KR20100132600A - Automatic voltage regulator - Google Patents

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KR20100132600A
KR20100132600A KR1020090051275A KR20090051275A KR20100132600A KR 20100132600 A KR20100132600 A KR 20100132600A KR 1020090051275 A KR1020090051275 A KR 1020090051275A KR 20090051275 A KR20090051275 A KR 20090051275A KR 20100132600 A KR20100132600 A KR 20100132600A
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이홍식
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(주)아토전기
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Abstract

PURPOSE: An automatic voltage regulator is provided to instantly stabilize an output voltage by maintaining a rapid and accurate response when a voltage is changed. CONSTITUTION: A main transformer comprises a first side which has a plurality of tabs. The main transformer supplies power to an output terminal by transforming power applied to an input terminal. A compensation transformer comprises an input terminal, a first side connected to the first side of the main transformer, and a second side connected to the first side tap of the main transformer. The compensation transformer supplies a compensation voltage to the first side of the main transformer. A switching part(110) includes a switching element corresponding to a plurality of taps of the first side of the main transformer. A controller(120) generates a control signal running one switching element corresponding to the switching part.

Description

자동 전압 조절기{Automatic voltage regulator}Automatic voltage regulator

이 발명은 자동 전압 조절기(Automatic voltage regulator)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 직접 접속에 의해 구성을 간단하게 하면서 빠른 응답으로 출력 전압을 즉각 안정시키는 자동 전압 조절기에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic voltage regulator, and more particularly to an automatic voltage regulator which simplifies the configuration by direct connection and immediately stabilizes the output voltage with a fast response.

일반적으로 전기를 송전함에 있어 송배전 계통의 선로정수에 의한 전압강하를 고려하여 규정된 전압보다 높은 전압으로 공급함에 따라 수용가의 부하에 인가되는 전압은 대체적으로 정격 전압보다 높은 상태를 유지한다.In general, the voltage applied to the load of the consumer generally remains higher than the rated voltage as the voltage is supplied higher than the specified voltage in consideration of the voltage drop caused by the line constant of the transmission and distribution system.

그러나 상대적으로 많은 양의 전기 소모가 이루어지는 상가 밀집지역이나 공단지역 등에서는, 수용가의 부하에 인가되는 전압이 전기의 소모가 많은 주간 시간대에서는 부하에 공급받는 전압이 정격 전압보다 낮은 상태를 유지하는 한편 전기의 소모가 상대적으로 적은 야간 시간대에서는 부하에 공급받는 전압이 정격 전압보다 높은 상태를 유지하게 된다.However, in high-density shopping districts and industrial complexes where a large amount of electricity is consumed, the voltage supplied to the load of the consumer remains lower than the rated voltage during the day when the electricity is consumed. At night, when the electricity consumption is relatively low, the voltage supplied to the load will remain higher than the rated voltage.

이 경우 부하인 전기ㆍ전자 기기는, 저전압에 의해 기기의 오작동을 유발시키거나 반대로 과전압에 의해 기기의 절연이나 수명을 단축시킬 뿐만 아니라 소비전력도 전압에 비례하여 증가하므로 그 만큼 불필요한 전력 소비가 발생되는 문제 점이 있게 된다.In this case, the electrical and electronic device as a load causes the malfunction of the device due to low voltage or, conversely, shortens the insulation and life of the device due to overvoltage, and increases the power consumption in proportion to the voltage. There is a problem.

이와 같이 송전 및 부하 특성으로 인한 불안정한 전압을 보다 안정되게 부하에 공급하도록 자동 전압 조절기가 설치되어 효율적인 운영과 신뢰할 수 있는 동작 상태를 유지한다.As such, an automatic voltage regulator is installed to more stably supply the unstable voltage due to the transmission and load characteristics to the load to maintain efficient operation and reliable operation.

