189755. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés áramirányító kapcsolások üzemképességének felügyeletére
1 189.755 2 A találmány tárgya eljárás és kapcsolási elrendezés áramirányító kapcsolások üzemképességének felügyeletére, mely lehetővé teszi, hogy olyan - váltakozóáramú tápforrás, célszerűen hálózat és fogyasztó(k) közé kapcsolt - áramirányító kapcsolási elrendezéseknél, amelyek különböző áramutakba beiktatott áramirányító modulokkal vannak kialakítva, a kapcsolás üzemképességét úgy felügyeljük, hogy eközben az egyes modulok üzemképességére is megbízható információt kapjunk. Áramirányító modulon e leírásban azt az építőegységet értjük, amelyet ssqát gyújtóáramkörről vezérelt áramirányító félvezető(k), e felvezetőik) gyújtóáramköre és biztosítója és esetleg egyéb illesztő (vagy korrekciós) áramköre alkot, amely modul tehát — áramútba beiktatva — teljesíti ebben az áramúiban az áramirányító funkciót. A találmány gyúitóimpulzussal vezérelt háromfázisú kétutas áramirányító kapcsolások üzem közbeni felüegyeleiére fejlesztettük ki és részletesebben ilyen alkalmazással kapcsolatban magyarázzuk. Az ismertetésből a szakember láthatja, hogy a találmány ezenkívül is előnyösen alkalmazható minden olyan esetben, amikor a váltakozóáramú táp forrásról több áramúton át táplálunk fogyasztó(ka)t; minden olyan esetben tehát, amikor az áramirányítás kétutas és/ vagy a fogyasztó(ka)t egynél több fázisvezetékről tápláljuk. Az áramirányító technikában és különösen áramliányitóknak szabályozásokban történő alkalmazásakor igen fontos információt gyűjteni arról, hogy az áramirányító rendeltetésszerűen működik-e. Különösen fontos ez szabályozásokban való felhasználáskor, amikor az áramirányító valamely szabályozó kör beavatkozó szerve és megfelelően nagy ún. szabályozási tartalék biztosítása esetén egy-két áramirányító elem, illetve modul kiesése esetén (csonka üzem) is teljesítheti feladatát. Ebben az esetben tehát a csonka üzem tényére utaló információ még nem ad felvilágosítást valamely áramirányító elem, modul meghibásodására. Ez a bizonytalanság fokozott, ha az áramirányítást több részegység párhuzamos kapcsolásával végezzük, s még csonka üzem sem lép fel, csupán a normál üzem biztosításához növelt terhelésnek vannak kitéve az ép áramköri elemek. Ezért az ilyan típusú kapcsolásoknál külön felügyelő intézkedésekkel szokás biztosítani a fentiekben vázolt üzemhibák időben való észlelését és elhárítását; a legegyszerűbb megoldás szerint az áramirányító félvezető elemmel sorbakapcsolt biztosítót figyelik. Ehhez speciális, ún. kiolvadást jelző készülékkel felszerelt biztosítóra van szükség. Az a körülmény, hogy a biztosító kiolvad azonban még nem ad tájékoztatást az áramirányító modul pillanatnyi állapotáról. A modul magában foglalja a félvezető elemet, továbbá a gyújtóímpulzus lœltôt és erősítőt, a gyúítóimpulzust átalakító áramkört, a tápáramkört, az elválasztó áramkört (továbbiakban röviden e komplexumot gyújtójelforiúsnak nevezzük). A modul üzemképessége tehát akkor áll fenn, ha a félvezető vezetőrétegének állapota is megfelelő és a gyújtójelforrás üzeme is megfelelő, önmagában a berendezés szemrevételezése útján viszont a kiolvadásjelzőtől nyert információn túlmenő információ nem kapható. Valamivel több információt nyújt az ún. összegező áramváltós megoldás. A párhuzamosan működő áramirányítók valamennyi váltakozóáramú