203433. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés félvezető kapcsolóelemek védelmére, előnyösen hálózati inverterekhez
7 HU 203 433 B 8 keresztül az RÍ ellenállás másik sarkával van összekötve. Az invertáló bemenet Dl diódán keresztül a műveleti Ml erősítő kimenetével, és a negatív -UT tápfeszültség tizenegyedik Rll ellenálláson keresztül a műveleti RÍ erősítő nem invertáló bemenetével van összekötve. A 2. ábra szerinti előnyös megoldás TI tranzisztort tartalmaz, amelynek bázisa és kollektora a második R2 ellenállás és harmadik R3 ellenállás közös pontjához emittere pedig az RÍ ellenállás és a hetedik R7 ellenállás közösített pontjához van kötve, amely földelve van. A 2. ábra szerinti előnyös megoldás az alábbiak szerint működik részletesen. A félvezető kapcsolóelemeket tartalmazó 3 egység, előnyösen hálózati inverter árama átfolyik az RÍ ellenálláson, így azon az árammal arányé» amplitúdójú feszültség jön létre. Ha az M villamos motor motoros üzemben üzemel, akkor az RÍ ellenálláson létrejövő feszültség az R2 ellenállásén keresztül a harmadik R3 ellenállást, Pl potenciométert és negyedik R4 ellenállást tartalmazó feszültségosztóra kerül, majd onnan a Pl potenciométer csúszkájáról a 4 kapcsolóra jut A 4 kapcsoló esetünkben optócsatoló, OT1 tranzisztora ha az M villamos motor forog, akkor zárva van. Az OT1 tranzisztorról a jel az 5 komparátorra jut amely esetünkben műveleti Ml erősítőt tartalmaz. Az S komparátor figyeli, hogy a Pl potenciométer csúszkájáról levett feszültség meghaladja-e a megengedett értéket. Ha ezt meghaladja, akkor a műveleti Ml erősítő kimeneti feszültsége úgy biliéi, hogy a 10 kapcsolóáramkör - a 2. ábrán előnyösen szintén optócsatoló - lezár, így a 11 vezérlőegység letiltja a félvezető kapcsolóelemeket tartalmazó 3 egység, előnyösen hálózati inverter kimenő feszültségét, az M villamos motor leáll. Az 5 komparátor reteszelődését a kilencedik R9 ellenállásból, D2 Zener-diódából, nyolcadik R8 ellenállásból és hetedik R7 ellenállásból felépülő visszacsatoló hálózat biztosítja. Ha a kezelő az 1. ábra szerinti start-stop 7 kapcsolóval kikapcsolja az M villamos motor vezérlését, és/vagy az alapértékbeállító 8 elemmel, előnyösen potenciométerrel beállítja a nulla fordulatszámhoz tartozó értéket, akkor a 13 nullkomparátor nyitja a 4 kapcsolót, esetünkben az optócsatolót. Ekkor az 5 komparátor bemenetére csak az ötödik R5 ellenálláson keresztül rákapcsolódó negatív -UT tápfeszültség hat, így az visszabillen alaphelyzetébe. Ha a kezelő újból bekapcsolja a start-stop 7 kapcsolót és/vagy új alapjelet állít be - és megszűnt a túláram oka - akkor újra indulhat az M villamos motor. Abban az esetben, amikor az M villamos motor fordulatszáma nagyobb, mint a szinkron fordulatszám, akkor az M villamos motor visszatáplál. Azért, hogy ebben az esetben ez az áramjel ne zavarhassa meg a találmány szeririli áramkorlátozás működését, alkalmazzuk az R2 ellenálláshoz csatlakozó TI tranzisztort. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés alkalmazása révén a félvezető kapcsolóelemeket csak igen rövid ideig terheli, azok rövid ideig megengedhető maximális árama. Mivel a félvezető kapcsolóelemek találmányunk értelmében disszipációmentes munkapontba kerülnek, ezáltal a megoldásunk szerinti kapcsolási elrendezés kimenetc korlátlan ideig rövidre zárható. Előnye megoldásunknak, hogy a hajtott M villamos motoron, annak álló állapotában nem halad át áram, így az egy esetleges mcgszorulás esetén nem melegedhet túl. Az M villamos motor indítási áramlökése esetünkben nagyobb, mint az ismert áramgenerátoros áramkorlátozások esetén, ez pedig nagyobb indítónyomatékot eredményez. Balesetvédelmi okból igen lényeges, hogyha az M villamos motor valamilyen okból leáll, akkor az a kezelő beavatkozása nélkül nem indulhat újra. