183281. lajstromszámú szabadalom • Áramirányítós kaszkád hajtás kapcsolási elrendezése a hajtás indítására, a szinkron fordulatszám közelében történő gazdaságos üzemeltetésére és szükségüzemére
1 183 281 2 rövidre zárt forgórészű üzembe kerül és így tovább gyorsul. Mindenesetre legfeljebb néhány ilyen üzemmód váltás után a szabályozott üzem végleg helyreáll. Ha a bármi okból föllépő túláram olyan nagy, hogy az Is kimenő jelnél nagyobb Is kimenő jelű második küszöbértéket is túllépi, akkor a 18 védelmi vezérlő egység időkésleltetés nélkül, azonnal begyújtja a 7 áthidaló tirisztort. Ezt követően a folyamat az ismertetett módon zajlik le. Ha az egyenáramú körben nem túláram, hanem túlfeszültség lép föl, akkor a rajzon nem ábrázolt túlfeszültség érzékelő azonnal gyújtja a 7 áthidaló tirisztort; ezt követően a folyamat az ismertetett módon zajlik le. A 6 transzformátor áttétele úgy van megválasztva, hogy az 5 áramirányító — a hajtással szemben támasztott igényektől, ill. a szükséges fordulatszám-szabályozási tartománytól függően — maximális gyújtáskésleltetés esetén az álló, de hálózatra kapcsolt 1 motor forgórészfeszültsége egyenirányított értékének 20 . . . 50%-ával azonos nagyságú egyenfeszültséget tud létrehozni. Ha azonban az egyenáramú közbenső körbe beiktatjuk a 9 ellenállást, a 10 és 11 kapcsolóelem kikapcsolt állapotában hálózatra kapcsolt álló 1 motor és maximális gyújtáskésleltetéssel váltóirányító üzemben dolgozó 5 áramirányító esetén a 2 egyeniiányító által létrehozott egyenfeszültség és az 5 áramirányító által létrehozott egyenfeszültség különbsége áramot hajt át a 9 ellenálláson. A 9 ellenállás értékének megválasztásával elérhető, hogy a forgórészen pl. a névleges áram 1,5-szerese folyik és az 1 motor névleges nyomatékának másfélszeresét fejtiki indítónyomatékkent. Az 1 motor gyorsulása közben forgórész feszültsége folyamatosan csökken és ha a forgatónyomatékot gyorsulás közben állandó értéken akarjuk tartani, az 5 áramirányító gyújtáskésleltetését megfelelően csökkentenünk kell. 90° gyújtáskésleltetésnél az 5 áramirányító egyenfeszültsége 0-ra csökken, az egyenirányított forgórészfeszültség ekkor a 9 ellenálláson létrejövő feszültségeséssel azonos. A gyújtáskésleltetést tovább csökkentve az 5 áramirányító egyenirányító üzembe megy át, az általa létrehozott egyenfeszültség összeadódik az egyenirányított forgórészfeszültséggel és a két feszültség összege hajtja át a 9 ellenálláson az előírt, a példakénti esetben a névleges forgórészáram 1,5-szeresének megfelelő egyenirányított áramot. Amint az 5 áramirányító gyújtáskésleltetése 0-ra csökkent, a forgórészáram az 1 motor további gyorsulása folyamán már nem tartható korábbi értékén, ha azonban a fordulatszám már elérte a fordulatszám-szabályozási tartomány alsó határát, akkor a 10 kapcsolóelemet zárjuk és ezzel egyidejűleg az 5 áramirányítót ismét maximális gyújtáskésleltetéssel váltóirányító üzembe vezéreljük. Ezzel az indítási folyamat befejeződött, innen kezdve a hajtás szabályozott üzemre tér át és beáll arra a fordulatszámra, amelyet a fordulatszám alapjel ír elő. Ha a hajtás fordulatszám-szabályozási tartománya kicsi, pl. csak 80 és 100% közötti, akkor az előbb leírt folyamat végén a fordulatszám még a névlegesnek csupán kb. 40%-a. Ha ennél a fordulatszámnál a 10 kapcsolóelemet zárjuk és az 5 áramirányítót váltóirányító üzembe vezéreljük, a hajtás nagy áram- és nyomatéklökéssel gyorsul tovább és csak fokozatosan csökkenő túlárammal éri el a szabályozási tartomány alsó határát, ahonnan a nyomatékot már a szabályozó kör szükség szerint be tudja állítani. Ha ezt a