FI65513B

FI65513B - Foerfarande och anordning foer bytande av en tyristorbrygga vi omvandling av vaexelstroem statiskt till likstroem

Info

Publication number: FI65513B
Application number: FI794075A
Authority: FI
Inventors: Matti Kaehkipuro
Original assignee: Elevator Gmbh
Priority date: 1979-12-28
Filing date: 1979-12-28
Publication date: 1984-01-31
Also published as: DE3048684C2; FI794075A; DE3048684A1; GB2067029A; FR2472870A1; BR8008539A; JPS56129578A; US4414619A; FR2472870B1; FI65513C; GB2067029B

Description

|·^Τ1 r , KUULUTUSJULKAISU

L J (11) UTLÄOGNINOSSItllIPT 000Ί0 C «5> SSt'iSla'T'' ' ' ^ (51) Krti/fcta.1 Η 02 Μ 7/155, Η 02 Ρ 1J/24- SUOMI —FINLAND (21) PMenUlhtkemui — Patmtaiweknlnf 79^075 . (22) H»k*ml*p4lvt— AntOknlngidaf 28.12.79 * (23) Alkuptlvt- Glttighrtsdag 28.12.79 (41) Tullut julkbakil — BlIvK offantHg 29.06.8l

Patentti- ia rekitterihaiiitut ........ . .. . . . ,

· (44) NlhUvIktlpMtoA |· kuuLJullulwn pvm.— 31.01.8U

Patent· och registerst/relaen v An*eku> uti*gd «*> utUkrift·» public·**) J

(32)(33)(31) fyytetr «uoUum -BvgkrJ prtorttat (71) Elevator GmbH, Poststrasse 9, CH-6300 Zug, Sveitsi-Schveiz(CH) (72) Matti Kähkipuro, Hyvinkää, Suomi-Finland(FI) (7U) Oy Heinänen Ab (5U) Menetelmä ja laitteisto tyristorisillan vaihtamiseksi muutettaessa vaihtovirtaa staattisesti tasavirraksi - Förfarande och anordning för bytande av en tyristorbrygga vid omvandling av växelström statiskt tili likström

Keksintö kohdistuu menetelmään tyristorisillan vaihtamiseksi muutettaessa vaihtovirtaa staattisesti tasavirraksi kahden rinnankytketyn tyristorisillan avulla siten, että tasavirtaa käyttävä tasavirtakone saa sekä positiivista että negatiivista virtaa.

Puolijohdetekniikan kehittyessä on nykyisin yhä useammin korvattu pyörivät tasasuuntaajat ja virtamuuttajät staattisilla komponenteilla kuten esimerkiksi tyristorien avulla rakennetuilla muuttajilla. Tämä uusi ratkaisutekniikka on kuitenkin tuonut mukanaan joitakin epäkohtia, joita on yritetty vaihtelevalla menestyksellä korjata. Eräs tällainen epäkohta on taukoaika, jona aikana koko järjestelmä jää virrattomaan tilaan. Taukoaika syntyy silloin, kun positiivinen virta vaihtuu negatiiviseksi ja päinvastoin. Tällöin vaihtuu samassa 2 6551 3 yhteydessä tyri s tori sί1 ta toiseksi. Taukoaika aiheuttaa mm. seu-raavia haittoja: tauon aikana järjestelmä ei ole hallittavissa, lisäksi taukoaika aiheuttaa suoranaista toiminnan huonemista ja esimerkiksi hissikäytössä se aiheuttaa ylimääräisiä värinöitä. Lisäksi juuri hissikäytössä taukoaika aiheuttaa hissin huonon liikkeelle lähdön, joka tuntuu hissikorissa olijoille epämiellyttävänä nykäyksenä. Nämä epäkohdat ovat erittäin haitallisia juuri tasavirta-hissikäytöissä, jotka ovat kalliita ja joiden vaatimustaso sen 'vuoksi on korkea.

Kirjassaan "Thyristor Phase-Controlled Converters and Cycloconverters, Operation, Control and Performance" B.R. Pelly on laajasti selittänyt staattisia muuttajia ja niissä esiintyviä ongelmia. Sivuilla 114-126 käsitellään kiertovirratonta järjestelmää, jonka mukainen järjestelmä on tässäkin uudessa keksinnössä. Samoin kyseisillä sivuilla käsitellään tarkasti taukoajan syntyä ja sen haittoja toiminnan vaihtuessa tyristorisillalta toiselle.

