181214. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés egyenfeszültségnek többfázisú váltakozó feszültséggé való átalakításához, különösen szabályozott fázisszögű, többfázisú energiaátalakítóhoz
181214 4 A találmány szerinti energiaátalakító megoldás gazdasági előnye abban van, hogy kiküszöböli olyan költségesebb megoldások alkalmazását, amelyek bonyolult felépítésüknél fogva (például háromfázisú zeg-zug transzformátorok) eleve kis szöghibát hoznak létre. A találmány tehát egyenfeszültségnek többfázisú váltakozófesziiltséggé való átalakítására szolgáló szabályozott fázisszögű többfázisú energiaátalakító olyan kapcsolás elrendezése, amelynek többfázisú váltakozófeszültséget előállító, fázisonként vezérlőbemenettel és teljesítménykimenettel ellátott invertere, többfázisú - fázisonként külön kimenetű - óragenerátora, indítóbemenettel rendelkező és kimenettel a vezérlőbemenethez kapcsolt, fázisonként külön vezérlőegysége van, de amelynél - a találmány értelmében — az óragenerátor és a fázisonként külön vezérlőegység közé fázisonként külön, kétbemenetű fázisszögszabályozó van iktatva, mindegyik fázisszögszabályozó egyik bemenete az óragenerátor fázisonként külön kimenetével, másik bemenete az inverter teljesítménykimenetével, szabályozókimenete pedig a fázisonként külön vezérlőegység indítóbemenetével van összekötve. A találmány szerinti kapcsolási elrendezést tömbvázlat rajzok alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra energiaátalakító ismert inverter kapcsolását tünteti fel, háromfázisú elrendezésben. A 2. ábra a találmány szerinti energiaátalakító kapcsolás egységeit tünteti fel háromfázisú elrendezésben, de csak az egyik fázis részletezésével. A 3. ábra a találmány szerinti energiaátalakító kapcsolás fázisszögszabályozó fázisdiszkriminátorának példakénti kiviteli alakját mutatja. A 4. és 5. ábra magyarázó ábra, amely az inverter és a fázisszögszabályozó egyes részeinek jellemző villamos jeleit, illetve a fázisszögszabályozó beavatkozásának eredő hatását mutatja. A 6. ábra a találmány szerinti inverter hálózati feszültséghez való szinkronizálására mutat példát. Az ábrákon azonos hivatkozási számok azonos részleteket jelölnek, a villamos összekötéseken szereplő nyilak pedig a jelfolyam útját mutatják. Az 1. ábra háromfázisú energiaátalakító ismert kapcsolási elrendezését mutatja. A többfázisú, adott esetben háromfázisú váltakozófeszültséget 1 inverter állítja elő. Ez lehet háromfázisú inverter, de ismert megoldás szerint három egyfázisú IA. 1B, IC inverteregységből is állhat. Többfázisú, adott esetben háromfázisú 2 óragenerátornak fázisonként külön 3A, 3B, 3C kimenetei vannak, amelyeken egymáshoz viszonyítva 120 villamos fok szögeltolású, 180 villamos fokonként logikai jelszintet váltó periodikus villamos jelek jelennek meg. A továbbiakban a kapcsolást és a működést az egyik fázis alapján ismertetjük. A háromfázisú 2 óragenerátor 3A kimenete 4A vezérlőegység 30a indítóbemenetére csatlakozik. A 4A vezérlőegység 31a kimenete az 1A inverteregység 6a vezérlőbemenetével van összekötve és az 1A inverter félvezető elemeit a 4A vezérlőegység által megadott ütemben vezérli. 3 2 Az 1 inverter táplálása 5 egyenfeszültségforrásról történik, a háromfázisú fogyasztók pedig az 1 inverter la, lb, le teljesítménykimeneteihez csatlakoznak. Szabályozott feszültségű inverter esetén az ellenőrzőjel útját szaggatott vonal ábrázolja, amely az la teljesítménykimenetről a 4A vezérlőegység 32a bemenetére jut. Erre az ellenőrzőjelre nincs szükség olyan önmagában ismert kapcsolási elrendezésű inverter esetén, amelynél az inverter váltakozófeszüitségének állandó értéken tartása az inverter inheres tulajdonsága. A 2. ábrán látható találmány szerinti kapcsolási elrendezésben a többfázisú — adottesetben háromfázisú — 2 óragenerátor fázisonként egy-egy kétbemenetű 7A, 7B, 7C fázisszögszabályozón keresztül vezérli az egyfázisú IA, 1B, IC inverteregységek 4A, 4B, 4C vezérlőegységeit. A továbbiakban a kapcsolást és a működést az 1A inverteregységhez tartozó 7 A fázisszögszabályozó kapcsolási elrendezés alapján ismertetjük. A 7B és 7C fázisszögszabályozó a 7A fázisszögszabályozóval azonos felépítésű, és a hozzájuk tartozó jelölések a 7A fázisszögszabályozóhoz tartozó jelölésekhez képest csak az indexükben térnek el, így értelemszerűen azonosíthatók. A 7A fázisszögszabályozó egyik 33a bemenete a 2 óragenerátor egyik 3A kimenetére, másik 34a bemenete az 1A inverteregység la teljesítménykimenetére, 35a szabályozókimenet pedig a 4A vezérlőegység 30a indítóbemenetére van kapcsolva. A 7A fázisszögszabályozó 8 fázisdiszkriminátorból, analóg fázisszögállító 9 egységből és fázisjelet képező 10 átalakítóból áll. A fázisjelet képező 10 átalakító 36 bemenete a 7A fázisszögszabályozó másik 34a bemenetével azonos. A fázisjelet képező 10 átalakító az 1 inverter megfelelő kimenetének - rajzban az la teljesítménykimenetének - szinuszos feszültségével fázisban levő és félperiódusonként logikai jelszintet váltó feszültséget állít elő. A 8 fázisdiszkriminátor kétbemenetű 11 jelösszegzőt és analóg 12 integrátort tartalmaz, A 11 jelösszegző egyik 37 bemenete a 7A fázisszögszabályozó egyik 33a bemenetével azonos, másik 38 bemenetére a fázisjelet képező 10 átalakító 39 kimenete csatlakozik. A kétbemenetű 11 jelösszegző 40 kimenetén az egyik 37 bemenetre és a másik 38 bemenetre jutó jelekből képezett fázishiba különbségi jel jelenik neg. amely analóg 12 integrátor 41 bemenetére van kapcsolva. Az analóg fázisszögállító 9 egység háromszögjelképező 13 jelformálót és kétbemenetű analóg 14 komparátort tartalmaz. A háromszögjelképező 13 jelformáló 42 bemenete a 7A fázisszögszabályozó egyik 33a bemenetéhez csatlakozik. A 13 jelformáló a 2 óragenerátor 3A kimenetének jelével szinkronban levő háromszögjelet állít elő. A kétbemenetű analóg 14 komparátor első 43 bemenete a 12 integrátor 44 kimenetére, második 45 bemenete a háromszögjelképező 13 jelformáló 46 kimenetére van kötve, az analóg 14 komparátor 47 kimenete pedig a 7A fázisszögszabályozó 35a szabályozókimenetével azonos. Az analóg 14 komparátor a háromszögjelképező 13 jelformáló frekvenciájával azonos frekvenciájú, de a 12 integrátor analóg kimeneti jelével arányos fáziseltolású indítójelet állít elő, amely a 4A vezérlőegységen keresztül önmagában ismert módon 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 f
