192768. lajstromszámú szabadalom • Vezérelt egyenirányítós kimeneti fokozat generátorok szbályozására
192763 4 A találmány tárgya vezérelt egyenirányítós kimeneti fokozat generátorok szabályozására, amely előnyösen öngerjesztésű generátorok szabályozására alkalmazható, ahol a vezérlő jel a generátor gerjesztötekercsével sorosan kapcsolt megszakítót, célszerűen tirisztort zárja, illetőleg nyitja. Generátorok gerjesztésének áramát úgy is szabályozhatjuk, hogy a gerjesztő tekercsével egy vezérelt egyenirányítót, célszerűen tirisztort kötünk sorosan, és ennek a tirisztornak a nyitásával vagy zárásával szabályozzuk a gerjesztést úgy, hogy ha a gerjesztő áramot növelni akarjuk, a tirisztort bekapcsoljuk, ha csökkenteni akarjuk, a tirisztort kikapcsoljuk. Ez lényegében megfelel a szokásos és ismert állásos szabályozási elvnek, ahol a beavatkozó szerv, jelen esetben tirisztor, két állapotban lehet, teljesen be-, ill. teljesen kikapcsolt állapotban. Ha a vezérlő áram egyenáram, akkor a tirisztornak megszakítóként való alkalmazása meglehetősen nehézkes, mivel tirisztornak egyenárammal való nyitása és zárása meglehetősen bonyolult áramkörök alkalmazását teszi szükségessé. Egy sor olyan áramköri elrendezés ismert, ahol tirisztort alkalmaznak megszakítóként egyenáramú áramkörben, de ilyen esetekben az áramkör általában két tirisztort tartalmaz, egy úgynevezett fő, és egy segédtirisztort. Az egyik tirisztor, a fótirisztor van a fogyasztóval sorba kapcsolva, míg a másik, a segédtirisztor egy ellenállással van általában sorosan kapcsolva. A két tirisztor anódja pedig egy úgynevezett kommutáló kondenzátorral van egymással összekapcsolva. Ez a kapcsolás látható a mellékelt 1. ábrán is, amelynek működése a következő: A p fogyasztó bekapcsol, ha az SCR1 tirisztor vezérlő elektródja pozitív jelet kap, mig a p fogyasztó kikapcsol, ha az SCR2 tirisztor vezérlő elektródja kap pozitív feszültséget. Ha az SCR1 tirisztor nyitott állapotban van és az SCR2 tirisztor vezet, akkor a két anód közötti C kondenzátoron keresztül folyó töltőáram iránya olyan, hogy az áramforrás pozitív sarka felöl a p fogyasztón keresztül folyik az áramforrás negatív sarka felé. Ha SCR1 tirisztor vezérlő elektródjára vezérlő jelet adunk, akkor SCR1 tirisztor vezetni kezd, és ez a C kondenzátor gyors kisülését eredményezi az SCR1 tirisztor anód-katód és SCR2 tirisztor katód-anód rétegén keresztül. Ha a két SCR1 és SCR2 tirisztor vezérlő elektródjára kapcsolt vezérlő jelek nincsenek kellőképpen szinkronban, akkor az ellentétes polaritású SCR2 kikapcsol. Ha SCR1 tirisztor vezet, a C .kondenzátor ellentétes irányban töltődik fel, Így ha megfelelő vezérlő jelet kapcsolunk SCR2 tirisztor vezérlő elektródjára, akkor SCR1 tirisztor kikapcsol. Ez a kapcsolás előnyős azért, mert nagyon kevés alkatrészt igényel, csupán két tirisztor, egy ellenállás és egy kondenzátor szükséges a megvalósításához. Hiányosságként kell megemlítenünk azonban, hogy a fent említett kapcsolás elsősorban csak ott alkalmazható, ahol a terhelés ohmos, tehát gerjesztés szabályozására nem alkalmazható. Ennek számos oka közül a legfontosabbak a következők: Szabályozásoknál a végrehajtó vagy beavatkozó jel általában egy-egy perióduson belül annyira gyorsan változik, hogy a C kondenzátor nem tud akkora feszültségre feltóltődni, amely akár az SCR1, akár az SCR2 tirisztor kikapcsolásához elegendő lenne. Jelentős mennyiségű energia alakul át hővé az r ellenálláson, mivel egy generátorban általában nagy a feszültség. A találmány célja az, hogy a fent említett kapcsolást olyan kiegészítésekkel lássa el, amelyeknek segítségével alkalmassá válik generátorok szabályozására is. Ehhez pedig arra volt szükség, és ez a találmányunk felismerése, hogy a vezérelt egyenirányítók vezérlő jeleit ne folytonos be-, ill. kikapcsolási utasítást adó jelek, hanem kvázi-folytonos jelek képezzék, amely kvázi-folytonos jelek ellenkező fázisú impulzussorok, és az impulzusok minimális (tlrain és t2min) időtartamát a C kondenzátor értéke határozza meg, azaz az, hogy ott megfelelő mennyiségű'töltés halmozódjon fel. A maximális időtartamokat (ti max, t2max) egyrészt a gerjesztő feszültség maximális értéke, másrészt a generátor megengedett minimális frekvenciája határozza meg. A találmány tehát vezérelt egyenirányítós kimeneti fokozat generátorok szabályozására, amely a generátor kimenetével párhuzamosan kapcsolt két áramkört tartalmaz, ahol az egyik áramkör egy fogyasztó és egy első vezérelt egyenirányítónak, célszerűen tirisztornak a soros kapcsolásából áll, a második áramkör egy ellenállás és egy második vezérelt egyenirányító, célszerűen tirisztor soros kapcsolásából áll, továbbá a két tirisztor katódja közvetlenül, anódjai egy kondenzátoron keresztül vannak egymással összekapcsolva. A találmány szerint vezérelt egyenirányitó kimeneti fokozat úgy van kiképezve, hogy a fogyasztó a generátor vezérlő tekercse, továbbá az első és második vezérelt egyenirányító, célszerűen tirisztor vezérlő elektródjai a kondenzátor értékétől függő, minimális idejű, ellenkező fázisú, vezérlőjelet előállító jelgenerátor egy-egy kimenetére vannak csatlakoztatva. A találmány szerinti vezérelt egyenirányító kimeneti fokozat előnyös, ha a generátor gerjesztő tekercsével egy dióda van párhuzamosan kapcsolva. Előnyös továbbá, ha az ellenállással egy további ellenállásból és kapcsoló tranzisztorból álló kapcsolás van párhuzamosan kapcsolva, amely tranzisztor vezérlő elektródja 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