US-patentin 3713012 mukainen laitteisto kohdistuu juuri tyristori-sillan vaihtoon ja siinä esiintyviin epäkohtiin. Tässä laitteistossa virrattoman tilan taukoaikaa on saatu olennaisesti lyhennetyksi virtapiirillä, joka pienentää voimakkaasti tyristorien palokulmaa ennalta-määrättyyn minimirajaan saakka, vaihtaa tyristorisiltaa tässä tilassa, poikkeuttaa virhesignaalia, jotta se saisi palokulman kasvamaan nopeasti mi nimi rajasta poispäin ja lopettaa poikkeuttamisen, kun toimintansa aloittava tyristorisilta on valmis syöttämään virtaa. Epäkohtana tässä laitteistossa on virhesignaalin vahvistinosa, jonka toiminta ei koskaan voi olla täysin viiveetöntä. Tämän vuoksi virrattomassa tilassa syntyy edelleen haitallinen taukoaika, eikä sitä siis ole saatu poistetuksi.

Molemmissa edellä mainituissa esimerkeissä on siis tarkoitus saada ympärikääntövaiheessa syntyvä taukoaika minimoiduksi. Tyypillistä molemmille on kuitenkin se, että ympärikääntövaiheessa esiintyy tietyn pituinen tauko. Tauon pituus on yleensä muutamia verkkojaksoja ja verkkojakso edellä kuvatuissa järjestelmissä on 50 Hz:llä 3,3 ms.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat ja aikaansaada luotettava ja varmatoiminen tyristorisiltojen vaihto-toiminta. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että 3 6551 3 yksi ja sama analogiajännite ohjaa kumpaakin tyristorisiltaa siten, että ohjaavan analogiajännitteen ollessa positiivinen on ensimmäinen silta auki ja sen muuttuessa negatiiviseksi siirtyy vuorostaan toinen silta johtavaan tilaan ja päinvastoin. Keksinnön mukaisen menetelmän etuna on se, että ympärikääntövaihe on tauoton eli toinen tyristorisilta aukeaa välittömästi ensimmäisenä mahdollisena hetkenä, joka on 3,3 ms edellisestä virtapulssista. Näinollen ei edelläkuvattuja haittoja pääse syntymään.

Keksinnön eräälle edulliselle sove1lutusmuodol1e on tunnusomaista se, että tyristorisiltoja ohjaavalla analogiajännittee11ä on kaksi minimirajaa, jotka ovat vuorotellen voimassa riippuen ohjaavan analogiajännitteen etumerkistä ja että minimirajat poistetaan virran poistuessa. Etuna tällöin on se, että saadaan eliminoiduksi oikosulkuvaara, joka muutoin uhkaisi järjestelmää siltojen vaihto-hetkellä, sillä sillat vaihtuisivat juuri, kun piiri saa virtaa. Minimirajakytkennän ansiosta sillan lopullinen vaihto tapahtuu juuri, kun virtapulssi lakkaa.

Keksintö kohdistuu myös laitteistoon edellä mainitun menetelmän toteuttamiseksi. Laitteistoon kuuluu erikoisesti kaksi tyristorisiltaa, virranmittausjärjestely, kuormana toimiva moottori, tyristorin sytytinyksikkö ja virtasäätäjä. Keksinnön mukaiselle lait teistolle on tunnusomaista se, että virtasäätäjä muodostuu yhteen-laskevasta vahvistimesta, jonka lähtösignaali ohjaa sytytinyksik-köä, ja virtatietokytkimestä, analogiajännitteen minimirajakytki-mestä sekä tähän kytketyistä minimijännitteiden muodostajista. Yh-teenlaskevan vahvistimen lähtösignaali ohjaa sekä sytytinyksikköä että muistipiirikytkintä, jänniterajoitinkytkintä ja myös jännite-rajoittimia. Tämän yhteenlaskevan vahvistimen tulosignaalina ovat sekä virtatietokytkimen ja jänniteräjoitinkytkimen kautta tuleva signaali jänniterajoittimilta että varsinaiselta säätäjävahvisti-melta tuleva signaali ja myös signaali, joka muodostuu komparaattorin lähtösignaalista. Komparaattori saa ohjaukseensa virran ohjearvon ja muistin lähtösignaalin, joka muisti ohjautuu muistipiiri-kytkimen kautta virran indikaattorisignaalin määräämällä tavalla yhteenlaskevan vahvistimen lähtösignaalista. Etuna on tällöin se, että on saavutettu viiveetön tyristori si 1lanvaihto.

