165932. lajstromszámú szabadalom • Öngerjesztésű váltakozóáramú átalakító univerzális kommutáló áramkörrel
5 165932 6 Más vezérlési mód választása esetén a kommutáló híd és az egyfázisú híd közé további 28 fojtótekercs iktatható. Ez esetben a 26, 27 fojtótekercsek induktivitása jelentősen kisebbre választható, esetleg a 26, 27 fojtótekercsek el is hagyhatók. A 3. ábra szerinti kiviteli alaknál a háromfázisú kommutáló híd megfelelő 7, 8, 9, ill. 10, 11, 12 tirisztorainak közös katódpontja, ill. közös anódpontja 29, 30 tirisztoron át csatlakozik az Ui feszültségforrásra. A 29, 30 tirisztorok alkalmazásával lehetővé válik a váltakozófeszültségű átalakító fázisainak egyedi, csoportos, vagy együttes kommutálása. Példaként 120°-os gyújtásperiódus esetét vizsgáljuk meg. Induljunk ki abból, hogy 1 és 6 tirisztorok vezetnek, terhelőáram az A és C fázistekercseken át folyik, a 17 kondenzátor a 3. ábrán jelölt polaritással van feltöltve. t! időpontban (4. ábra) a 2, 3, 10, 14, 15 tirisztorokra keskeny vezérlőimpulzus jut. Ennek hatására a kommutáló 17 kondenzátor feszültsége az 1 és 2 tirisztorok katódja közé kapcsolódik oly módon, hogy a kondenzátor pozitívabb feszültségű kivezetése az 1 tirisztor katódjára kapcsolódik. A terhelőáramot az 1 tirisztortól most a 2 tirisztor veszi át (4a ábra), az 1 tirisztor lezár. A kommutáló kondenzátor áttöltése három körben folyik le: l.az Ui egyenfeszültségforrás +UJ kivezetése, a 26 fojtótekercs, a 2, 8, 14 tirisztorok, a kommutáló 17 kondenzátor, a 15, 10 tirisztorok, az A fázistekercs, a C fázistekercs, a 6 tirisztor és az U! egyenfeszültségforrás -U! kivezetése által alkotott 1. körben, 2. a kommutáló 17 kondenzátor, a 15, 10 tirisztorok, a 20 dióda, a 26 fojtótekercs és a 2, 8, 14 tirisztorok által alkotott 2. körben (4c ábra), 3. az Un feszültségforrás +U n kivezetése, a 19 dióda, a 18 fojtótekercs, a 14 tirisztor, a kommutáló 17 kondenzátor, a 15 tirisztor és az Un feszültségforrás -U n kivezetése által alkotott 3. körben (4.k ábra), A 3. kör a 17 kondenzátor kisülési idejét csak elhanyagolható mértékben befolyásolja, mivel ennek a körnek a hullámellenállása sokkal nagyobb, mint a két másik kör hullámellenállása. A 17 kondenzátor feszültsége t2 időpontban vált polaritást (4. ábra) ezzel megváltoztatva a 26 fojtótekercs elektromotoros erejének irányát. A 26 fojtótekercsben tárolt elektromágneses energia hőveszteség formájában a 2 tirisztoron, a 21 diódán és a vezetékek ellenállásán disszipálódik (4.d ábra). Ezzel egyidőben a 2. kör megszakad és a 17 kondenzátort a továbbiakban főleg a terhelőáram tölti (4h, 4i ábrák). t3 időpontban a kommutáló 17 kondenzátor feszültsége megegyezik az U! egyenfeszültségforrás feszültségével, így az 1. kör kiesik a töltési folyamatból. A 17 kondenzátor a töltő Un feszültségforrás feszültségéig tovább töltődik. Ezután a 8, 10 tirisztorok zárnak és a meddő áram az 1 fázistekercsen és a 23 diódán át folyik (4fábra). t4 időpontban a 14 és 15 tirisztorok már nem 5 vezetnek és a berendezés a következő kommutálásra kész állapotban van. Ezután a 4, 9, 10, 13, 16 tirisztorok kapnak vezérlést és a 2 tirisztor zár. A fentiekből látható, hogy a kommutáló 17 10 kondenzátor kisülési és töltési folyamata a kimenőjel egy periódusa alatt háromszor lezajlik. A tirisztorok vezérlése egyszerű berendezéssel történhet, amely 60°-onként keskeny impulzusokat ad. Kommutáláskor a 17 kondenzátor a töltő Un 15 feszültségforrásból automatikusan utántöltődik. A vezérlő logika csekély változtatásával 180°-os gyújtóperiódusok is létrehozhatók. Például tételezzük fel, hogy az 1, 2 és 6 20 tirisztorok vezetnek, tj időpontban a 8, 10, 14, 15 tirisztorokra jut keskeny vezérlőimpulzus. A tirisztorok begyújtása következtében 1 tirisztor zár. Ezután meghatározott idő múlva a 4 tirisztor kap vezetőimpulzust és a fenti folyamat ismétlődik. 25 A 29, 30 tirisztorok (3. ábra) beiktatásával lehetségessé válik a váltakozóáramú átalakító egyedi, csoportos vagy együttes kommutálása. Példaként induljunk ki ismét abból az állapot-30 ból, amelyben az 1, 2 és 6 tirisztorok vezetnek. Egyedi kommutálásnál az 1 tirisztort a 29, 14, 15, 10 tirisztorok begyújtásával, csoportos kommutálásnál a 29, 14, 15, 10, 11 és 12 tirisztorok begyújtásával zárjuk, végül együttes kommutálásnál 35 az 1 tirisztort a 29, 14, 15, 30 tirisztorok begyújtásával zárjuk. Az utóbbi üzemmód alkalmas arra, hogy szabálytalan tirisztorkapcsolás esetén a hibásan vezérelt tirisztort zárja. 40 A 28 fojtótekercsnek az áramkörbe iktatása és a 26, 27 fojtótekercsek elhagyása a tirisztorok olyan vezérlését teszi lehetővé, amelynél a kommutáló kör nem tárol elektromágneses energiát. A 20, 21, 22, 23, 24, 25 visszáram-diódák 45 alkalmazásának — korábban már említett — hátránya az, hogy a kommutáló 17 kondenzátor áttöltésében több kör vesz részt és így a kioltott tirisztorok vezérlőképességének visszaállításához rendelkezésre álló idő kisebb lesz. Ezenkívül a 26, 27 50 fojtótekercsek sem maradhatnak el ez esetben. Egy további - az 5. ábrán feltüntetett -kiviteli alaknál a fenti hátrányt úgy szüntetjük meg, hogy a visszáram-diódák funkcióját a 55 kommutáló híd 7, 8, 9, 10, 11, 12 tirisztorai veszik át. Ebben a megoldásban a kommutáló híd tirisztorainak közös anód-, illetve közös katódpontja elválasztó 31, 32, 33 diódákon át van összekötve a töltő Un feszültségforrással, illetve az 60 Ut egyenfeszültségforrással, ugyanakkor a 26, 27, 28 fojtótekercsek elhagyhatók. Az alábbiakban példát ismertetünk a fenti kiviteli alak működésének szemléltetésére. Induljunk ki abból, hogy az 1 és 6 tirisztorok (ül. az 1, 65 2, 6 tirisztorok) vezetnek. 3
