193726. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés egy- vagy többfázisú inverterek főtirisztorainak oltására
tranzisztorokat alkalmaznak. A két tranzisztor vezérlése itt egyidejűleg történik. A tranzisztorok alkalmazása korlátozza az elérhető teljesítményt és csak szinkrongép esetén használható ez a megoldás. A legújabb törekvések arra irányulnak, hogy az átalakítók oltóköreit teljesen el tehessen hagyni azáltal, hogy teljesítmény-tranzisztort, oltható tirisztort (GTO) vagy egyéb „kikapcsolható" félvezetőt alkalmaznak. A teljesítmény-tranzisztoros berendezések teljesítménye korlátozott, a tranzisztorok meghajtó és védelmi körei viszonylag bonyolultak. Az oltható tirisztorok hátránya, hogy drágák, ezért a főtirisztorok helyén alkalmazva igen költséges berendezéseket kapunk, ami gazdasági szempontból előnytelen. Az oltható tirisztorok túláram és túlfeszültség védelme egyébként a normál tirisztorokéhoz hasonló, meghajtó áramköreik kissé bonyolultabbak. A találmány szerinti inverter főtirisztor oltás mentes a tirisztoros inverterekkel kapcsolatban előzőekben leírt hátrányoktól, Ugyanakkor gazdaságos és alapvetően a jól bevált tirjsztortechnika alkalmazásán alapszik. A találmány szerinti inverter főtirisztor oltás azon a felismerésen alapszik, hogy az inverter főtirisztorainak lezárását nem úgy célszerű elvégezni, hogy zárófeszültséget kényszerítünk a lezárandó tirisztorra (vagy tirisztorokra), mert ehhez olyan oltókörökre van szükség, amelyek a már leírt hátrányos tulajdonságokkal rendelkeznek, ha nem úgy, hogy a lezárandó tirisztorhoz (vagy tirisztorokhoz) tartozó egyenáramú sín áramát megfelelő félvezető eszköz (pl. oltható tirisztor vagy oltókörrel ellátott tirisztor) segítségével megszakítjuk, miáltal a főtirisztoron előzőleg folyó áram áttevődik az azonos hídágban az ellenkező polaritású sínhez kapcsolódó visszáram (meddő áram) diódára. A főtirisztorokra jellemző szabaddáválási idő elteltével az oltandó tirisztor visszanyeri záróképességét, amely után a hídágban lévő másik tirisztort lehet gyújtani. A találmány szerinti kapcsolási elrendezésnek az a lényege, hogy a kapcsolási elrendezésnek a tirisztorok közösített anód pontjaihoz, illetve katód pontjaihoz csatlakozó vonalaiba oltható tirisztorok vagy oltókörrel ellátott tirisztorok vannak az egyenfeszültség forrás pozitív kapcsától a negatív kapocs felé folyó áram vezetésére alkalmas polaritással sorbakötve. A találmányt részletesebben az ábrákon bemutatott kiviteli példák segítségével ismertetjük: az 1. ábrán a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy kiviteli példája látható, a 2. ábra az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezés oltási folyamata első szakaszának a magyarázatára szolgál, a 3. ábra az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezés oltási folyamata második szakaszának a magyarázata, míg 3 a 4. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy másik kiviteli alakja. Az 1. ábrán a találmány szerinti oltóköri megoldás egy lehetséges, oltható K,, K2 tirisztorokkal (GTO) megoldott változata látható. Az ábrán bemutatott időpontban a pozitív vonalon T, és T5 tirisztorok, a negatív vonalon Tg tirisztor vezet. A pozitív vonal árama az oltható K| tirisztoron, a negatív vonal áram az oltható K2 tirisztoron folyik keresztül. A terhelés (pl. egy aszinkron motor) U, V, W kimenő kapcsokhoz van kötve, a terhelés vonali áramai i„, iv, és u áramok. Ue egyenfeszültség forrás P pozitív kapcsa és N negatív kapcsa a kapcsolási elrendezés bemeneteire csatlakozik. L, és L2 fojtótekercsek elsődlegesen arra szolgálnak, hogy a T,...T6 tirisztorok, valamint az oltható K,, K2 tirisztorok áramának felfutási meredekségét korlátozzák. Az áramkör működése a következő: Tegyük fel, hogy az 1. ábrán bemutatott vezetési állapotból, amelyen a T,, T5 és T6 tirisztorok vezettek, azaz U és W kimenő kapocsok a pozitív vonalhoz, a V kimenő kapocs a negatív vonalhoz kapcsolódott, olyan vezetési, állapotba kívánjuk vezérelni az invertert, amelyben az U kimenő kapocs a pozitív, a V és W kimenő kapcsok a negatív vonalhoz kapcsolódnak, azaz a T,, T2 és T6 tirisztorok vagy a hozzájuk tartozó D,, D2 és D6 visszáram diódák vezetnek. Ezt úgy érhetjük el, hogy a kívánt pillanatban a vezérlő elektródára adott negatív áram impulzussal kikapcsoljuk az oltható K, tirisztort, amelynek eredményeként az ie áram, amely korábban az oltható K, tirisztoron, L, fojtótekercsen, T, tirisztoron és T5 tirisztor elemeken át folyt, most két külön részre szakadt zárt áramkörben folyik tovább. Egyrészt az L, tirisztorból, D7 diódából álló körben, másrészt az oltható K2 tirisztoron, L2 fojtótekercsen, T6 tirisztoron, D4 diódán, D2 diódán és a fogyasztón (pl. aszinkron motoron) keresztül. Mindkét zárt körben induktivitás található kis csillapítással, ezért a bennük folyó áramok az oltóköri folyamatok idejéhez viszonyítva lassan csökkennek. Az így kialakult vezetési állapotot a 2. ábra szemlélteti. Jól látható, hogy a korábban vezető T, és T5 tirisztorok ebben az állapotban árammentesek, mivel az induktív jellegű fogyasztó i„ és i„ árama áttevődik a D4, illetve a D2 diódára. így a félvezetőre jellemző szabaddáválási időelteltével aT, és T5 tirisztorok visszanyerik záróképességüket. Ha ezután gyújtjuk a T, és T2 tirisztorokat, az \u áram azonnal áttevődik a T, tirisztorra, míg az E, áram a fogyasztótól függően vagy a D2 diódán vagy a T2 tirisztoron folyik (mindkét esetben biztosítva van azonban, hogy a W kimenő kapocs a kívánt módon a negatív oldalhoz kapcsolódjék). Ezzel megtörtént az áttérés az egyik vezetési állapotból a másikba. Az oltható K.,, K2 tirisztorokat úgy kell gyújtani, hogy az azonos oldalon vezető tirisztorok áramát vezetni tudják, azaz az oltható K,, K2 tirisztorok vezető állapotát meghatározó jeleket az azonos olda-4 3 193726 I 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
