189755. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés áramirányító kapcsolások üzemképességének felügyeletére
1 189.755 2 tényt célszerű felhasználni, hogy az adott félvezető elem gyújtóimpulzusa időben mindig egyazon másik félvezető elemnek a gyújtóimpulzusát Követi, illetve mindig egyazon másik félvezető elem gyújtóimpulzusát előzi meg. 2. Annak eldöntésére, hogy a gyújtóimpulzusát megkapó félvezető vezető állapotba került-e, illetve a félvezetőt magában foglaló áramút folytonos-e (pl. ép-e a biztosító), azt a tényt kell felhasználni, hogy vezérelt áramirányító kapcsolásokban - adott üzemállapot és hibamentes áramköri állapot esetén - minden gyújtóimpulzust az impulzus által befolyásoló áramúiban az áram megindulása követi. 3. Azt a tényt, hogy valamely áramvezetékben mikor folyik áram, egyszerű, megbízható módon érzékelhetjük, ha az áramvezetékkel olyan mérőadót csatolunk, amely a vezetékben folyó áram pillanatértékével arányos feszültségjelet szolgáltat, pl. áramváltót, amelynek szekunder tekercsét ohmos ellenállás söntöli; az ellenálláson eső feszültséget célszerűen egyenirányítjuk. A találmány ezen megoldási eszméje tehát lehetővé teszi, hogy tápforrás, célszerűen hálózat, és fogyasztók közé kapcsolt - különböző áramutakban beiktatott vezérelt áramirányító modulokkal kialakított - áramirányító kapcsolások üzemképességét áramutanként felügyeljük alapvetően közös működésmód alapján, amely az alkalmazási hely feltételei szerint kisebb követelményre és nagyobb követelményre egyaránt realizálható oly módon, hogy az alapvető közös jellemzőket szükség szerinti kiegészítő jellemzőkkel kombináljuk. A találmány szerinti eljárás alapvetően abban áll, hogy az üzemképességet a tápfonás és az áramirányító kapcsolás közötti vezeték(ek)ben folyó áram(ok) és az adott vezetékben folyó áramot kapcsoló áramirányftókat működtető gyújtóimpulzusok egyidejűségének vizsgálatával felügyeljük oly módon, hogy előállítunk - a vezeték(ek)ben folyó áram(ok) pillanatértékével arányos - feszültségjeleket és azokat áramutankénti - célszerűen ÉS-funkciót megvalósító - logikai áramkörök egyik bemenetére kapcsoljuk, míg a mások bemenetre az adott áramúihoz rendelt modulban előállított gyújtóimpulzusokat (vagy azokból leszármaztatott feszültségjeleket) kapcsoljuk és ha az áramutankénti lgoikai áramkörök bármyeikének kimeneőjele az üzemhibára jellemző logikai állapotot veszi fel, az üzemhiba tényét és helyét (a hibás áramút azonosítását) kijelezzük és kívánt esetben a logikai áramkörök bármelyikének kimenetén megjelenő - üzemhibát jelző - kimenőjelből leszármaztatott beavatkozó jellel meggátoljuk az áramirányító kapcsolás üzemelését. Azt már említettük, hogy a találmányi gondolat alapját képező két logikai kapcsolatot (az üzemképes állapotra jellemző két pozitív tény kopjunkeióját, illetve az üzemhibára jellemző legalább egy - esetleg mindkét - negatív tény fenállását) a kőnkért építőelemek megválasztásától és a beiktatás módjától függően különböző igazságtábláz átokhoz alkalmazkodva fejezhetjük ki; minthogy végereményben egy ÉSfunkcióról és egy ÉS/VÁG Y funkcióról van szó, célszerűen Eéldaként az ÉS-funkciót megvalósító építőelem alalmazását említjük anélkül, hogy ilyen építőelemmel való realizálásra korlátoznánk a kivitelezés változatait. A találmány szerinti felügyelet már akkor is megvalósul, ha a hiba tényét és helyét kijelezzük, hiszen a kijelzés nyomán