구체적으로 특허 제501486호의 자동 전압 조절기에서는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 입력단 Vin(H₁, N₁), 보상 변압기(10, TR₁), 비례 변압기(20, TR₂), 비례 변압기 탭 전환부(40c, 40d), 주 변압기(30, TR₃), 제어부(60b)와 출력단 Vout(H₂, N₂)으로 구성되어, 입력 측 전압이나 출력 측 부하의 변동에 의해 변동되는 출력 전압을 검출하고, 검출된 출력 전압을 규정 허용범위 이내로 안정시킨다.Specifically, in the automatic voltage regulator of Patent No. 501486, as shown in FIG. 1, the input stage Vin (H₁, N₁), compensation transformer 10, TR₁, proportional transformer 20, TR2, and proportional transformer tap switch unit ( 40c, 40d), main transformer 30, TR₃, control unit 60b, and output terminals Vout (H₂, N₂) to detect output voltage fluctuated by variations in input voltage or output load, Set the output voltage to within the allowable range.

이를 위해 입력단 Vin(H₁, N₁)에 인가되는 전원을 변압하여 출력단 Vout(H₂, N₂)에 공급하는 주 변압기(30, TR₃)의 1차 측 중간 일 탭(15)과 일단(16)에 비례 변압기(20, TR₂)를 연결시키고, 상기 주 변압기(30, TR₃)로부터 일정 전압(예를 들면, 110V)을 공급받아 양측 탭의 권선 조합에 의하여 정해진 탭 전압을 유기 발생시킨다.For this purpose, the power is applied to the input terminal Vin (H₁, N₁) and is proportional to the one end 15 and the middle end 16 of the primary side of the main transformer 30, TR₃ that supplies the output terminal Vout (H₂, N₂). The transformers 20 and TR2 are connected to each other, and a constant voltage (for example, 110V) is supplied from the main transformers 30 and TR3 to organically generate a tap voltage determined by a combination of windings of both taps.

그리고 전력 반도체 스위칭 소자인 역병렬 구성 사이리스터 모듈(SCR Module)로 이루어지는 양 측의 비례 변압기 탭 전환부(40c, 40d)는, 상기 비례 변압기(20, TR₂)의 일측 탭과 공동 연결부(70)의 일 측단간 그리고 상기 비례 변압기(20, TR₂)의 타측 탭과 공동연결부(70)의 타 측단간에 다수 개가 일대일로 각각 연결된 상태에서, 상기 제어부(60b)에서 출력단 Vout에서 검출된 출력 전압이 규정 허용범위를 유지하도록 발생하는 제어 신호를 받아 상기 일측 탭과 타측 탭의 조합에 의해 정해진 상기 공동 연결부(70)와 일대일로 연결된 탭에 의한 유도 전압이 상기 비례 변압기(20, TR₂)에서 유기되게 동작한다.In addition, the proportional transformer tap switching parts 40c and 40d on both sides formed of an anti-parallel constituent thyristor module (SCR Module), which is a power semiconductor switching element, are connected to one side tap of the proportional transformer 20 (TR2) and the joint connection part 70. In a state in which a plurality of dogs are connected in one-to-one relationship between one side end and the other side end end of the proportional transformer 20 (TR2) and the other side end of the joint connector 70, the output voltage detected at the output terminal Vout in the controller 60b is defined. Receives a control signal generated to maintain the allowable range and induces induced voltage by the tap connected in one-to-one connection with the joint connection part 70 determined by the combination of the one tap and the other tap to be induced in the proportional transformer 20 (TR2). do.

