189861. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés nagyfeszültségű impulzustranszformátorok energiatakarékos üzemeltetésére és illetéktelen személy kizárásával való működtetésének megvalísítására
1 189.861 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés nagyfeszültségű impulzustranszformátorok energiatakarékos üzemeltetésére és illetéktelen személy kizárásával való működtetésének megvalósítására. A korszerű technológiai folyamatok gyakran olyan nagyfeszültségű berendezéseket tartalmaznak, amelyek feladata a folyamat meghatározott pontján, megfelelő időpillanatban nagyfeszültségű szikra létrehozása. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés is ilyen célból készült, amelynek segítségével a szabályozott módon - elektródák között - létrejövő szikra előnyösen felhasználható a technológia folyamatba történő közvetlen beavatkozásra, például szikraforgácsoló megmunkáló gépek esetén, de célszerűen közvetett módon, hőhatásánál és/vagy ionizáló képességénél fogva eredményesen alkalmazható további bonyolult fizikai folyamatok megindítására, például gáz és/vagy folyékony üzemanyagú robbanómotorokban, különböző, széles körben felhasználható lézerekben. A megfelelő minőségű és energiájú szikra létrehozásának több módszere terjedt el. Ismeretesek olyan megoldások, ahol az igényeknek megfelelő időpontban, a szükséges időtartamig nagy feszültséget kapcsolnak az elektródákra (szikraközre). Az ismert berendezések másik típusánál feszültség-sokszorozó megoldásokat alkalmazva növelik a szikra teljesítményét a szükséges szintig A legelterjedtebb megoldások nagyfeszültségű Impulzustranszformátort tartalmaznak, és az alkalmazott transzformátor primer/szekunder oldali menetszámának megfelelő arányával állítják elő a szükséges nagyfeszültséget A primer oldali tápláló feszültség periodikus megszakításával a szekunder oldalon nagyfeszültségű impulzusok indukálódnak, amelyek megfelelő kivitelű szikraközben szikrák formájában sülnek ki, és a folyamatban a szükséges változásokat létrehozzák. Impulzustranszformátorral kialakított nagyfeszültségű rendszerek megfelelően stabilak és megbízhatóak, ezért a műszaki gyakorlatban elterjedte n használják ezt a megoldást. Meghibásodáshoz vezet azonban, ha a primer oldali kapcsoló, annak ellenére hosszú ideig bekapcsolt állapotban van, hogy szikra létrehozására nincs szükség Ilyen állapot létrejöhet a nagyfeszültségű készülék gondatlan kezelése vagy a készülék nem üzemszerű működése következtében. Amennyiben ez az állapot huzamos ideig fennáll, a készülék a villamos energiát - anélkül, hogy szikrát hozna létre - fogyasztja és a disszipált energiától felmelegszik; kedvezőtlen esetben az impulzustranszformátor leég A primer oldali kapcsoló huzamos ideig történő bekapcsolt állapota energiapazarláshoz vezethet. Az ismertetett károsodás elhárítása az impulzustranszformátor primer oldalán soros(védő) ellenállást szoktak elhelyezni, amely a primer kör áramát úgy korlátozza, hogy a transzformátor a felmelegedéstől ne károsodhasson, Ezen szokásos megoldás hibája, hogy normális üzemi körülmények között csökkenti a szekunder oldali szikra teljesítményét, továbbá, hogy állandó energiafogyasztóként szerepelve rontja a nagyfeszültségű berendezés hatásfokát A nagyfeszültségű impulzustranszformátor illetéktelen személy részéről történő üzemeltetése - egyrészt a nagyfeszültség balesetveszélyes jellege miatt, másrészt a technológiai folyamatba való helytelen (hibás) beavatkozás miatt - kerülendő. Más esetben, például gépjárművek esetén, az illetéktelen személy részéről történő üzemeltetés lehetősége a berendezés (gépjármű) eltulajdonítása is jelenetheti. Ez ellen a rendszerbe beiktatott, mechanikus zár által működ-* tetett elektromos felkapcsoló kialakításával védekeznek leggyakrabban. Ezen megoldás hibája egyfelől a mechanikus zár kombinációinak alacsony száma, másrészt az a tény, hogy a főkapcsoló kikapcsolt állapotában a nyitott villamos kontaktusok huzaldarabbal viszonylag könnyen átköthetők, éi így a berendezés illetéktelen személyek által is üzemeltethetővé válik. A találmányunk célja az ismertetett hiányosságok kiküszöbölése, energiatakarékos, csak meghatározott személyek által működtethető megoldás kialakítása. A találmány tárgya tehát kapcsolási elrendezés nagyfeszültségű impulzustranszformátorok energiatakarékos üzemeltetésére és illetéktelen személy kizárásával való működtetésének megvalósítására, amely tartalmaz impulzusadóhoz csatlakozó nagyfeszültségű transzformázort, és a transzformátor szekunder tekercsével összekapcsolt villamos szikraközt. A találmány lényege, hogy az impulzusadó és a nagyfeszültségű transzformátor primer tekercse közé elektronikus limiter van kötve, az elektronikus limiter engedélyező bemenetére logikai jelfeldolgozó kimenete csatlakozik, és hogy impulzusadó kimenetére újraindítható monostabil áramkör van kötve. A monostabil áramkör kimenete a logikai jelfeldolgozó bementére csatlakozik és a logikai jelfeldolgozó további bemenetére kombinációs hálózaton keresztül közvetve vagy közvetlenül a kombinációs hálózat számára megfelelő, engedélyező információt hordozó kódzár van kapcsolva. A kapcsolási elrendezésnek segéd- vagy üzemanyaggal működő technológiai vagy energiatermelő folyamatba történé alkalmazása esetén - célszerűen például gépjárműveknél — a logikai jelfeldolgozó kímenete továbbá, a segéd- vagy üzemanyag ellátást biztosító vezetékbe iktatott, elektromágneses szelephez is csatlakozik, A kapcsolási elrendezés egy előnyös kiviteli alakjánál a kombináció hálózat egymással sorba kapcsolt kapuzó áramkörből, kapuzott oszcillátorból és frekvencia érzékelőből épül feL A kombinációs hálózathoz az engedélyző információt hordozó kódzárat elektronikus kulcsként alakítottuk ki. .Az elektror ikus kulcs felépítése célszerűen a kapuzó áramkör ejyes áramköri elemeit tartalmazza. A találmány szerinti kapcsolást elrendezés példakinti kiviteli alakjait a mellékelt rajzok alapján ism;rtetjük részletesen, ahol az 1. ábra az ismert nagyfeszültségű szikrát előállító kapcsolás tömbvázlatát, i 2-4, ábra az 1. ábra továbbfejlesztett energiataktrékos kapcsolási elrendezéseinek tömbvázlatát, íz 5-7. ábra az energiatakarékos kapcsolási elrendezések (2-4. ábra) illetéktelen személy általi üzemeltetésének kizárására szolgáló kapcsolási elrendezések tömbvázlatát, A 8., 9. ábra a 2-7. ábrán szereplő egyes tömbvázlati elemeinek célszerű, részletes kapcsolási elrendezését ábrázolja. Az 1. ábrán a nagyfeszültségű villamos szikrát előállító kapcsolás villamos elrendezését vázoltuk feL A kapcsolási tápfeszültséggel való ellátása az 1 csatlakozón keresztül történik. A tápfeszültség vagy annak mégha ározott része az 1 csatlakozóhoz kapcsolt 2 impulz ísadóba jut, ahol időben folytonos és állandó amplitidójü, az 1 csatlakozón bevezetett villamos jel 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
