185240. lajstromszámú szabadalom • Berendezés soros, egyenáramú hajtások, előnyösen anyagmozgató és bányagépek motorjainak energiatakarékos vezérlésére
1 185 240 2 A találmány tárgya berendezés soros, egyenáramú hajtások, előnyösen anyagmozgató és bányagépek motorjainak energiatakarékos vezérlésére. Anyagmozgató és bányagépeket népgazdaságunkban a rakodás, szállítás területén igen széles körben használnak. Különösen megnövekedett ezeknek a gépeknek a száma a konténeres vagy raklapos anyagmozgatás bevezetésével, ahol erre a célra emelővillás, ill. szállítógépeket (targoncákat) alkalmaznak. A jelenleg használatos elektromos targoncák, bányamozdonyok az elektromos szerelvények hiányos konstrukciósmegoldása miatt gyakran meghibásodnak, üzemképtelenné válnak. Ezeknél a gépeknél a technikai szintet az egyenfeszültségű (akkumulátoros) táplálású soros egyenáramú motorfeszültség, ill. fordulatszám szabályozását indító ellenállásokkal, kontroller hengerrel, kontaktor mágneses kapcsolókkal, vagy az 1 513 610 és az 1513 611 és a 3 753 059 lajstromszámú NSZK, ill. USA szabadalmakban megvalósított megoldások képviselik. Az előbbi megoldások hiányosságai a következők:- nagy teljesítményveszteség és melegedés,- a szabályozás nem egyenletes és nagy vezérlési veszteség lép fel,- az akkumulátorok túláram-védelme nincs megoldva,- alacsony akkumulátorfeszültség esetén a kontaktorok nem zárnak megfelelően, s így az érintkezőkön ívképződés lép fel. Az utóbbi tirisztorokkal felépített vezérlések esetében abból a - felismerésből - indultam ki, hogy az ismert megoldásokban a főtirisztor, vagy további tirisztor (kioltótirisztor) gyújtása után jön létre a megfelelő polaritású és nagyságú kioltófeszültség, aminek az előállítása függ az oltókondenzátor polarizált töltésétől, amely viszont az áramköri változók függvényében jön létre, s így a szabályozást befolyásoló előírástól eltérő vezérlési jellemzőt is tartalmaz - példa lehet az oltókondenzátor polarizált feszültségszintjének az aránytalan megváltozása -, továbbá a motor féküzemi felgerjesztésében jelentős nehézséget okoz, ha a mágnesesmező jellemzőit gyorsan és nagymértékben változnak - példa lehet a motorosüzemből visszamaradó mágnesesmező fékezés előtti összeomlása -, valamint a motoros, illetve generátoros üzemi átkapcsolást mágneses kapcsoló(k), vagy további tirisztorkapcsoló(k) és diódák soros kapcsolata alkotja, s így az áramköri kialakításban nagy vezérlési veszteség lép fel. Ezenkívül még nem végeznek reteszelhető túlterhelés kioldást, akkumulátor alacsonyfeszültség (mélyponti feszültség) kijelzést és emelő üzemi vezérlést. A találmány szerinti megoldás ezért célul tűzte ki olyan berendezés létrehozását, amely az említett hiányosságokat megszünteti és alkalmas a motorok féküzemében az elektromos energia akkumulátorba történő visszatáplálására, valamint a hajtómotorok teljesítményének impulzussorozattal 0-100%-ig történő szabályozására. A találmány alapját képező felismerés szerint - a főáramkor és a kioltóáramkör induktív csatolás révén úgy van kialakítva, hogy a vezérlés működését alapvetően az oltókondenzátor polarizált feszültség szintjének a növekedéséhez rendelem, s így egyszerre több feladatot is megoldhatunk, nevezetesen: a főtirisztor(ok) csak akkor kapcsolódhatlak) be, ha az oltókondenzátor feszültsége polarizált előjelű és nagyságú, az oltókondenzátor hibás feszültségét segédáramforrás-helyre állítja, ill. illeszti a kikapcsolandó áramhoz, a motor féküzemi felgerjesztéséhez segédáramot, illetve lágy indítást biztosít és végül a motor bekapcsolási, illetve kikapcsolási árama arányos kioltó feszültséget indukál az oltókondenzátorba. A találmány szerinti berendezés lényege, hogy a teljesítménykapcsoló egységben tirisztorokból felépített áramkör rendelkezik, olyan indító és kioltó áramkörrel, amely a főtirisztorok kioltását teszi biztonságossá, valamint a vezérlő egység vezérlő jeleinek hatására - féküzemben - a motorokon folyó induktív áramot az egyenáramú feszültségforrás töltésére használja fel. A találmány szerinti megoldást rajzok alapján ismertetem, melyek a következők: 1. ábra a találmány szerinti berendezés tömbvázlatát, 2. ábra a vezérlő egység kiviteli alakját, 3. ábra a tirisztoros teljesítménykapcsoló egység kiviteli alakját ábrázolja. Az l. ábra a találmány szerinti berendezés tömbvázlatát ábrázolja. A berendezés tartalmaz 1 kapcsolóüzemű tápegységet egyenfeszültségű bemenettel, 2 tirisztoros teljesítménykapcsoló egységet 24 motort meghajtó feszültség kimenettel, 3 vezérlő egységet, 4 kezelőszerveket. Az 1 kapcsolóüzemű tápegység tápfeszültségeket biztosító kimeneti pontcsoportja a 2 tirisztoros teljesítménykapcsoló egység és a 3 vezérlő egység bemenő pontcsoportjához, szinkronjel kimenete a 3 vezérlő egység 35 szinkronjel bemenetéhez csatlakozik. A 4 kezelőszervek feszültségszabályozó, fordulatszám-szabályozó és motoros, ill. generátoros üzemmódot választó kimenete a 3 vezérlő egység 36 feszültségszabályozó bemenetéhez, 37 fordulatszám-szabályozó bemenetéhez és 38 motoros, ill. generátoros üzemmódot választó bemenetéhez csatlakozik. A találmány szerinti berendezésre jellemző, hogy a 2 tirisztoros teljesítmény kapcsoló egység 21 tirisztorok kapcsolását vezérlő bemeneti pontcsoportja a 3 vezérlő egység azonos elnevezésű 31 kimeneti pontcsoportjára, 22 kondenzátor polarizálását, ill. utántöltését figyelő kimenete, 23 motorárammal arányos feszültség kimenete és 24 motort meghajtó feszültség kimenete a 3 vezérlő egység ezeknek megfelelően 32; 33; 34 bemenetére csatlakozik. Az 1 kapcsolóüzemű tápegység a hálózatra vagy egyenfeszültségű forrásra (akkumulátorra) van kötve. Ellátja a 2 tirisztoros teljesítménykapcsoló egységet és a 3 vezérlő egységet a működésükhöz szükséges tápfeszültségekkel (-300 V, ±24 V, ± I? V, ±5 V stb.). Korszerű felépítése (integrált áramkörös), nagy zavarvédettsége és a túlterhelések, valamint a rövidzárlatok elleni védelme a nagy feszültségingado5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