6551 3

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuvio 1 esittää staattisen muuttajan teho-osan oleelliset piirteet, Kuvio 2 esittää laitteistoon kuuluvan sytyttimen ominaiskäyriä, Kuvio 3 esittää laitteistoon kuuluvaa virtasäätäjää lohkokaaviona, Kuvio 4 esittää em. virtasäätäjän kytkentää,

Kuvio 5 esittää em. kytkennän eri pisteiden lähtöjännitteitä tietyssä toimintatilassa,

Kuvio 6 esittää US-patentin 3 713 012 mukaisen laitteiston virta-signaalia ajan funktiona ja

Kuvio 7 esittää keksinnön mukaisen laitteiston virtasignaalia ajan funktiona.

Kuviossa 1 näkyvät staattisen muuttajan teho-osan oleelliset piirteet sekä teho-osaan liittyvä virtasäätäjä 26 ja sytytinyksikkö 27. Teho-osassa on kaksi tyristorisiltaa, joista ensimmäinen tyristori-silta 13 sisältää tyristorit 1-6 ja toinen tyristorisilta 14 sisältää tyristorit 7-12. Lisäksi teho-osaan kuuluu virranmittausyksik-kö, joka sisältää virtamuuntajät 17-19, diodit 20-22 ja vastuksen 24. Virtatieto saadaan liittimen 23 kautta ja liitin 25 maadoitetaan. Vielä lisäksi teho-osaan kuuluu tasavirtamoottori 15 ja sen magnetoimiskäämi 16. Virtasäätäjä 26 ja sytytinyksikkö 27 on kuviossa 1 esitetty lohkokaavioina selvyyden vuoksi.

Kuvio 2 esittää sytytinyksikön 27 ominaiskäyriä. Yleisperiaatteena on se, että tyristorisilta 13 toimii positiivisilla jännitteillä ja tyristorisilta 14 toimii negatiivisilla jännitteillä. Sytytinyksikkö on kulmalineaarinen siten, että nollan voltin tulojännite vastaa tyristorisillan 13 0°:en palokulmaa ja + 10 V:n tulojännite vastaa saman tyristorisillan 180°:en palokulmaa. Vastaavasti 0 V vastaa tyristorisillan 14 0°:en palokulmaa ja -10 V vastaa saman sillan 180°:en palokulmaa. X-akseli edustaa tulojännitettä ja vastaa kuvion 1 esittämää signaalia L. Tämä signaali on normaali operaattori- 6551 3 vahvistimen lähtöjännitesignaali , joka voi vaihdella välillä +10 V. Y-akseli näyttää tyristorisiltojen lähtöjännitteen, joka kuvion 1 mukaisesti syötetään moottorin 15 napoihin. Käyrä 28 osoittaa ty-ristorisillan 13 jännitteen ja vastaavasti käyrä 29 osoittaa tyris-torisillan 14 jännitteen. Katkoviivalla piirretty käyrä 30 osoittaa säätäjävahvistimen SV lähtöjännitteen. Jännite 34 on suurin mahdollinen tyri storisi1 tojen antama positiivinen jännite ja jännite 35 on vastaava suurin negatiivinen jännite. Tulojännite 31 on pienin sallittu ohjausjännite, jolla tyristorisilta 13 toimii häiriöttä, kun se on virrallisena. Tulojännitettä 31 sanotaan myös positiiviseksi minimirajaksi. Tulojännite 32 on vastaava pienin sallittu ohjausjännitteen itseisarvo tyristorisillalle 14. Tulojännitettä 32 sanotaan myös negatiiviseksi minirajaksi. Nämä ohjausjännitteen minimirajat ovat yleisesti tunnettuja rajoituksia tällaisilla tyristorikäytöilla, ja niiden suuruudeksi määrätään usein 5 % nimellisarvosta eli tässä tapauksessa (* 10 V nim.) —0,5 V.