operátor is beavatkozhat. A találmány ugyanakkor lehetővé teszi olyan kapcsolási elrendezés alkalmazását, amely a szelektív üzemének meggátlását előidéző beavatkozó jelet származtat le, aminek ismét sokféle variációja lehetséges, így pl. az üzemet indító kapcsolót olyan logikai áramkörön át csatolhatjuk, amely csak akkor ad W működtető jelet, ha egyidejűleg jelen van az indító parancs és az áramirányító kapcsolás teljesen üzemképes állapotát igazoló felügyelő jel: ekkor tehát az áramirányító kapcsolás üzembe helyezését ^toljuk meg. Ugyanakkor a már üzembe helyezett áramirányító kapcsolás leállítása is előidézhető olyan logikai áramkörrel, amely az üzem fenntartására irányuló igényt kifejező jel mellett a felügyelet áramirányító kapcsolás pillanatnyi üzemhibáját reprezentáló felügyelő jel jelenlétére érzékeny. Elképzelhető, hogy a rendszer üzemét alapállapotként inhibitáljuk és a letiltás csak akkor és addig nyer feloldást, amikor és ameddig az üzemelési igény és az üzemképességet igazoló felügyelő jel koincidenciája fennáll. Már említettük, hogy kellően nagybiztonságú gyújtóáramkörök esetén elegendő a fentiekben részletezett folytonossági ellenőrzés. Ebben az esetben is szükséges azonban az ellenőrző eszközök működésének helyes időzítése, ami sokféleképpen végezhető. Előnyösen a gyújtóimpulzusokból áramutanként mintát veszünk és e mintákból leszármaztatott időzítő jejlekkel vezéreljük az áramutankénti logikai áramkörök üzemét. Ha pedig a gyújtóimpulzusok sorrendiségét is figyelni kell, a felsorolt intézkedéseken kívül a gyújtóimpulzusokat (vagy azokból leszármaztatott feszültségjeleket) sorrendvizsgáló áramkör bemenetére, az áramutankénti logikai áramkörök kimenőjeleit további logikai áramkör bemenetére kapcsoljuk és egyfelől a sorrendvizsgáló áramkör, másfelől a további logikai áramkör kimenőjeleit logikai áramkör egy-egy bemenetére kapcsoljuk. Ha ez a logikai áramkör ES-funkciót teljesít, az üzemképesség fennállását reprezentáló logikai bemenő szintek koincidenciája adja az üzemet engedélyező kimenő logikai szintet, ha VAGY-funkciót teljesít, akkor a bármely bemenetre érkező, üzemhibát reprezentáló logikai szint váltja ki az üzemet inhibitáló utasítást reprezentáló logikai kimenő szintet. A találmány alkalmazásának előnye különösen a nagy, illetve igen nagy teljesítményű villamos egyenáramú hajtásoknál szembetűnő, pl. bányaszállító gépek hajtásainál: ilyen felügyelet alkalmazása lehetővé teszi, hogy gyújtóimpulzus-hiba esetén a berendezést még rövid időre sem kelljen bekapcsolni, s minthogy áramút-folytonossági hiba már csekély áram (teljesítmény) esetén kimutatható, nagy üzembiztonság érhető el annak révén, hogy a gép az indítási folyamat közben leállítható. Az eddigiekből látható, hogy a találmány szerinti eljárás sokféleképpen foganatosítható és megfelelően sokféle eszközkészlet alakítható ki erre a célra. Az ilyen eszközkészletek előnyös csoportja foglalja magában a találmány szerinti kapcsolási elrendezés, amelynek alapvető jellemzői a következőképpen foglalhatók össze: A találmány szerint a tápforrás és az áramirányító kapcsolás közötti (pl. fázisonkénti) áramvezetővel - az áram pillanatértékével arányos feszültségeiét szolgáltató - mérőadó, előnyösen áramváltó van csatolva, amelynek feszültségkimenete közvetlenül vagy közvetve áramutankénti - célszerűn ÉS-funkciót meg5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