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés még egységugrás függvényjeUegű rövidzárlatok ellen is felhasználható, alkalmazásával csökken a szervizelésre fordított munkaidő. Előnyösen a kapcsolási elrendezés további áramkörökkel optócsatolókon keresztül csatlakozik, így a kapcsolási elrendezés galvanikusan könnyen leválasztható, ami igen nagy előnyt jelent olyan alkalmazásoknál, amelyekben teljesítmény félvezető elemek közvetlen kapcsolatban vannak a hálózattal. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés a félvezető elemek túláramvédelmét igen gyors lekapcsdással biztosítja. Megoldásunk előnyösen alkalmazható frekvenciaátalakítóknál, egyenáramú hajtásszabttyozákban, tápegységekben. A kapcsolási elrendezés nagy indítónyomatékot igénylő szivattyúknál alkalmazod frekvenciáé talakítónál a gyakorlat próbáját is kiállta. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Kapcsolási elrendezés félvezető kapcsolóelemek védelmére, előnyösen hálózati inverterekhez, amelynek egyenirányítója, ahhoz csatlakozó szűrőegysége és a szűrőegységhez kapcsolt félvezető kapcsolóelemeket tartalmazó, vezérlőegységgel összekötöd egysége, előnyösen villamos motorhoz csatlakozó hálózati invertere van, azzal jellemezve, hogy a szűrőegység (2) és a félvezető kapcsolóelemeket tartalmazó egység (3) közé ellenállás (RÍ) van iktatva, amely ellenállás (RÍ) sarkai meghatározott billenési szintű komparátorra (S) csatlakoznak és a komparátor (S) és az ellenállás (RÍ) egyik sarka közé nullkomparátorral (13) összekötött kapcsoló (4) van iktatva, a nullkomparátorra (13) pedig start-stop kapcsolóval (7) és/vagy alapértékbeállító elemmel (8) rendelkező analógegység (6) kimenete van vezetve, a komparátor (5) kimenete továbbá a vezérlőegység (11) működését engedélyező kapcsolóáramkörre (10) csatlakozik. 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy az ellenállás (RÍ) egyik sarkához csatlakozó kapcsoló (4) optócsatolóként van kiképezve, az ellenállás (RÍ) második ellenálláson (R2) keresztül egymással sorbakapcsolt harmadik ellenállást (R3), potenciométert (Pl), és negyedik ellenállást (R4) tartalmazó feszültségosztóval van összekötve, és a poteaciométer (Pl) csúszkája az optócsatoló tranzisztorához (OT1) csatlakozik. 3. A 2. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy a komparátor (5) műveleti erősítőt (Ml) tartalmaz, amelynek invertáló bemenete hatodik ellenálláson (R6) keresztül egyrészről az optócsatoló tranzisztorának (OT1) emitteréhez, másrészről ötödik ellenálláson (R5) keresztül negatív tápfeszültséghez (-UT) van kötve, a műveleti erősítő (Ml) kimenete kilencedik ellenálláson (R9) és azzal sorbakapcsolt Zener-diódán (D2) fődéivé van és a kapcsolóáramkör (10) optócsatolóként van kiképezve, amelynek tranzisztora (OT2) a vezérlőegységgel (11) van összekötve és az optócsatoló soros, tizedik ellenálláson (RIO) keresztül pozitív tápfeszültségre (+UT) van kötve, a kilencedik ellenállás (R9) és a Zener-dióda (D2) közös pontja nyolt 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
