192930. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés kapcsolóüzemű teljesítménytranzisztoros egyenáramú hajtás számára
5 192930 6 Az R ellenállás szórt induktivitása miatt általában D5 diódára is szükség van, ez azonban nem tartozik a találmány lényegi részéhez. A T3 tranzisztor az R ellenállással kettős szerepet tölt be. Ha a T2, T3 tranzisztor azonos időpillanatban vezet, az R ellenállás párhuzamosan kapcsolódik a C kondenzátorral, és annak feszültségét csökkenteni igyekszik. Ez felel meg az ismert fék-chopper funkciónak. A D3 diódán az R ellenálláson és a T2 tranzisztoron keresztül negatív középértékű i motoráram is kialakulhat, ennek köszönhetően a kapcsolási pozitív forgásirányban negatív áramirányú üzemvitelre (fékezésre) is alkalmassá válik, ami az ismert kapcsolással nem volt megvalósítható. Ez a D3 dióda, R ellenállás, T3 tranzisztor második feladatköre. A kívánt funkció kialakításához a T3 tranzisztort megfelelő vezérléssel kell ellátni. Amikor a C kondenzátor Ue egyenfeszültsége kisebb az Uem megengedett legnagyobb értéknél, T3 tranzisztort T2 tranzisztorral ellenütemben kell vezérelni. Ha viszont Ue= =Uem, akkor a T2 tranzhisztor vezetési állapotától függetlenül vezetésbe kell hozni a T3 tranzisztort mindaddig, amíg az Ue egyenfeszültség le nem csökken egy meghatározott U’eh<Ueh értékre. A fentieket az 1. ábrán látható módon lehet megvalósítani. A T3 tranzisztort az E3 erősítő vezérli, amelynek bemenetére a VK VAGY kapun keresztül a Tl, T2 tranzisztort vezérlő PWM jel nególtja, ill. a C kondenzátor kapocsfeszültségét figyelő K hiszterézises komparátor kimenőjele jut. A K hiszterézises komparétor billenési szintjei felelnek meg az Uem és U’em feszültségek küszöbértékeknek. Az első ábrán bemutatott találmány szerinti kapcsolással felépített hajtás a 2. ábrán látható üzemi tartományokra képes. A számozott negyedek sraffozott tartományában lehetséges munkapont. Az ismert kapcsolással csak az I. és IV. negyedben lehetne üzemelni, habár annál a IV. negyed nincs korlátozva. A találmány szerinti kapcsolásnál ugyan korlátozni kell a tartományt azért, hogy a visszatáplálás során a C kondenzátor az Uem értéknél nagyobbra ne töltődjék fel, ezzel szemben a II. negyedben is lehetővé válik az üzemvitel, ahol a munkatartományt az R ellenállásnak megfelelő munkaegyenes határolja - csak efelett lehetséges üzemvitel -, mivel az M motor belső feszültsége és az R ellenállás hányadosánál nagyobb negatív irányú áram nem tud kialakulni. Ha a PWM jelet alárendelt áramszabályozó szolgáltatja, akkor a névleges áramnál kisebb értéken állandó áramú fékezés is megvalósítható a II. negyed tartományban (szaggatott vonal). 2 A II. és IV. negyed munkatartományának korlátozott volta számos hajtási feladatnál nem jelent hátrányt. A találmány alkalmazása elsősorban azoknál a hajtásoknál indokolt, 5 amelyeknél negatív forgásirányban (IV. negyedben) kisebb maximális áram és fordulatszám is elegendő, mint a pozitív forgásirányban, ill. a dinamikus követelmények teljesítéséhez nem szükséges pozitív forgásirányban 10 álló állapotig állandó árammal fékezni (II. negyed). Ilyen esetekben a találmány szerinti kapcsolással két teljesítménytranzisztor a hozzá tartozó elektronikával együtt megtakarítható. 15 A találmány nincs a kiviteli példában leirt megoldásokra korlátozva, hanem kiterjed az igénypontok, különösen a föigénypont oltalma alá vont összes megoldásra. 20 SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Kapcsolási elrendezés kapcsolóüzemű teljesítménytranzisztoros egyenáramú hajtás 25 számára, melyben hálózati egyenirányító (E) kimeneti kapcsaira egyrészt kondenzátor (C), másrészt egy közös kollektor-anódú tranzisztor-diódapár (TI, Dl) és egy közös emitter-katódú tranzisztor-diódapár (T2, D2) csatla- 30 kozik oly módon, hogy az egyik pár diódájának (Dl) katódja és a másik pár tranzisztorának (T2) kollektora a kondenzátor (C) egyik fegyverzetéhez, míg a másik pár diódájának (D2) anódja és az egyik pár tran- 35 zisztorának (Tl) emittere a kondenzátor (C) másik fegyverzetére csatlakozik, továbbá az egyik tranzisztor-diódapér (TI, Dl) közösített kollektor-anódjára és a másik tranzisztor-diódapár (T2, D2) közösített emitter-ka- 40 tódjára egyenáramú motor (M) armatúra körének kapcsai csatlakoznak, azzal jellemzve, hogy mindkét tranzisztor (Tl, T2) emitter-kollektor körével egy-egy dióda (D3, D4) anód-katódja van párhuzamosan kötve, to- 45 vábbá a két tranzisztor (Tl, T2) emittere közé egy harmadik tranzisztor (T3) kollektor-emitter köre, és egy azzal sorbakapcsolt ellenállás (R) is csatlakozik. 2. Az első igénypont szerinti kapcsolási 50 elrendezés, azzal jellemezve, hogy az első és a második tranzisztor (Tl, T2) bázisára közös PWM jelbemenetü erősítők (El, E2) csatlakoznak, továbbá a harmadik tranzisztor (T3) bázisát vezérlő erősítő (E3) bemenetére VAGY 55 kapu (VK) kimenete van kötve, amely VAGY kapu (VK) egyik bemenetére a PWM jelet negáló inverter (I), a másik bemenetére egy hiszterézises komparátor (K) kimenete csatlakozik, mely hiszterézises komparátor (K) be- 50 menetei a kondenzátor (C) kapcsaival vannak összekötve. db rajz A kiadásért, felel a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 4 88.565.66-4 Alföldi Nyomda Debrecen - Felelős vezető: Benkő István vezérigazgató
