157297. lajstromszámú szabadalom • Kényszerkommutációs áramkör tirisztoros inverterek számára

3 157297 4 Egyes megoldásoknál a maximális frekvencia növelése érdekében a kondenzátor kisütését a terhelőáram mellett ún. cirkuláló áramokkal végezhetik, ez az áram viszont terheli az inverter tirisztoralit, így ezeket a tirisztorokat túl kell méretezni. A találmány szerinti kényszerkommutációs áramkörnél a fenti hátrányokat úgy küszöböljük ki, hogy a szabaddáválási időbiztosítására szolgáló kommutáló impulzust nem kondenzátorokban tárolt energia felhasználásával hozzuk létre, hanem olyan impulzus jelforrás segítségével, amelynél, a szolgáltatott impulzus időtartamát vezérléssel a legkedvezőbb értékre állathatjuk be és azt minden üzemállapotban ezen az értéken tartjuk. Az impulzus jelforrás a kommutáló impulzus által leadott energiát egyenáramú áramforrásból veszi és a kommutáló impulzust transzformátoron keresztül juttatja a lezárandó tirisztorok megfelelő elektródjaira. Mivel a kommutáló impulzus energiáját nem kondenzátorokban tárolt töltés fedezi, a találmány szerinti megoldás nem igényel nagykapacitású kondenzátorokat a kényszerkommutációs áramkörben még viszonylag nagy szabaddáválási idejű tirisztorok kommutációjához sem. Ez azt jelenti, hogy a találmány szerinti kényszerkommutációs áramkör alkalmazása esetén az inverterben alkalmazhatók ún. lassú (és sokkal olcsóbb) tirisztorok is. A találmány tárgya kényszerkommutációs áramkör tirisztoros inveriterek számára, amelynek egyik bemenete az inverterben lévő visszáram diódák közös anód pontjaival együtt egyenáramú áramforrás negatív kapcsára, míg a másik bemenete az inverterben lévő további visszáram diódák közös katódpontjaival együtt az inverter tirisztorok közösített anód ill. katód pontjaira csatlakoznak, és amelyre az jellemző, hogy az egyenáramú áramforrás pozitív kapcsa és az inverter tirisztorok közös anódja, ill. az egyenáramú áramforrás negatív kapcsa és az inverter-tirisztorok közös , kátódja közé egy transzformátor egy-egy szekunder tekercse van kötve, amelynek primer tekercsei különnkülön impulzus jelfornásokhoz csatlakoznak. A kommutáló impulzus szélességét könnyen beállíthatjuk az inverterben alkalmazott tirisztoroknak megfelelő értékre, és az ezáltal meg-, határozott szalbaddáválási idő független lesz a terhelőáramtól. így á működési frekvencia nag;/ lehet, nem befolyásolja a terhelés és az inverter maximális túlterhelhetőségét csak az alkalmazott tirisztorok korlátozzak. Az áramkörben nem alakulnák ki olyan áramok, amelyeik a terhelőáramon kívül többletterhelést jelentenének az inverter-tirisztordk számára. Az áramkörben a kommutáció során felhalmozódott energia visszanyerése egyszerű és biztosítja a berendezés jó hatásfokát. A találmányt részletesebben példaképpeni kiviteli alakok segítségével ismertetjük. Az 1. ábrán a találmány egy példaképpeni kapcsolási rajzán háromfázisú hídlkapcsolású inverter tirisztorainak lezárásához használható kényszerkomimutációs áramkör Hatható két 5 transzformátoros kivitelben. A 2. ábrán ugyanannák a berendezésnek ais egy transzformátorral készült példaképpeni kapcsolását mutatjuk be. I. példa: Az egyenáramú áramforrás 1 pozitív és 2 15 negatív kapcsaira a 3 kommutáló áramkör bemenete csatlakozik, amelynek egyik 4 kimenete az 5 inverter 6,7 és 8 tirisztorainak közös 9 anód- pontjaihoz, másik kimenete az 5 inverter II, 12 ég 13 tirisztorairuak közös katód pontjá-20 hoz vian' kötve. A 15, 16 és 17 visszáram diódák közösített katódpontja az egyenáramú áramforrás 1 pozitív kapcsára, míg a 18, 19 és 20 visszáram diódák közösített andópontja az egyenáramú áramforrás 2 negatív kapcsára 25 közvetlenül csatlakozik. Az egyenáramú áramforrás 1 pozitív kapcsa é.s a 3 kommutáló áramkör 4 kimenete közé egy 21 takarékikapcsolású transzformátor egyik g(j 22 tekercse van kötve, míg másik 23 tekercse egyik kivezetésével az egyenáramú áramforrás 1 pozitív kapcsára, másik kivezetésével egy 24 dióda katódjára csatlakozik, amelynek anódja az egyenáramú áramforrás 2 negatív kap,.,- csára van kötve. CD Az egyenáramú áramforrás 2 negatív kapcsa és a 3 kommutáló áramkör 10 kimenete közé egy 25 takarékkapcsolású transzformátor egyik 26 tekercse van kötve, míg a másik 27 tekercse egyik kivezetésével az egyenáramú áramforrás 2 negatív kapcsára, másik kivezetésével egy 28 dióda anódjáía csatlakozik, amelynek katód ja az egyenáramú áramforrás 1 pozitív kapcsára van kötve. A 21 takarékkiapesolású transzformátor egyik 22 tekercsének 29 megcsapolási pontjára egy 30 tirisztor anódja csatlakozik, amelynek katódja az egyenáramú áramforrás 2 negatív kapcsára van kötve, míg a 30 tirisztorral egy önmagába véve ismert 31 kommutáló áramkör van párhuzamosan kapcsolva. A 25 takarékkapcsolású transzformátor egyik 26 tekercsének 32 megcsapolási pontjára egy 55 33 tirisztor katódja csatlakozik, amelynek anódja az egyenáramú áramforrás 1 pozitív kapcsára van kötve, míg a 33 tirisztorral egy önmagába véve ismert 34 kommutáló áramkör van párhuzamosan kapcsolva. 60 Az áramkör a következőképpen működik'. A példáként bemutatott háromfázisú hídkapcsolású inverter tirisztorainak lezárásához szük-65 séges kommutáló impulzust a 21, ill. 25 taka-2