153285. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés egyenfeszültségnek szabályozott szinuszos váltófeszültséggé történő átalakításához

3 153285 4 val érik el, amikoris a transzduktor öntelítős üzemét a munkatekercsekkel sorbakötött diódák biztosítják. A transzformátor szekunder tekercsének feszültség polaritása valamilyen kiválasztott félperiódusban az egyik diódaágon negatív, a másikon pozitív. A negatív polaritása ágon folyó áram nagysága a negatív polaritása ágba iktatott munkatekercs vasmagjának telítődéséig elhanyagolható, majd a terheléstől függő mértékben hirtelenül megnövekszik. Ez a munkatekercs ekkor fölvette az úgynevezett feszültségidő területet. A félperiódus végén a transzformátor szekunder tekercsének feszültség polaritása megfordul és most a másik munkatekercs kezdi fogyasztói feszültségidő területét felvenni. Jóllehet azonban a transzformátor szekunder tekercsén a feszültség polaritása megfordult, az előbbi ág diódáján továbbra is vezetés irányú áram, az úgynevezett utánfolyó áram folyik, amelyet a generátoros jellegű feszültségidő terület visszaállításáig magának az ágniak munkatekercse kényszerít át a villamos körön. A diódák ugyanis passzív elemek lévén, a kapcsaikon megjelenő eredő feszültség polaritásától függően vezetnek vagy zárnak. Ehhez járul, hogy a gerjesztőkört szabályozástechnikai okokból az időállandó csökkentése végett nagymértékben (leohmozzák", vagyis a gerjesztőkör ohmos ellenállása többszöröse az induktív ellenállásnak. Így kényszermágnesezésű állapot áll fenn, úgy hogy a feszültségidő terület visszaállításában a gerjesztőkör csak kis mértékben vesz részt. Az öntelítős transzduktoros szekunderköri feszültségszabályozás tehát diódás egyenirányítók esetén megoldottnak tekinthető, de az utánfolyó áramnak levezetése, vagyis a feszültségidő1

terület visszaállításának követelménye miatt aktív elemek (tirisztorok), esetén, amikor a zárás és nyitás nem az eredő feszültség polaritásától függ, hanem kívülről van a körre kényszerítve, alkalmazására szabályozott szinuszos kimenő feszültséget adó váltóirányítók primerkörében mindezideig nem volt mód, jóllehet elvileg teljes értékű megoldást kínál. Az öntelítős transzduktor ugyanis természeténél fogva kifejezetten jó hatásfokú feszültségszabályozó elem, amely a primerkörben alkalmazva eleve szabályozott szekunder feszültséget eredményez, ha az egyébként nagy teljesítményt biztosító tirisztoros váltóirányító primerkörében alkalmazását az utánfolyó áramok levezetésének biztosításával lehetővé tudjuk tenni. A'találmány célja e feladat megoldása, nevezetesen olyan tirisztoros váltóirányító megalkotása, amelynél a feszültségszabályozás öntelítős transzduktorral a tirisztorokat tartalmazó primer körben valósítható meg, vagyis, amelynél biztosítva van a transzduktor munkatekercsein át föllépő utánfolyp áramok levezetése. A probléma lényegében a feszültségidő terület visszaállításának problémája. Erre ugyanis a gerjesztőkörben nincs mód a kényszermágnesezési állapot miatt, ami azt jelenti, hogy váltóáram szempontjából a gerjesztőkör meg van szakítva. De nincs mód a munkatekercsekkel sorbakötött tirisztorokon át sem, mert ezek — mint említettük — kényszermegszakítással dolgoznak, a feszültségidő terület visszaállítására tehát nem biztosítanak áramutat. A találmány alapja 5 éppen az a felismerés, hogy a szokásos lehetőségek hiányának ellenére még akkor is van mód az utánfolyó áramok levezetésére, ha a transzduktor munkatekercseit a tirisztorokkal kötjük sorba (ami a jó primerköri feszültség-10 szabályozás alapföltétele), de a munkatekercsek és a tirisztorok között az ágakat feszültség időterület visszaállító kondenzátoron át egymással összekötjük. A találmány szerinti kapcsolási elrendezésnek tehát önmagában ismert módon 15 transzformátora és ennek primer körében elrendezett, tirisztorokkal rendelkező váltóirányítója van. A találmány maga abban van, hogy a transzformátor primer körében öntelítős mágneses erősítőből álló feszültségszabályozót alkal-20 mázunk, amelynek munkatekercsei a váltóirányító tirisztoraival vannak sorbakötve, ugyanekkor a váltóirányító tirisztoros ágait a tirisztorok és a munkatekercsek között feszültségidőterület visszaálló kondenzátorral hidaljuk át. 25 Belátható, hogy a találmány szerinti kapcsoelrendezés a fentiekben vázolt feladatot megoldja és ezzel a kimenő feszültség alakjával, a szabályozással és a hatásfokkal kapcsolatos ösz-30 szes követelményeket maradéktalanul kielégíti. Nevezetesen a mágneses erősítő a primer körbe van iktatva, a szekunder körben tehát már szabályozott feszültség lép föl, mert a transzformátor erősen változó tápfeszültség mellett is 35 közel állandó középértékű váltakozó feszültséget kap. Ebből következik, hogy egyrészt a transzformátort nem kell a tápfeszültség változásának mértékében túlméretezni, másrészt esetleges szekunderköri feszültségátkapcsolások 40 viszonylag egyszerűen hajthatók végre. A tirisztorok biztosítják a mágneses erősítők öntelítő üezmét, tehát egyrészt biztosítva van a primerköri feszültségszabályozás, másrészt kicsiny a gerjesztési teljesítmény szükséglet. Mindezt pe-45 dig az teszi lehetővé, hogy a váltóirányítóba iktatott feszültségidő terület visszaállító kondenzátor gondoskodik az utánfolyó áramok levezetéséről. Mindennek eredményeként a találmány szerinti kapcsolási elrendezés tág határok 50 között a teljes szabályozási tartományban igen jó (80% feletti) hatásfokkal szabályozott szinuszos feszültséget szolgáltat. Ez azt jelenti, hogy akkor is állandó nagyságú váltakozó feszültséget szolgáltat, ha a tápfeszültség nagysága erő-55 sen változik. Meghatározott túlterhelési szint fölött rövidzárlatig pedig —- a továbbiakban leírt, kapcsolási elrendezésbeli, kiviteli alak eredményeképpen — igen meredek feszültségleszabályozást biztosíthat. 60 A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetetjük, ahol a találmány szerinti kapcsolási elrendezés néhány példakénti kiviteli alakját tüntettük föl. Nevezetesen: Az 1. ábra az egyik példakénti kiviteli alak 65 kapcsolási vázlata.