여기서, 역병렬 구성 사이리스터 모듈(SCR Module) 각각 4개씩(X4) 구성된 비례 변압기 탭 전환부(40c)는, 비례 변압기 탭(①, ②, ③, ④)과 공동 연결부(70)의 측단(ⓐ, ⓑ, ⓒ, ⓓ)간에, 그리고 변압기 탭 전환부(40d)는 비례 변압기 탭(⑤,⑥, ⑦, ⑧)과 공동 연결부(70)의 타 측단(ⓔ, ⓕ, ⓖ, ⓗ) 간에 각각 일대일 연결되어, 제어부(60b)의 동작 신호(G40c, G40d)에 의하여 일 탭 전환부(40c)의 일 탭과 타 탭 전환부(40d)의 일 탭이 공동 연결부(70)로 통전되어 비례 변압기(20, TR₂)에 의한 보상 변압기(10, TR₁)로의 조합 유도 전압을 유기시킨다.Here, the proportional transformer tap switching unit 40c constituted by four (X4) anti-parallel constituent thyristor modules (SCR module) each has a side end (ⓐ) of the proportional transformer taps (①, ②, ③, ④) and the joint connection unit 70. , Ⓑ, ⓒ, ⓓ, and the transformer tap switch 40d are respectively between the proportional transformer taps ⑤, ⑥, ⑦, ⑧ and the other ends (ⓔ, ⓕ, ⓖ, ⓗ) of the joint connection 70. One-to-one connection, one tap of the one tap switching unit 40c and one tap of the other tap switching unit 40d are energized to the joint connection unit 70 by operation signals G40c and G40d of the control unit 60b. Induce the combined induced voltage to the compensation transformer (10, TRk) by (20, TR2).

그리고 주 변압기(30, TR₃)의 2차 측(17)(18)은, 출력단 Vout(H₂, N₂)과 제어부(60b)의 출력 전압 검출단(⑩, ⑪)에 연결되어 출력 전압의 변동을 검출하여 규정 전압 허용범위를 벗어나면 이미 정해지고 요구되어지는 탭 전환부(40c, 40d)의 사이리스터 모듈(SCR Module)에 게이트 동작(ON)신호(G40c, G40d)를 인가하여 동작시킴으로써, 통전되어 비례 변압기(20, TR₂) 탭의 권선에 의하여 정해진 탭 전압의 조합으로 보상 변압기(10, TR₁)의 2차 측에 전압(V9-11)이 유도되고, 보상 변압기(10, TR₁)의 1차 측과 2차 측의 권선비에 의하여 1차 측으로의 보상 전압(V12-13 = N1÷N2×V9-11)으로서 주 변압기(30, TR₃)의 1차측 전압(V14-16 = Vin - V12-13)을 보상 조절하고, 보상 조절된 주 변압기(30, TR₃) 1차 측 전압(V14-16)에 의하여 출력 전압(Vout = V17-18 = N4÷N3×V14-16)을 규정치 이내로 안정화시킨다.The secondary sides 17 and 18 of the main transformer 30 and TR₃ are connected to the output terminals Vout (H2, N2) and the output voltage detection terminal (⑩, ⑪) of the control unit 60b to change the output voltage. When the detection is out of the specified voltage allowable range, the gate operation (ON) signals G40c and G40d are applied to the thyristor module (SCR Module) of the tap switching sections 40c and 40d, which are already determined and required, so that they are energized. The voltage V9-11 is induced on the secondary side of the compensation transformer 10 (TR₁) by a combination of tap voltages determined by the winding of the proportional transformer 20 (TR2) tap, and the primary of the compensation transformer 10, TR10. The primary voltage (V14-16 = Vin-V12-13) of the main transformer 30, TR₃ as the compensation voltage (V12-13 = N1 ÷ N2 x V9-11) to the primary side by the winding ratio of the side and the secondary side. ), And the output voltage (Vout = V17-18 = N4 ÷ N3 x V14-16) is stabilized within the specified value by the primary voltage (14) of the primary transformer (30, TR₃) compensated and adjusted. .

그러나 상기의 종래 자동 전압 조절기는, 입력 전압이나 부하의 변동에 의하여 변동되는 출력 전압을 규정 전압 허용범위 내로 안정화시키기 위해서는, 순차적으로 변압기 탭 전환부(40c, 40d)의 사이리스터 모듈을 동작시켜야 하기 때문에 출력 전압 안정화 응답 속도가 지연되는 문제점이 있게 된다.However, since the conventional automatic voltage regulator must operate the thyristor modules of the transformer tap switching sections 40c and 40d in order to stabilize the output voltage fluctuated by the change of the input voltage or the load within the specified voltage allowable range. There is a problem that the output voltage stabilization response speed is delayed.