Kuvion 3 toiminta: Värähtelytoiminta on voimassa jos virranohjearvo V on pienempi kuin muistin M lähtösignaali. Siis värähtelytoiminta o esiintyy vain jos virran ohjearvo on lähellä nollaa (esim. alle 5 % nimellisarvosta). Tyypillisesti virran ohjearvo on jännite, joka säätyy + 10 voltista -10 volttiin. Tällöin värähtelytoiminta esiintyy VQ:n ollessa esim. +0,5 voltista -0,5 volttiin.

Värähtely muodostuu seuraavasti. Oletetaan aluksi, että yhteenlas-kevan vahvistimen YV lähtöjännite on negatiivinen ja virtaa ei ole. Tällöin kytkin KY3 on johtamaton ja muisti M säilyttää entisen tilansa. Koska YV:n lähtö on negatiivinen, niin komparaattorin K1 lähtö on positiivinen. Tämän perusteella muistin M lähtö on myös positiivinen. Jännite d odottaa sellaista ajankohtaa, että virtaa voi tulla. Kun virtapulssi 42 tulee, niin kytkin KY3 sulkeutuu ja koska d on negatiivinen, niin M saa negatiivisen ohjauksen ja M:n lähtö siirtyy negatiiviseen arvoonsa. Myöskin Kl:n lähtö siirtyy negatiiviseen arvoonsa. Tämä on siis sillä edellytyksellä että VQ:n itseisarvo on riittävän pieni. Jos VQ:n itseisarvo on suurempi kuin M:n lähtösignaali, niin Vq yksin määrää Kl: tilan. Kl:n negatiivinen arvo yrittää pakottaa d:n positiiviseksi. Tämä ei kuitenkaan onnistu, sillä positiivisen virran aikana negatiivinen minimiraja K2 on voimassa kytkimen KY2 valitsemana ja kytkimen KY1 sallimana. Näinollen d menee vain negatiiviseen minimirajaansa 32 asti. Virran 6 65513 loputtua KY1 aukeaa ja d siirtyy positiiviseen arvoon määräten negatiivisen virtapulssin tulemaan toisesta tyristorisillasta. Muisti M ei kuitenkaan vaihda tilaansa koska KY3 aukesi virran loputtua. Nyt systeemi on sellaisessa tilassa, että seuraavaksi edellä kuvattu prosessi etenee toiseen suntaan ts. yhteenlaskevan vahvistimen lähtöjännite on positiivinen ja virtaa ei ole. Näin värähtely jatkuu ja tyristorisillat aukeavat vuoron perään.

Kuvio 4 esittää virtasäätäjän 26 kytkentää oiee11isimmi1 ta osiltaan. Virtasäätäjävahvistimeen OPI tulee virran ohjearvotieto Vq ja virran oloarvotieto V. Virran oloarvotietoa V käsitellään yleisesti tunnetuilla laitteilla ja menetelmillä siten, että virtatieto polarisoidaan, koska virran mittaustieto on aina positiivista. Tämä näkyy myös kuviosta 1, jossa virta muodostetaan diodien 20-22 avulla niin, että vastuksen 24 navoissa on kyseinen virtatieto. Ja koska diodien kautta tulee aina samanmerkkinen jännite, niin virran oloarvo V, joka tulee säätäjävahvistimeen 26 on aina positiivinen. Virran oloarvotieto V tulee säätäjävahvistimeen 26 yleisesti tunnetun polarisaattorivahvistimen kautta (ei esitetty kuviossa), jonka tehtävänä on muuttaa tämä sama jännite joko positiiviseksi tai negatiiviseksi riippuen siitä, kumpi tyristorisi 1 ta on valittu. Virtasäätäjään tuleva kolmas tieto on ns. virtaindikaattoritieto Vj. , joka käytännössä muodostetaan virran oloarvosta V. Virtaindi-kaattorin V^ muodostaminen tapahtuu yleisesti tunnetulla tavalla, joten sitä ei ole tässä esitetty.

