183834. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés áramirányítós szinkron motor indítására és üzemeltetésére
1 183 834 2 átkapcsoló érzékelő kimenetével, másik bemenete a második csatoló egység érzékelő kimenetével összekötött, valamint az indítási logika harmadik bemenete a gyúj tás vezérlő kimenetével van összekötve. A továbbiakban a találmányt rajz alapján ismertetjük. Az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés példakénti kiviteli alakjának kapcsolási rajza. A 2. ábra a feszültség-, áram-, gyújtó és vezérlőjelek idődiagramja. A 3. ábra a (10) és (16) átkapcsolok és a (9) és (15) csatoló egységek példakénti kiviteli alakjának kapcsolási rajza. Háromfázisú (6) váltakozó áramú hálózathoz (54) kommutációs fojtótekercsen, vagy transzformátoron és (7) áramváltón keresztül teljesen vezérelt hidegkapcsolású (1) vezérelhető hálózati áramirányító csatlakozik, amely Ud egyenfeszültséget szolgáltat. Az Ud egyenfeszültség (21) közbenső egyenkörön keresztül (22) áramirányítós szinkron motort táplál. A (21) közbenső egyénkor (2) simító fojtótekercsből és vele párhuzamosan kapcsolt (20) nulltiri sztoriról áll. A (22) áramirányítós szinkron motor (3) gépoldali áramirányítóból, és ennek váltakozóáramú kapcsaihoz csatlakozó (4) szinkron motorból áll. A (3) gépoldali áramirányító félvezetői számára a gyújtóimpulzust (17) gyújtás vezérlő szolgáltatja. Az í. ábrán látható példakénti kiviteli alak esetén a (17) gyújtás vezérlő a félvezetők gyújtóimpulzusait és vezetési tartományát, a 4 szinkron motor tengelyére felszerelt forgórész (5) helyzetérzékelő által a B1 bemenetére adott jelből határozza meg. A (17) gyújtás vezérlő feladata még a félvezetők vezetési tartományán belül a V bemenetére kapcsolt jel hatására a gyújtóimpulzus megismétlése, valamint minden egyes kommutálásra vonatkozó parancs esetén impulzus kiadása a K2 kimeneten. Az (1) vezérelhető hálózati áramirányítóhoz áramszabályozás tartozik. (12) áramszabályozó az ia áramalapjelet kívülről, vagy felülrendelt szabályozótól kapja a B1 alapjel bemenetén. A váltakozó áramot a (7) áramváltó érzékeli, amely kimenete (8) egyenirányítón és (13) tartó-követő egységen keresztül szolgáltatja a (12) áramszabályozó B2 ellenőrzőjel bemenetére az iT tartott áramjelet. A (12) áramszabályozó (11) gyújtóegységet vezérel. A (11) gyújtóegység kimenete egyrészt az első (10) átkapcsolón és az első (9) csatlakozó egységen keresztül az (1) vezérelhető hálózati áramirányítóhoz, másrészt a második (16) átkapcsolón és a második (15) csatoló egységen keresztül a (20) nulltirisztorhoz kapcsolódik. Az első (9) csatoló egység az (1) vezérelhető hálózati áramirányító félvezetőinek, a második (15) csatoló egység a (20) nulltirisztornak a gyújtását végzi. Az első (10) átkapcsoló a második (16) átkapcsoló és a (13) tartó-követő egység vezérlő V bemenetelre (14) indítási logika Kl, K2, illetve K3 kimenete adja az x, x2, illetve x3 vezérlő jelet. A (14) indítási logika B1 bemenetére az aH hálózati gyújtóimpulzus jelet az első (10) átkapcsoló E érzékelő kimenete, a B2 bemenetére az aN gyújtóimpulzus megszűnt jelet a második (15) csatoló egység E érzékelő kimenete, a B3 bemenetére az aG gépoldali gyújtóimpulzus jelet a (17) gyújtás vezérlő K2 kimenete szolgáltatja. A (17) gyújtás vezérlő V bemenete (19) logikai ÉS áramkör K kimenetével összekötött, melynek B1 bemenetéhez az első (10) átkapcsoló E érzékelő kimenete, B2 bemenetéhez (18) komparátoron keresztül (8) egyenirányító és a (13) tartó-követő egység összekötött pontja csatlakozik. