187837. lajstromszámú szabadalom • Berendezés technológiai adatoktól függő köráramszabályozás megvalósítására
1 187 837 2 A találmány tárgya berendezés technológiai adatoktól függő köráramszabályozás megvalósítására, amely berendezésben két, előnyösen azonos felépítésű, egymással ellentétes irányú kimeneti áramot szolgáltató egyenáramú kimenettel és saját áramszabályozóval rendelkező tirisztoros áramirányító van, amely áramirányítók egy-egy kimenete egymással összekötve képezi a berendezés egyik KI kimenetét, továbbá az áramirányítók másik kimenetei egy-egy áramérzékelőn keresztül egy-egy előnyösen egyforma fojtótekercsre csatlakoznak, míg a fojtótekercsek másik kimenetei egymással összekötve a berendezés másik K2 kimenetét képezik, és az áramirányítók bemenetére egy-egy olyan áramalapjelképző csatlakozik, amely áramalapjelképző egyik bemeneteire pozitív áramalapjelképző, a másik bemeneteire negatív áramalapjelképző van kötve. Mint ismeretes, a négynegyedes tirisztoros áramirányító kapcsolások köráramok szempontjából kétféle megoldással készíthetők: köráramos vagy kőrárammentes kivitelben. Körárammentes esetben a terhelés irányától függően (motoros vagy generátoros állapot) a két áramirányitó közül mindig csak az egyiket vezérlik és ez szolgáltatja a terhelőáramot. Köráramos esetben mindkét áramirányító egyidejűleg vezet. A váltakozóáramú hálózati feszültség hullám alakja következtében a terhelőáramon kívül az áramirányítókon keresztül záródó, a terhelés felé el nem folyó áram a köráram. A keletkező köráram korlátozására az áramirányító készletek közé fojtótekercset kell kapcsolni és az áramirányító készleteket megfelelően vezérelni. A köráramos, illetve a körárammentes megoldás alkalmazását a felhasználási terület dönti el. A gyorsabb beavatkozást és jó dinamikai tulajdonságú hajtásokat igénylő technológiáknál a köráramos megoldást alkalmazzák. A köráramos áramirányítók vezérlései két csoportra oszthatók:- Az egyik csoportnál közvetlenül a tirisztorok gyújtáskésleltetési szögét írják elő, ilymódon a köráramirányító egyikét a a másikat ít-a szöggel vezérkisebb lesz egy előre megadott korlátnál. Pl. a két áramirányító egyikét a a másikat o-a szöggel vezérlik, így az áramirányítók feszültségeinek középértékei egyenlő nagyságúak. Ez esetben a köráram középértéke a gyújtásszögek, a fojtótekercs induktivitása és az egyenirányító transzformátorok kapcsolási csoportjának függvénye. A felharmonikus feszültségek hatására kialakuló köráramot a fojtótekercsek csupán a megengedett érték alatt tartják, és nem a műszaki szempontból legkedvezőbb értéken.- A köráramos áramirányítók másik csoportjánál a köráramot érzékelik és a köráramszabályozóval úgy vezérlik a terhelőáramot éppen nem vezető áramirányító készletet, hogy a kívánt középértékű köráram jöjjön létre. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy egy függvénygenerátorral a két szembekapcsolt áramirányítóból kialakított négynegyedes áramirányító köráramszabályozóinak áramalapjelét a kimenő terhelőáram és a kimenő feszültség érzékelésével úgy állítjuk elő, hogy a köráramszabályozó minden üzemállapotban a legkisebb szükséges köráram értékre szabályozzon és így az áramirányítók működése a „szaggatott vezetési” tartomány határán legyen, akkor elérhető, hogy az áramirányító a legkedvezőbb dinamikai tulajdonságokkal a legkisebb veszteség mellett üzemeljen. A találmánynak az a lényege, hogy az áramérzékelők kimenetei külön-külön köráramalapjelképző áramkör egy-egy bemenetére csatlakoznak, a köráramalapjelképző áramkör harmadik bemenetére kapocsfeszültség kapcsa van kötve, míg a köráramalapjelképző áramkör kimenete a pozitív áramalapjelképző egyik bemenetére csatlakozik. A találmányt részletesebben az 1. ábrán bemutatott kiviteli példa segítségével ismertetjük. Az 1. ábrán a találmány egy kiviteli példájának tömbvázlata látható. Az 1. ábra szerinti kiviteli példában két, előnyösen azonos felépítésű, egymással ellentétes irányú kimeneti áramot szolgáltató, egyenáramú kimenettel és saját áramszabályozóval rendelkező tirisztoros TAU, TAI2 áramirányító egy-egy kimenete egymással összekötve a berendezés egyik KI kimenetét képezi. A TAI1, TAI2 áramirányítók másik kimenetei egy-egy AE1, AE2 áramérzékelőn keresztül egyegy LK1, LK2 fojtótekercsekre csatlakoznak. Az LK1, LK2 fojtótekercsek előnyösen egymással azonosak. Az LK1, LK2 fojtótekercsek másik kivezetései egymással közösítve a berendezés másik K2 kimenetét képezik. A TAU, TAI2 áramirányítók bemeneteire egyegy olyan AKI, AK2 áramalapjelképző csatlakozik, amely AKI, AK2 áramalapjelképzők egyik bemeneteire PÁK pozitív áramalapjelképző, míg az AKI, AK2 áramalapjelképzők másik bemeneteire a NAK negatív alapjelképző kimenete csatlakozik. A találmány szerint az AE1, AE2 áramérzékelők kimenetei külön-külön a KFG köráramalapjelképző áramkör, továbbá a PÁK pozitív áramalapjelképző függvénygenerátor egy-egy bemenetére csatlakoznak. A KFG köráramalapjelképző áramkör harmadik bemenete Uki kapocsfeszültség bemenet, míg a KFG köráramalapjelképző áramkör kimenete a PÁK pozitív áramalapjelképző egyik bemenetére csatlakozik. A berendezés a következőképpen működik: A TAI1 áramirányító I, kimeneti áramát az Ial alapjel, míg a TAI2 áramirányító I2 kimeneti áramát az Ia2 alapjel szabja meg. Az I, kimeneti áramból az AE1 áramérzékelő az lel áramellenőrző jelet, az I2 kimeneti áramból az AE2 áramérzékelő az Ie2 áramellenőrző jelet hozza létre, amelyek az I, és I2 kimeneti áramokkal arányosak. A KFG köráramjelképző áramkör az lel, Ie2 áramellenőrző jelek és az Uki kapocsfeszültség felhasználásával állítja elő a kimenetén lak köráramalapjelet. Az lak köráramalapjelből az lel és Ie2 áramellenőrző jelekből a PÁK pozitív áramalapjelképző szolgáltatja az lap áramalapjelet. Az Ua feszültségalapjelből és az Ukl kapocsfeszültségből állítja elő a NAK negatív áramalapjelképző az lan áramalapjelet. Az lap és lan áramalapjelekből az AKI és AK2 áramalapjelképzők állítják elő a TAI1 áramirányító I, kimeneti áramát meghatározó Ial alapjelet, illetve “3 10 15 20 75 ::0 05 40 45 50 55 50 55 2