Tasonsiirtovahvistimen 0P2 avulla voidaan siirtää virtasäätäjä-vahvistimen OPI lähtö jännitettä +_ 5V. Tämän siirron avulla siirrytään kuvion 2 esittämällä käyrällä esimerkiksi pisteestä A pisteeseen B eli saadaan juuri tarvittava 10 V:n hyppäys. Hyppäys A:sta B:hen tapahtuu silloin, kun jännite 33 edustaa moottorin 15 pyörimisnopeutta. Kun nopeus on nolla tapahtuu vastaava hyppäys pisteestä C pisteeseen D. Eri nopeustilanteista riippuu se millä tasolla hyppäys tapahtuu. Tasonsiirto 0P2:n avulla tapahtuu yleisesti tunnetulla tavalla operaattorivahvistimia hyväksi käyttäen. Tasonsiirron ohjaa operaattorivahvistin 0P3, jonka muu toiminta selitetään myöhemmin.

7 6551 3

Si 1lanvalintavahvistimet 0P5 ja 0P6 toimivat puolestaan siten, että jos 0P2:n lähtöjännite on positiivinen, niin 0P5:n lähtöjännite on negatiivinen ja 0P6:n lähtöjännite on positiivinen. Koska sekä 0P5 että 0P6 ovat komparaattorikytkentöjä, ne menevät aina kyllästys-arvoonsa n. +_ 12 V asti. 0P5 ja 0P6 seuraavat siis sillanvalinta-vahvistimina 0P2:n lähtöjännitettä. 0P7 ja 0P8 muodostavat ohjaus-jännitteen minimirajat, joiden suuruus määräytyy vastuksista R18, R19, R20 ja R21. Minimijänniteräjat 31, 32 vastaavat tyypillisesti 30°:en palokulmaa ja näitä rajoja tarvitaan, jotta järjestelmä toimisi oikein, sillä tyristorisiltojen yleisen teorian mukaan palo-kulma ei saa mennä alle 30°:en. Toisaalta minimijänniterajat 31, 32 toimivat tässä tyristorisillan vaihdon estopiirinä niin kauan, kun virtaa on piirissä. Fettien F2 ja F3 avulla valitaan kumpi minimi-jänniteraja on voimassa, joka taas määräytyy 0P5:n ja 0P6:n perusteella siitä, kumpi silta on päällä. Esimerkiksi, jos 0P5:n lähtö-jännite on positiivinen, niin diodin D6 kautta fetin F2 hila on nollapotentiaalissa vastuksen R17 kautta. Tästä seuraa, että fetti F2 johtaa. Samassa tilassa 0P6:n lähtöjännite on negatiivinen ja vastaavasti fetin F3 hila on arvossa -12 V diodin D9 kautta. Tässä tilassa fetti F3 ei johda. Näinollen on siis valittu negatiivinen minimijänniteraja 32, joka edustaa tyristorisi1 taa 14, joka on auki ainoastaan negatiivisella lähtöjännitteellä 38. Fetti F1 puolestaan poistaa tai pitää tämän minimijänniterajan voimassa riippuen siitä onko virtaa vai eiko sitä ole. Kun virtaa on ja siis myös virta-indikaattoritieto Vj. on positiivinen, pitää fetti F1 minimi jännite-rajan voimassa, mutta kun virtapulssi loppuu ja muuttuu negatiiviseksi, poistaa F1 välittömästi minimijänniterajän ja tyristorisiltojen vaihto pääsee tapahtumaan tauottomasti.