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés működését az 1. és 2. ábra alapján ismertetjük. Az indítási tartományban a (4) szinkron motor áll, vagy lassan forog, így kicsi az indukált feszültsége. Ennek megfelelően az (1) vezérelhető hálózati áramirányító gyújtása közel 90-os gyújtásszögnél történik. Az Ud egyenfeszültség időbeni lefolyása a 2. a ábrán, az id egyenáram időbeni kifolyása pedig a 2. b ábrán látható. A (20) nulltirisztorra közelítőleg az Ud egyenfeszültség jut. Pozitív Ud egyenfeszültség esetén zárófeszültség, negatív Ud feszültség esetén pedig nyitóirányú feszültség jut a (20) nulltirisztorra. A t„ időpontban a (17) gyújtás vezérlő a (3) gépoldali áramirányító kommutálását írja elő. Ezt a 2. c ábrán az aG gépoldali gyújtóimpulzusjelO — 1 átmenete jelzi. Akkor célszerű a (17) gyújtás vezérlő kialakítása, ha az aa gépoldali gyújtóimpulzus jel 0 és 1 tartománya közelítőleg azonos ideig tart. A t0 időpontú aG gépoldali gyújtóimpulzus jel 0 — 1 átmenet hatására az x, vezérlő jel 0-ra vált (2. g ábra) és letiltja az első (10) átkapcsolót és így az (1) vezérelhető hálózati áramirányító gyújtását, az x2 vezérlő jel pedig engedélyezi a második (16) kapcsolót (2. h ábra), és így a (20) nulltirisztor gyújtását. A (20) nulltirisztor azonban csak akkor fog gyújtani, amikor a (11) gyújtóegység gyújtóimpulzust ad ki. A gyújtóimpulzus kiadására a t, időpontban gyakorlatilag ugyanakkor kerül sor, mint amikor nem történik átkapcsolás. Az a_ gyújtóimpulzus a 2. e ábrán látható. Mivel a t, időpontban az id egyenáram csökken, így a (2) simító fojtótekercsen a (20) nulltirisztor szempontjából nyitóirányú feszültségnek kell indukálódnia, ezért ilyenkor a (20) nulltirisztor biztosan gyújtható. Az (1) vezérelhető hálózati áramirányító gyújtása a tj időpontban kimaradt, így az Ud egyenfeszültség tovább csökken, és az id egyenáram gyakorlatilag csak a (4) szinkron motor szubtranziens induktivitása által korlátozva gyorsan nullára csökken. Ahhoz, hogy a (12) áramszabályozó, és így a (11) gyújtó egység az áram megszűnése esetén se érezzen változást, a (14) indítási logika a t0 időpontban az x3 vezérlő jellel parancsot ad a 13 tartó-követő egységnek az áram tartására (2. i ábra). Az iT tartott áramjelet a 2. b ábrán szaggatott vonallal jelöltük. A (20) nulltirisztor gyújtóimpulzusának megszűnését a t, időpontban az aN gyújtóimpulzus megszűnt jel jelzi. (2 f ábra). Ennek hatására a (14) indítási logika újból engedélyezi az első (10) átkapcsolót, és így az (1) vezérelhető hálózati áramirányító gyújtását. A 2. g ábrán az x, vezérlő jel 1-re vált. A (11) gyújtó egység a t3 időpontban ad ki gyújtóimpulzust az (1) vezérelhető hálózati áramirányítónak, (aH hálózati gyújtóimpulzus jel a 2. d ábrán látható.), és ennek hatására az (1) vezérelhető hálózati áramirányító begyújt, a (20) nulltirisztor kialszik, és az id egyenáram a kommutáció előtti értékre nő. A növekedés sebességét szintén csak a (4) szinkron motor szubtranziens induktivitása korlátozza. Természetesen a t3 időpontban a (17) gyújtás vezérlőnek gondoskodnia kell a (3) gépoldali áramirányító megfelelő félvezetőnek új rágyújtásáról, és így a kommutáció tényleges végbemeneteléről. Ez az 1. ábrán látható példa szerinti ki\ iteli alak esetén úgy történik, hogy a (18) komparátor érzékeli az id egyenáram nullára csökkenését, és nulla egyenáram esetén a (19) logikai ÉS áramkör a (17) gyújtás vezérlő V bemenetére kapcsolja az aH hálózati gyújtóimpulzus jelet. Ennek hatására a (17) gyújtás vezérlő újra gyújtja a (3) gépoldali áramirányító megfelelő félvezetőit. Előfordulhat olyan eset is, amikor az aH hálózati gyújtóimpulzus jel időtartama alatt történik az aG gépoldali gyújtóimpulzusjelO — 1 átváltása. Ilyenkor az x,, x2, x3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
