191025. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés kényszerkommutált áramirányitó kapcsolások vezérlő elektronikájának áramellátására
1 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés kényszer, kommutált áramirányító kapcsolások vezérlő elektro. nikájának áramellátására, amely az áramirányító kap. csokisba iktatott áramátalakító elemet tartalmaz. A javasolt kapcsolási elrendezés elsősorban teljesítmény, elektronikai készülékek vezérlő és szabályozó egységeinek áramellátásáhozi különösen kényszerkommu. tációs berendezéseknél’ készülékeknél alkalmazható. Kényszerkommutált áramirányító kapcsolások vezérlő elektronikájának üzemeltetéséhez szükséges táp. feszültséget általában telepből vagy hálózati egyenirá. nyitó kapcsolás beindításához feltöltött telepre vagy idegen hálózatra van szükség. Ezen ismert műszaki megoldásoknak az a hátránya, hogy a telepek felügye. letet+igényelnek és különösen járművek beindításakor nem mindig alkalmasak a szükséges teljesítmény lea. dására. Sok esetben a telep alkalmazása is kizárt. Ismeretesek továbbá olyan megoldások is, amikoris a vezérléshez szükséges energiát a kapcsolásban általában alkalmazott, az áramirányítóról táplált transz, formátorról veszik le. Ekkor a vezérlő elektronika áramellátáshoz külső hálózatot kell igénybe venni, ami nem minden esetben áll rendelkezésre és külónó. sen nem járművek és hasonló mobil berendezések ese. tében. A vezérló elektronika üzemeltetéséhez szükséges üzemi feszültségeket ezen kívül az áramirányitó erős. áramú oldalán beiktatott elótétellenáUáson is elő le. hét állítani. Az előtétellenállás alkalmazása mellett erőteljes teljesítményveszteségekkel kell számolni és egyúttal a vezérlőelektronika nagyobb teljesítmény, igénye esetén ez a megoldás nem jöhet szóba. Az áramirányitó kapcsolásokról táplált, illetve az ezekkel együttműködő transzformátok nem minden esetben találhatók meg a kapcsolásokban. Az ilyen transzformátorból energiafelvétel nem lehetséges, ha hatására az áramirányító kapcsolással táplált vagy azzal együttműködd transzformátorról levett szabályozott feszültség vagy áram szolgál, mint például az áramirányitó áramának korlátozásánál. A találmány célja az említett hiányosságok meg. szüntetése és olyan kapcsolási elrendezés kialakítása, amely a kényszerkommutált áramirányító kapcsolá. sok vezérlő elektronikájának áramellátását minden üzemi és alkalmazási területen biztosítani tudja. A találmány feladata kényszerkommutált áramirá. nyitó kapcsolások vezérlésére létrehozott elektronikus egységek áramellátására szolgáló olyan kapcsolási elrendezés kidolgozása, amelyben nincs szükség telep, re, idegen hálózatra vagy előtétellenállásra, illetve transzformátorra, és amely az áramirányító kapcsolás ról táplálható, ahol a vezérlő i illetve szabályozó be. rendezések üzemeltetéséhez szükséges energia a kényszerkommutált áramirányító meghatározott helyéről nyerhető A találmány szerint a kitűzött feladatot úgy oldjuk meg. hogy az áramirányító kényszerkommutált kapcsolás egy vagy több kommutációs áramkörbe egy vagy több áramváltót iktatunk be. amelyek e. gyenirányítón keresztül töltőkondenzátorokat táplál, nak, és a vezérlő elektronika az üzemeltetéshez szűk. séges energiát a töltőkondenzátorokból kapja, és az áramváltó Içimeneti tekercselése vezérelt vagy te. sziütségfüggő elemekkel rövidre zárható. Célszerűen az áramváltó szekunder oldala középen megcsapolt tekercsként van kialakítva, a tóltökondenzá tor okkal párhuzamosan a tekercsnek az áramkorlátozó elem. mel áthidalt két végéhez csatlakozó diódákból felépített hídkapcsolás van beiktatva, és a megcsapolás a töltőkondenzátorok közös pontiára csatlakozik, és előnyösen a töltőkondenzátorokkal párhuzamósan külső feszültségforrásra csat'akoztathatóan kialakított, Zener,diódákat soros elrendezésben tartalmazó ág van beépítve. A töltőkondenzátorokat az áramirányitó kapcso. lás üzemeltetésének megkezdése előtt egy vagy több statikus ellenálláson keresztül feltöltjük. Az iramírá. nyitó kommutáló áramköréből nyert energiával történik. A találmányt a továbbiakban kiviteli példa kapcsán ismertetjük részletesen. Ebben a mellékelt rajzra hi. vatkozunk, ahol az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés vázlata. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés (1. ábra) primer oldalával, amelyen k áram folyik, kényszer. kommutációs nagyfeszültségű váltóirányitó erősára, mú oldalába iktatott Tr, áramváltót tartalmaz. En. nek szekunder oldala középmegcsapolású tekercsként van kialakítva, amelyhez Cj, C2 töltőkondenzátoro. kát, R3 terhelőellenállást, D,, Dï Zener.diódákat, valamint Di, D4, Ds és Dé diódákat, továbbá Ti áramkorlátozó elemet, például tirisztort vagy triacot tartalmazó kapcsolás illeszkedik. A D3, D4, D} és D* diódák hídkapcsolásban vannak elrendezve, és R2, R2 töltőellenállásokkal, valamint a C2 és Cj töltőkondenzátorokkal párhuzamos ágakban vannak beiktatva. A Tr2 áramváltó, mint áramátalakító elem primer oldala, mint említettük kényszerkoinmutációjút váltóirányító erősáramú részét képező, kondenzátorból, induktivitásból, diódából és tirisztorból álló áramkör eleme. A szekunder oldal menetszámát annak alapján határozzuk meg, hogy az ott folyó áram elegendő legyen a kapcsolódó vezérlő elektronika áramellátására. A találmány szerinti kapcsolásban a szokásos, kör alakú maggal ellátott áramváltó is alkalmazható, amely a szekunder és primer tekercset hordozza. Az R3 terhelőállás a Trt áramváltó részére minimális terhelést biztosít, amelynek akkor van szerepe, ha az áramellátás rendszere üresjáratban, terhelés nélkül üzemel. A Cj és C2 töltőkondenzátorokra *Ue és -Ue potenciálú bemeneti pontok vannak vezetve, ahol az utóbbi általában földelt is lehet. Az áramkör megfelelő pontjain *U2, -Up és 0 kisegítő feszültségek nyerhetők a vezérlő elektronika üzemeltetéséhez. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés működése a következő: A bemeneti egyenfeszültség bekapcsolása után a Cj, C2 töltőkondenzátorok az Rí, R2 töltőellenállásokon keresztül statikusan a Di, D2 Zener-diódák le törési feszültségéig töltődnek fel. Ezzel a nagyfeszültségű váltóirányító bekapcsolásra kész állapotban van, vagyis az első impulzusokhoz szükséges energiát a vezérlő elektronika a Ci, C2 töltőkondenzátorokból tudja felvenni. A váltóirányító bekapcsolása után kommutáló áramimpulzusok folynak a Tr2 áramváltó primer oldalán, amelyek a D3, D4, Ds, D6 diódákon keresztül biztosítják a C i, C2 töltőkondenzátorok szükséges feltöltését. Ezt követően a vezérlő elektronika a váltóirányító kommutációs áramköréből 191.025 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