0P3:n tehtävänä on vaihtaa tyristorisiltaa signaalin e määräämällä tavalla silloin, kun virran ohjearvo Vq on pieni. Tällöin koko järjestelmä toimii ns. värähtelevässä toimintamuodossa, joka onkin tauottoman sillanvaihdon eli virran ympärikäännön suhteen keksinnön mukainen ratkaisu. Järjestelmällä on toinenkin toimintamuoto, joka on voimassa silloin, kun virran ympärikääntö ei ole ajankohtaista. Tällöin VQ:n itseisarvo on suurempi kuin muistin M lähtöjännite e ja siksi yksin määrää tyristorisi11an vaihdon. Tämä toinen toimintamuoto on voimassa suurimman osan aikaa, eikä se ole kriittinen järjestelmän hyvän toiminnan suhteen niinkuin virran ympäri-kääntövaiheen toiminta. Tässä toisessa toimintamuodossa toimitaan 8 6551 3 koko ajan vain yhdellä tyristorisillalla ja näin tapahtuu silloin, kun virran ohjearvo Vq on riittävän suuri eli siis riittävän kaukana virrattomasta tilasta. Kun ollaan positiivisella puolella, on tyristori si1 ta 13 päällä niin kaun, kunnes lähestytään virratonta tilaa ja lopulta tietyllä VQ:n arvolla ja järjestelmä muuttuu värähtelevään tilaan, jossa kummatkin tyristorisillat vuorottelevat verkkojakson tahdissa. Kun taas etäännytään O-tilasta negatiiviseen suuntaan ja ylitetään tietty vD:n arvo muuttuu järjestelmä taas normaaliin toimintamuotoonsa siten, että nyt jää vain tyristorisil-ta 14 päälle. Sama toistuu myös toisinpäin. Jatkuvan vaihdon eli siis värähtelevän toimintamuodon muodostamiseksi ovat juuri 0P3 ja 0P4. Kuten kappaleen alussa mainittiin, 0P3 päättää toimintamuodon vaihdosta virran ohjearvon Vq suuruuden perusteella. Vastukset R7 ja R8 määräävät sen jännitteen 0P3:n plus-nastaan, jota pienemmillä virtaohjeilla tapahtuu jatkuva tyristorisi 1lan vaihto. 0P4 toimii muistina tyristorisillan vaihdossa siten, että kun järjestelmä pyytää uutta siltaa päälle, niin 0P4 muistaa viimeiseksi pyydetyn sillan, eikä vaihda tilaansa ennenkuin virtaindikaattori antaa tiedon virran olemassaolosta. Näin taataan, että sillanvaihto onnistuu. Se, että 0P4 ei vaihda tilaansa aikaisemmin, johtuu fetistä F4, joka ei johda silloin, kun virtaa ei ole. Ainoastaan kun virtaa on, aukeaa fetti F4 diodin D5 kautta ja näin 0P5:stä voidaan päätellä kumpi silta on ollut päällä ja fetin F4 kautta muisti 0P4 muuttaa tilaansa ja pyytää uutta tyristorisiltaa.

Ennen varsinaisen toiminnan selostamista on vielä hyvä selostaa kuvion 5 esittämä käyrästö, josta ilmenevät kytkennän lähtöjän-nitteet eri pisteissä kytkennän ollessa tietyssä toimintatilassa, Ylin käyrä V edustaa virtatietoa. Se ilmaisee ajan funktiona vir-tapulssit etumerkkeineen. Virtapulssien välissä on tauko siten, että tauko ja virtapulssi ovat yhteensä 3,3 ms. Toinen käyrä d ilmaisee yhteenlaskevan vahvistimen YV 1ähtöjännitteen d, joka on sama kuin koko virtasäätäjän 26 lähtöjännite L. Kun virtaa tulee, eli kun esimerkiksi positiivinen virtapulssi 42 syttyy, niin värähtelevän toimintamuodon ollessa päällä, lähtee jännite d, joka on tällöin jännitetasolla 38 vaihtamaan toista siltaa päälle eli d pyrkii kohti positiivista jännitetasoa. Mutta d jää kuitenkin negatiiviseen minimijänniterajaansa 32, jonka arvo on -1,5 V. Minimi-jänniteraja 32 on voimasa niin kauan kuin on virtapulssin 42 kestoaika. Kun virtapulssi 42 on nolla ja siis virtaindikaattoritieto 6551 3 muuttuu tasolta 40 tasolle 42, niin silloin minimijänniteräja 32 poistuu ja koko 10 V:n siirtymä tapahtuu loppun saakka jännitetasolle 39, joka edustaa +5 V:a. Kun virtapulssi 42 syttyi, vaihtoi muisti M samalla tilaansa siten, että sen lähtöjännite e siirtyi tasolta 40 tasolle 41. Muisti M pysyy tässä tilassa, kunnes seuraa-va virtapulssi 43 syttyy. Kun uusi virtapulssi 43 taas syttyy 3,3 ms:n kuluttua, hypähtää lähtöjännite d tasolta 39 kohti negatiivista tasoa. Nyt d jää positiiviseen minimirajaansa 31 virtapulssin 43 kestoajaksi. Positiivinen minimijänniteräja 31 on +1,5 V. Kun virtapulssi on taas nolla, hypähtää d jännitetasolle 38, joka on -5 V. Minimijänniterajät ovat tärkeitä, sillä ne estävät oikosulkutilanteen sillan vaihtohetkellä. Jos jännite d hyppäisi suoraan +5 V:sta -5 V:iin eli siis tasolta 39 tasolle 39, niin seuraisi virtaoiko-sulku. Käyrät 0P5 ja 0P6 esittävät kyseisten sillanvalintavahvis-timien lähtöjännitteitä eri tilanteissa. Kaikista näistä käyristä näkyy minkälaisessa tahdissa niiden edustaman laitteiston osat toimivat toisiinsa nähden.