즉 220V 정격으로 하여 전압 허용 범위를 입력전압 ±15% 출력전압 안정도를 ±2%(±4.4V)로 할 때, 조합에 의한 8개의 신호로 승압 또는 강압을 제어하는 경우 높은 전압 탭의 스위칭 소자와 낮은 탭의 스위칭 소자를 순차적으로 조합 동작시키는데, 이 때 서지 전압을 발생시키지 않도록 1/2cycle(8.33㎳)마다 제로 크로싱(zero crossing)하여, 예를 들면 도 1b에서 알 수 있는 바와 같이 182.6V에서 253V로 출력전압이 급변하는 경우에는 제어부(60b)에서 발생되는 제어 신호에 의해 ⑧-①에서 순차적으로 ⑧-②, ⑧-③, ⑧-④, ⑦-①, ⑦-②, ⑦-③, ⑦-④, ⑥-①, ⑥-②, ⑥-③, ⑥-④, ⑤-①, ⑤-②, ⑤-③, ⑤-④로 작동하므로 최대 125㎳가 소요되어 출력 전압 안정화 응답 속도가 매우 지연된다.In other words, when the voltage tolerance is set to ± 15% and the output voltage stability is ± 2% (± 4.4V) at 220V rating, the switching element of the high voltage tap is used to control the step-up or step-down by 8 signals by the combination. And low tap switching elements are sequentially operated in combination, and zero crossing is performed every 1/2 cycle (8.33 ㎳) so as not to generate a surge voltage. For example, as shown in FIG. If the output voltage changes suddenly from 253V to 253V, the signals ⑧-②, ⑧-③, ⑧-④, ⑦-①, ⑦-②, and ⑦-③ are sequentially changed from ⑧-① by the control signal generated by the controller 60b. , ⑦-④, ⑥-①, ⑥-②, ⑥-③, ⑥-④, ⑤-①, ⑤-②, ⑤-③, ⑤-④ Is very delayed.

이러한 응답 속도의 지연은, 예를 들면 컴퓨터 등과 같은 정보 처리용 기기에서는, 10~20% 정도의 전압 강하가 0.025~0.03초 계속되면 동작이 정지되고, 반도체 소자를 사용하는 가변속 전동기 제어장치와 같은 동력 이용 기기에서는 20% 이상의 전압 강하가 0.05~0.03초 이상 계속되면 전동기가 정지되며, 전원 측에 전자 개폐기를 사용한 경우에도 영향을 받는다. 또한 점등회로를 갖는 등기구와 같은 조명기기에서는 순간 전압 강하의 영향을 민감하게 받는데, 특히 고압 방전등은 20~30% 정도의 전압 강하가 0.05~1초 이상 계속되면 소등된다.This delay in response speed is, for example, in an information processing device such as a computer, when the voltage drop of about 10 to 20% is continued for 0.025 to 0.03 seconds, the operation is stopped, such as a variable speed motor controller using a semiconductor element. In powered equipment, the motor will stop after a voltage drop of more than 20% continues for 0.05 to 0.03 seconds or more, even if an electronic switch is used on the power supply side. In addition, lighting equipment such as a luminaire having a lighting circuit is sensitive to the effect of the instantaneous voltage drop, in particular, the high-pressure discharge lamp is turned off when the voltage drop of about 20 to 30% continues for more than 0.05 ~ 1 second.

이로부터 상기와 같은 출력 전압 안정화 응답 속도가 매우 지연되는 것을 방지할 필요가 있게 된다.From this, it is necessary to prevent the output voltage stabilization response speed from being extremely delayed.

