186360. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és impulzusváltóirányító kapcsolási elrendezés egyenáramú energiának - előírt jellemzőjű - váltakozó árammá átalakítására
7 186360 8 vagy a kétszeres szaggatási f( frekvencia ütemében ellentétes értelmű művelettel kapcsoljuk. A találmány szerinti impulzusváltó-irányító kapcsolási elrendezés központi energiatároló transzformátorral, a központi energiatároló transzformátor és egyfelől egyenáramú bemeneti kapcsok, másfelől váltakozóáramú kimeneti kapcsok közötti csatolást — ki-be kapcsolás vagy átkapcsolás útján — módosító kapcsolókészlettel, valamint kívánt kimeneti teljesítményre jellemző értéket szolgáltató alapjeladóval van kialakítva. Lényege, hogy a kapcsolókészletet a központi energiatároló transzformátor és az egyenáramú bemeneti kapcsok közé iktatott első kapcsolóáramkör és a váltakozóáramú kimeneti kapcsok, valamint a központi energiatároló transzformátor közé iktatott második kapcsoló áramkör alkotják, és az első kapcsoló áramkör vezérlő bemenetére — szaggatási f, frekvenciájú vezérlőjel(ek)et szolgáltató — első vezérlő áramkör, a második kapcsoló áramkör vezérlő bemenetére — kétszeres szaggatási fj frekvenciájú és kapcsolási f2 frekvenciájú vezérlőjeleket szolgáltató — második vezérlő áramkör csatlakozik, amcly’í'i » f2, s f2=k • fü, ahol fQ a kívánt váltakozó áram jelfrekvencia, és k jelentése 1-nél nagyobb szám, és a második vezérlő áramkörre közvetlenül az alapjeladó kapcsolódik. A kapcsolási elrendezés előnyös kiviteli alakjánál az egyik — első vagy második — vezérlő áramkörre különbségképző fokozat kimenete csatlakozik, melynek egyik bemenetére az alapjeladó, másik bemenetére közvetlenül vagy közvetve a váltóáramú kimeneti kapcsoknak legalább egyike csatlakozik. A kapcsolási elrendezés további előnyös kiviteli alakjánál az egyenáramú bemeneti kapcsai váltó üzemű első kapcsoló áramkörön át csatlakoznak a központi energiatároló transzformátorra és a váltakozóáramú kimeneti kapcsai két — ellentétes polaritással kényszerkapcsolt — váltóüzemű kapcsolón át csatlakoznak a központi energiatároló transzformátorra. A kapcsolási elrendezés célszerűen olyan kialakítású, amelynél a váltakozóáramú kimeneti kapcsokra párhuzamos kapacitás és a kimeneti kapcsok, valamint a váltóüzemű kapcsolók közé soros induktivitás van beiktatva, amelyek a kapcsolási frekvenciájú jelek kiszűrésére szolgálnak. A kapcsolási elrendezés lehet olyan kialakítású, amelynél az egyenáramú bemeneti kapcsok aszimmetrikus elrendezésűek és az egyik kapocs közösített célszerűen nulla potenciálra van kötve ; vagy az egyenáramú bemeneti kapcsok lehetnek szimmetrikus elrendezésűek is. Ugyanígy a kapcsolási elrendezés lehet olyan kialakítású, amelynél a váltakozóáramú kimeneti kapcsok aszimmetrikus elrendezésűek és az egyik kapocs közösített célszerűen nulla potenciálra van kötve, vagy olyan is, amelynél a váltakozóáramú kimeneti kapcsok szimmetrikus elrendezésűek. A kapcsolási elrendezés legtöbb előnye, hogy egy kényszerkommutációs kapcsolókészlettel kivitelezhető, ami a felépítését egyszerűsíti, működését megbízhatóbbá teszi, továbbá a nagyobb szaggatási f, frekvencia választása következtében a hagyományos