bemenő egyen- vagy váltakozófeszültségekből kell előállítani, általában különböző egyenirányítókapcsolások kombinációját kell alkalmazni. Ilyen esetekben, mivel a bemenőoldalon nagy egyenfeszültségek vannak, amelyeket potenciálleválasztással kell kisfeszültségekké átalakítani, mindig szükség van egy önkioltó váltóirányítóra. Szabályozástechnikailag a kívánt kimenőfeszültségértéket a váltóirányító mellett általában egy kényszerkommutációs egyenirányítókapcsolással állítják elő. Az ismert áramköri megoldásoknál a kombinációban alkalmazott kényszerkommutációs áramirányító kapcsolásokban mindig külön kioltóberendezést alkalmaznak. Ezen megoldások hátránya, hogy a kombinációban alkalmazott kényszerkommutációs áramirányító kapcsolások mindegyikéhez külön-külön szükségesek a meddő áramköri elemek, amelyek költségesek, és amelyek a teljes folyamat periódusidejének csak egy-egy töredékében vannak kihasználva. Ezenkívül hátrányos, hogy műszakilag szükségszerűen fellépnek olyan irányváltások az egyes kényszerkommutációs áramirányító kapcsolásokban, amelyeknek következménye, hogy vagy költséges szinkronizálási műveleteket kell végezni, vagy technikailag nehezen teljesíthető frekvenciaváltozásokat kell tenni az egyes áramirányítók között. A találmány célja a fenti hiányosságok kiküszöbölésével olyan kapcsolási elrendezés létrehozása, amelyben a főtirisztorok kioltásához szükséges kényszerkommutációs áramirányító áramkörökben lévő elemek száma kevesebb, működése egyszerűbb, üzembiztonsága pedig nagyobb az ismert megoldásokénál. A kitűzött célt olyan kioltóegység létrehozásával értük el, amely önkioltó váltóirányítót tartalmaz, mely első fötirisztort, annak anódjához katódoldalával csatlakozó első visszáramdiódát, annak anódjával és az első főtirisztor katódjával összekötött lemágnesező diódát, első kondenzátort, második visszáramdiódát és második főtirisztort, a lemágnesező dióda anódjához csatlakozó beállító-fojtótekercset, az első kondenzátorral sorbakapcsolt második kondenzátort, a második visszáramdióda anódjához katódjával csatlakozó harmadik visszáramdiódát és a második főtirisztor katódjához anódjával csatlakozó harmadik főtirisztort tartalmaz, ahol a beállító-fojtótekercs másik kivezetése a második kondenzátor másik kivezetésével és a harmadik visszáramdióda anódjával van összekötve, továbbá a második és harmadik főtirisztor közös pontjára sorbakapcsolt kommutálótekercs és kommutálókondenzátor van kapcsolva, amelynek másik kivezetés»- sorbakapcsolt kioltótirisztorok közös pontjára, a második kioltótirisztor katódja a harmadik főtirisztor katódjára van kötve. A találmár v szerinti megoldás, hogy az első kioltótirisztor anódja kiegészítő kondenzátor egyik végével és első záródióda katódjával, annak anódja az első főtirisztor anódjával, a harmadik főtirisztor katódja a kiegészítő kondenzátor másik végével és második záródióda anódjával, annak katódja a harmadik visszáramdióda anódjával van összekötve, továbbá, hogy a főtirisztorok és a kioltótirisztorok gyújtóelektródái közös elektronikus vezérlőkészülék kimeneteire vannak csatlakoztatva. Az ilyen kialakítású kioltóegységben a kommutációs áram vagy áramok még az áramirányító elé kapcsolt beállítóelemeken is átfolyik vagy átfolynak, és az áramirányító főtirisztoraival egyidejűleg történik a beállító rész tirisztorainak kioltása is, továbbá kiegészítő áramköri elemek biztosítják a kommutációs kondenzátor gyors utántöltését. A találmány szerinti kioltóegységet kényszerkommutációval kombinált egyenirányító kapcsolásokhoz az alábbiakban kiviteli példa kapcsán, a mellékelt rajz alapján ismertetjük részletesebben, ahol a kioltóegység kapcsolási vázlata látható: A találmány szerinti kioltóegység tehát a rajz szerinti önkioltó váltóirányítót tartalmaz, amely első TH1, főtirisztort, annak anódjához katódoldalával csatlakozó első Dm, visszáramdiódát, annak anódjával és az első T„,, főtirisztor katódjával összekötött DH12 lemágnesező diódát, első CH2I kondenzátort, második DH2I visszáramdiódát és második TH2, főtirisztort, a DHI 2 lemágnesező dióda anódjához csatlakozó LHI beállító-fojtótekercset, az első CH2I kondenzátorral sorbakapcsolt második CH2 2 kondenzátort, a második DH2, visszáramdióda anódjához katódjával csatlakozó harmadik DH22 visszáramdiódát és a második TH2, főtirisztor katódjához anódjával csatlakozó harmadik Th2 2 főtirisztort tartalmaz, ahol az LH1 beállító-fojtótekercs másik kivezetése a második CH22 kondenzátor másik kivezetésével és a harmadik DH22 visszáramdióda anódjával van összekötve, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