betápláló vezetéke együtt gerjeszt egy vasmagot vagy - ami ezzel egyenértékű - mindegyik betápláló vezeték külön vasmagot gerjeszt és a vasmagokon lévő tekercseket sorbakapcsolják. Amíg az egyik fázisvezetőn bejövő áram értéke megegyezik a többin elfolyó áramok' eredőjével, a vasmag(ok) eredő gerjesztése 0 értékű. Ebben az esetben az áramirányító kapcsolás áramutanként is hibátlan. Ha valamelyik komutáló csoport egyik eleme meghibásodik, a vissza, irányba az áram az ép párhuzamos elemeken át folyik, a hibás áramirányítóhoz tartozó összegező áramváltók jelezi nek. E megoldás egyik hátránya, hogy csak párhuzamosan nxiltiplikált elemek esetében kapjuk a jelzést, másik hátránya, hogy a jelzés csak a hibás árami lányitó behatárolására alkalmas, s ha a komutáló csoport mindkét tagja meghibásodik, a felügyelő eszköz a hibát nem jelzi. A találmánnyal az a célunk, hogy tovább javítsuk az üzemképességi felügyelet hatékonyságát. A találmány alapja az a felismerés, hogy különböző áramutakba beiktatott áramirányító modulokkal kialakított áramirányító kapcsolásoknál — a gyújtóimpulzusok ciklikus sorrendjének folytonosságát feltételezve - a keresett információ megkapható, ha a mindekori áramúiba beiktatott áramirányító modulban megjelenő gyújtóimpulzusok és az adott áramúiban folyó áram egyidejűségét felügyeljük. Az adott áramúiban az áram a gyújtóimpulzus hatására indul, az utóbbival tehát elvileg nem egyidejű, hanem azt követi; a gyakorlatban azonban a véges szélességű gyújtóimpulzus tartama alatt vannak olyan fázisok, amelyekben az áram már megindult, a gyújtóimpulzus még fennáll és ha a koincidenciát ilyen fázisban figyeljük, ilyen értelemben a gyújtóimpulzus és az áram egyidejű jelenlétéről beszélhetünk és ha a koincidencia a szekvenciális vezérlés folyamán minden hálózati (fél)periódusban kimutatható, az "egyidejűség" vizsgálatát "folytonossági ellenőrzésének is nevezhetjük. (A gyújtóimpulzusból vett mintát késleltetve, az ' egyidejűség" akkor is feügyelhető, ha a mintát olyan fázisban vettük, amelyben az áram kielégítő felfutása még nem történt meg.) Ha tehát az alkalmazási hely feltételei között az alkalmazott gyújtóáramköröket viszonylag nagybiztonságúaknak tekinthetjük, akkor a találmány szerinti felügyelet abban áll, hogy az áramutankénti gyújtóimpulzusok és a megfelelő áramút árama egyidejűségét (s így a ciklikus folyamat folytonossági) felügyeljük; ha a gyújtóáramköröket nem tekinthetjük e felügyelet szempontjából kellően nagybiztonságúnak, akkor külön felügyeljük a gyújtóimpulzusok ciklikus sorrendjének folytonosságát is és az e két felügyeletben kapott egy-egy információt együtt értékeljük ki, pontoasabban: akkor tekintjük üzemképesnek a felügyelt áramkört, ha mindkét felügyelet eredménye pozitív (két pozitív információ közötti logikai ÉS-kapcsolatX s akkor üzemhibásnak, ha a két információ bármelyike negatív (legalább egy negatív információt feltételező logikai ES/VÁG Y kapcsolat). Ez a kikötés különböző logikai függvényekkel kifejezhető és különbözőképpen kialakított logikai áramkörökkel feügyelhető, ezért az alkalmazott logikai modulok típusát nem szükséges megszorítani. A fenti felismerés az alábbi megfontolásokon alapul: 1. Annak elföntésére, hogy az áramirányító megfelelő félvezető eleme a vezető állapotba kapcsoláshoz szükséges gyújtóimpulzust megkapta-e, azt a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