megoldásokhoz viszonyítva jelentős súly- és méretcsökkenést eredményez. A találmányt a továbbiakban részletesebben a találmány szerinti kapcsolási elrendezést megvalósító berendezés két kiviteli példája kapcsán ismertetjük, hivatkozva a csatolt rajzra, ahol az 1. ábra az egyik kiviteli példa tömbvázlatát, a 2. ábra az 1. ábrán bemutatott kiviteli példa üzemét szemléltető néhány jelalakot, a 3. ábra a másik kiviteli példa tömbvázlatát és a 4. ábra a 3. ábrán bemutatott kiviteli példa üzemét szemléltető néhány jelalakot mutatja. Az 1. ábrán bemutatott tömbvázlaton központi energiatároló 104 transzformátor bemenetére egyenáramú 101 tápforrás egyenáramú bemeneti kapcsokon át első 102 kapcsoló áramkörön keresztül csatlakozik. Ennek vezérlő bemenetére első 106 vezérlő áramkör csatlakozik, amely szaggatási f, frekvenciájú, pl. 4 kHz-es vezérlőjeleket szolgáltat. A központi energiatároló 104 transzformátor és váltakozóáramú kimeneti kapcsok közé második 108 kapcsoló áramkör van iktatva. A váltakozóáramú kimeneti kapcsokra van(nak) 110 fogyasztóik) kapcsolva. E kiviteli alaknál az egyenáramú bemeneti kapcsok szimmetrikus elrendezésűek, az első 102 kapcsoló áramkör kétállású váltóüzemű, a váltakozóáramú kimeneti kapcsok aszimmetrikus elrendezésűek, a második 108 kapcsoló áramkört két — ellentétes polaritással kényszerkapcsolt — váltóüzemű háromállású 109 kapcsoló alkotja. A második 108 kapcsoló áramkör vezérlő bemenetére második 112 vezérlő áramkör csatlakozik, mely 112 vezérlő áramkör a 110 fogyasztók által kívánt üzemi fü frekvenciánál általában 50 Hz-nél nagyobb, célszerűen annak többszörösével egyenlő nagyságú kapcsolási f2 frekvenciájú, például 1 kHz-es és kétszeres szaggatási f, frekvenciájú vezérlő jeleket szolgáltat. E kiviteli példánál az első 106 vezérlő áramkör és a második 112 vezérlő áramkör közös 113 ütemadóval van összekötve, ami azonban nem követelmény, de gazdaságilag előnyös. A váltakozóáramú kimeneti kapcsok közé 105 kapacitás és soros 107 induktivitás van iktatva, melyek szűreként szolgálnak. A kimeneti teljesítmény (áram, feszültség) szabályozása végett a kiviteli példa szerinti megoldás még különbségképző 111 fokozatot és ennek egyik bemenetére kapcsolt 103 alapjeladót foglal magába, ahol a különbségképző 111 fokozat másik bemenetére legalább a váltakozóáramú kimeneti kapcsok egyike csatlakozik, míg a különbségképző 111 fokozat kimenete a második 112 vezérlő áramkör vezérlő bemenetére van kötve. E kapcsolási elrendezés működésmódját a 2. ábrán szemléltetett jelalakok segítségével magyarázzuk. A 2a ábra az egyenáramú 101 tápforrás kimeneti U101 feszültségét, a 2b ábra a kimeneti kapcsokon elvárt U110 feszültség jelalakot mutatja az idő függvényében. Az első 106 vezérlő áramkör az első 102 kapcsoló áramkört vezérli, így a 104 transzformátorra */2 fj ideig +U101 amplitúdójú rákövetkező V2 fi ideig — U101 amplitúdójú szimmetrikus, négyszög alakú váltakozó U102 feszültség jut, melyet az idő függvényében a 2c ábra szemléltet. A második 108 kapcsoló áramkört a 112 vezérlő áramkör vezérli. A 112 vezérlő áramkör a 113 ütemadótól kapott 2 f[ frekvenciájú jeleket a kapcsolási l/f2 perió5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