Kuviossa 6 esitetyssä tunnetun virrankääntöjärjestelmän virtakäy-rässä näkyy selvä tauko, kun virta on nolla. Lisäksi tauon jälkeen on pitkä "kiinniottovaihe", jolla pyritään saavuttamaan alkuperäisen käyrän jatkuvuus. Kuvion 7 esittämässä keksinnön mukaisen virrankääntö jär jestelmän virtakäyrässä ei esiinny kumpaakaan edellä mainituista haittatekijöistä. On huomattava, että mainitut käyrät ovat eräänlaisia keskiarvoja ja muodostuvat virtapulsseista, jotka etenevät joko laskevassa tai nousevassa tahdissa.

Kun siirrytään asteittain värähtelevästä toimintamuodosta normaaliin toimintamuotoon, muuttuu värähtelevä tila aluksi epäsymmetriseksi, jolloin esim. positiiviset virtapulssit ovat suurempia kuin negatiiviset. Tämän jälkeen seuraa normaalitila.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintö ei rajoitu yksinomaan edellä kerrottuun esimerkkiin, vaan keksinnön eri sovellutusmuodot voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa.

Claims

10 PATENTTIVAATIMUKSET 6 5 51 3

1, Menetelmä tyristorisillan vaihtamiseksi muutettaessa vaihtovirtaa staattisesti tasavirraksi kahden rinnankytketyn tyristorisillan avulla siten, että tasavirtaa käyttävä tasavirtakone (T5) saa sekä positiivista että negatiivista virtaa ja jossa piirin lähestyessä virratonta tilaa, sillat siirtyvät toimintamuotoon, jossa sillat ovat vuorotellen tietyn jakson auki, tunnettu siitä, että yksi ja sama analogiajännite (L) ohjaa kumpaakin tyristorisiltaa siten, että ohjaavan analogia-jännitteen (L) ollessa positiivinen on ensimmäinen silta (13) auki ja sen muuttuessa negatiiviseksi siirtyy vuorostaan toinen silta (14) johtavaan tilaan ja päinvastoin,

2, Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tyristorisiltoja ohjaavalla analogiajännitteellä (L) on kaksi minimirajaa (31f 32), jotka ovat vuorotellen voimassa riippuen ohjaavan analogiajännitteen (L) etumerkistä ja että minimirajat poistetaan virran poistuessa,

3, Laitteisto patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, johon laitteistoon kuuluu erikoisesti kaksi tyristorisiltaa (13, 14), virranmittausjärjestely (17-25), kuormana toimiva moottori (15), tyristorien (1-12) sytytinyksikkö (27) ja virtasäätäjä (26), tunnettu siitä, että virtasäätäjä (26) muodostuu yhteenlaskevasta vahvistimesta (YV), jonka läh-tösignaali (d, L) ohjaa sytytinyksikköä (27), ja virtatieto-kytkimestä (KY1), analogiajännitteen (L) minimirajakytkimestä (KY2) sekä tähän kytketyistä minimijännitteiden muodostajista lK2, k3).

4, Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että yhteenlaskevan vahvistimen (YV) lähtösignaali (d, L) ohjaa siihen kytkettyä muistipiirikytkintä (KY3), joka on kytketty muistiin (M), joka ohjautuu virran indikaattorisignaalin (VI) määräämällä tavalla yhteenlaskevan vahvistimen (YV) lähtösignaa-lista (d).