또한 상기의 종래 자동 전압 조절기는, 입력 전압이나 부하의 변동에 의하여 변동되는 출력 전압을 규정 전압 허용범위 내로 안정화시키기 위해 순차적으로 변압기 탭 전환부(40c, 40d)의 사이리스터 모듈을 동작시켜야 하며, 비례 변압기(20, TR₂)도 필요하므로 전체 효율이 낮아지며 구조가 복잡하여 작업성이 낮아지는 문제점도 있게 된다. In addition, the conventional automatic voltage regulator must operate the thyristor module of the transformer tap switching unit 40c, 40d in order to stabilize the output voltage fluctuated by the change of the input voltage or the load within the specified voltage allowable range. Since the transformer 20, TR2 is also required, the overall efficiency is lowered, and the structure is complicated, resulting in lower workability.

이 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구성을 간단하게 하여 효율을 높이고 제조비용을 절감하면서 순차적인 탭 전환에서 직접 접속으로 스위칭 동작을 제어하게 하여 응답을 정확하고 빠르게 함으로써 출력 전압을 즉각적으로 안정화시키는 자동 전압 조절기를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention is designed to simplify the configuration, increase the efficiency and reduce the manufacturing cost, and control the switching operation from sequential tap-change to direct connection, thereby quickly and accurately responding to the output voltage. The purpose is to provide an automatic voltage regulator for stabilization.

상기의 목적을 달성하기 위해 이 발명은, 1차 측에 다수의 탭을 형성시키고, 입력단에 인가되는 전원을 변압하여 출력단에 공급하는 주 변압기와; 상기 입력단과 주 변압기 1차 측의 일단에 1차 측이 연결되며, 상기 주 변압기 1차 측 다수의 탭 중에서 중간 탭과 어느 하나의 탭에 2차 측의 일단과 타단이 연결되어, 상기 주 변압기 1차 측으로 보상 전압을 공급하는 보상 변압기; 상기 주 변압기 1차 측 다수의 탭에 대응하게 스위칭 소자를 각각 구비하고, 상기 스위칭 소자의 일단이 보상 변압기의 2차 측 타단에 공통 연결되며, 상기 스위칭 소자의 타단이 상기 주 변압기의 1차 측 다수의 탭에 각각 연결되는 스위칭부; 및, 상기 출력단에서 출력 전압을 검출하고, 검출된 출력전압이 규정 전압 안정도 허용범위 이내로 유지되도록 상기 스위칭부의 해당되는 하나의 스위칭 소자만을 동작하게 제어 신호를 발생하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부에서 출력전압이 규정 전압안정도 허용범위 이내로 승압 또는 강압되도록 발생된 제어 신호에 해당되는 상기 주 변압기 1차 측 하나의 탭만을 상기 주 변압기 1차 측의 중간 탭에 일단이 연결된 상기 보상 변압기 2차 측 타단과 연결되게, 상기 스위칭부의 해당 스위칭 소자를 작동시키는 것을 특징으로 하는 자동 전압 조절기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a main transformer for forming a plurality of tabs on the primary side, transforming the power applied to the input terminal to supply to the output terminal; A primary side is connected to one end of the input side and the primary transformer primary side, and one end and the other end of the secondary side are connected to an intermediate tab and one of the plurality of tabs of the primary transformer primary side, and the main transformer A compensation transformer for supplying a compensation voltage to the primary side; A switching element corresponding to a plurality of taps of the primary transformer primary side, respectively, and one end of the switching element is commonly connected to the other end of the secondary side of the compensation transformer, and the other end of the switching element is the primary side of the main transformer A switching unit connected to each of the plurality of taps; And a controller configured to detect an output voltage at the output terminal and generate a control signal to operate only one corresponding switching element of the switching unit such that the detected output voltage is maintained within a specified voltage stability tolerance range. The compensating transformer secondary side of which the one end is connected to the intermediate tap of the primary transformer primary side only the one tap of the primary transformer primary side corresponding to the control signal generated so that the output voltage is raised or lowered within the specified voltage stability tolerance range. In connection with the stage, it provides an automatic voltage regulator, characterized in that for operating the corresponding switching element of the switching unit.