nyomaték- és áramlökést el akarjuk kerülni, a 9 ellenállást 19 megcsapolással látjuk el, amint ez az 1. ábrán látható, és amikor az 5 áramirányító a maximális feszültségű egyenirányító üzemet elérte, a 10 kapcsolóelem helyett a 11 kapcsolóelemmel a 9 ellenállásnak csak egy részét iktatjuk ki az áramkörből és ezzel egyidejűleg az 5 áramirányítót ismét inverter üzembe vezéreljük. Innen kezdve a már leírt folyamat ismétlődik. A berendezés fokozott üzembiztonsága érdekében a 10 és 11 kapcsolóelemet tirisztorkapcsolóként is megvalósíthatjuk, amikor az alkalmazott tirisztor árammeredekségének előírt értékre korlátozása érdekében a tirisztorral az ábrán föl nem tüntetett megfelelő értékű fojtótekercset kell sorba kapcsolni. Ha az áramirányítós kaszkád hajtásnak a fordulatszám-változtatási tartomány felső határa közelében kell üzemelnie, akkor a munkagép által igényelt nyomaték létrehozásához szükséges forgórészáram csak úgy alakulhat ki, ha az 5 áramirányítón át folyó váltakozó áram effektiv értéke a forgórészáram effektiv értékével azonos, vagy annál nagyobb. Ez a rövidre zárt forgórészű üzemnek felel meg, a rövidzárás azonban az 1. ábrán bemutatott kapcsolási elrendezésben azt jelenti, hogy a 2 egyenirányító és az 5 áramirányító közös egyenáramú kapcsai között az egyenfeszültség zérus. Ez az 5 áramirányító számára rövidrezárt egyenáramú kapcsokkal egyenirányító üzemmódot jelent, amikor az 5 áramirányitón folyó váltakozó áram tiszta meddőáram. Ezt a hajtás gazdaságossága szempontjából nagyon hátrányos üzemmódon elkerülhetjük, ha az egyenáramú kapcsokat rövidre zárjuk és az 5 áramirányítót maximális gyújtáskésleltetéssel váltóirányító üzembe vezéreljük, aminek hatására az 5 áramirányító árammentessé válik. Ezt a 2. ábrán bemutatott hatásvázlat alapján egyszerűen elérhetjük, ha az eddigiekben már ismertetett elemeken kívül még beiktatunk egy 17 billenőkört, amely az adott kaszkád hajtással elérhető maximális fordulatszám környezetében az 1 motor fordulatszámával megközelítően arányos üj üzemmód vezérlő jelből ij járulékos alapjelet állít elő, ha az üj üzemmód vezérlő jel egy ebben a tartományban lévő beállított küszöbértéket túllep, és megszünteti az ij járulékos alapjelet, ha az új üzemmód vezérlő jel a beállított küszöbérték alá csökken. Az ij járulékos alapjel hozzáadódik a 4 egyenáramjeladó által előállított i áram ellenőrző jelhez és értéke úgy van megválasztva, hogy hatására a 18 védelmi vezérlő egység késedelem nélkül begyújtja a 7 áthidaló tirisztort és a 14 áramszabályozó az 5 áramirányító gyújtaskésleltetését ezzel egyidejűleg maximális értékűre vezérli. Ezáltal az 1 motor rövidre zárt forgórészű üzembe kerül olyan módon, hogy ugyanakkor az 5 áramirányító álammentes. Ha az ij járulékos alapjel megszűnik, akkor a hajtás önmagában ismert módon önműködően visszatér a szabályozott üzemállapotba. A 2. ábrán bemutatott esetben az üj üzemmód vezérlő jel azonos lehet a fordulatszám-szabályozó na fordulatszám alapjelével. Ez igen előnyös olyan hajtásoknál, ahol fordulatszám-szabályozást alkalmaznak, és ahol a fc-rdulatszám-szabályozás alapjele - pl. megfelelően alkalmazott meredekségkorlátozás révén — csak viszonylag lassan változhat, úgy, hogy a tényleges fordulatszám az ahpjelet gyakorlatilag késleltetés nélkül követni tudja. A' új üzemmód vezérlő jel azonban lehet bármilyen más je', is, amely az 1 motor fordulatszámával az adott kaszkád hajtással elérhető maximális fordulatszám környezetében megközelítően arányos összefüggésben van, pl az 1 motor által hajtott tachométergenerátor, vagy a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