바람직하게는, 상기 스위칭부를 9개의 역병렬 구성 사이리스터 모듈(SCR Module)의 스위칭 소자로 이루어지게 할 수 있다.Preferably, the switching unit may be made of switching elements of nine anti-parallel constituent thyristor modules.

상기의 구성을 갖는 이 발명의 자동 전압 조절기에 의하면, 종래 순차적인 탭 전환 방식으로 비례 변압기 탭 전환부를 서지 전압을 발생시키지 않도록 제로 크로싱에서 작동시키므로 출력 전압의 안정화 응답 속도가 지연되던 것을, 직접 접속 방식으로 구성을 간단하게 하여 효율을 높이고 제조비용을 절감하면서 승압 및 강압의 제어 범위인 최저 전압에서 최고 전압으로 변동 시에도 빠르고 정확한 응답을 유지할 수 있어 즉각적으로 출력 전압을 안정화시키는 효과가 있게 된다.According to the automatic voltage regulator of the present invention having the above-described configuration, since the proportional transformer tap switching unit is operated at zero crossing so as not to generate a surge voltage in the conventional sequential tap switching method, the stabilization response speed of the output voltage is delayed directly. In this way, the configuration can be simplified to increase efficiency and reduce manufacturing costs, while maintaining a fast and accurate response even when changing from the lowest voltage to the highest voltage, which is the control range of the boost and step-down, thereby stabilizing the output voltage immediately.

이하에서는, 이 발명의 바람직한 실시 예를 첨부하는 도면들을 참조하여 상세하게 설명하는데, 이는 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 이 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which are intended to be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. It is not intended that the technical spirit and scope of this invention be limited.

도 2는 이 발명의 실시 예에 따른 자동 전압 조절기를 도시한 것이다.2 illustrates an automatic voltage regulator according to an embodiment of the present invention.

이 발명의 실시 예에 따른 자동 전압 조절기(100)는, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 입력단 Vin, 주 변압기(TR₃)와 보상 변압기(TR₁) 그리고 스위칭부(110)와 제어부(120), 출력단 Vout으로 이루어진다.As shown in FIG. 2, the automatic voltage regulator 100 according to the embodiment of the present invention includes an input terminal Vin, a main transformer TR₃ and a compensation transformer TR ′, a switching unit 110, a controller 120, It consists of the output terminal Vout.

상기 주 변압기(TR₃)는, 입력단 Vin에 인가되는 전원을 변압하여 출력단 Vout에 공급하는데, 1차 측에 다수의 탭을 형성시킨다. 이 발명의 실시 예에서는 9개의 탭을 형성시키고, 각 탭에 대응하는 상기 스위칭부(110)의 스위칭 소자들(111~119)의 타단과 각각 연결시킨다.The main transformer TR3 transforms a power applied to the input terminal Vin and supplies it to the output terminal Vout, and forms a plurality of tabs on the primary side. In the embodiment of the present invention, nine tabs are formed and connected to the other ends of the switching elements 111 to 119 of the switching unit 110 corresponding to each tab.

상기 보상 변압기(TR₁)는, 입력단 Vin과 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측의 일단에 1차 측이 연결되어 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측으로 승압 또는 강압을 위한 보상 전압을 공급한다.The compensation transformer TR 'has a primary side connected to one end of an input terminal Vin and the primary side of the main transformer TR₃, and supplies a compensation voltage for boosting or stepping down to the primary side of the main transformer TR₃.

이를 위해 상기 보상 변압기(TR₁)의 2차 측은, 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측 다수의 탭 중에서 중간 탭과 어느 하나의 탭에 일단과 타단을 연결시켜 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측에서 전압을 공급받는다.To this end, the secondary side of the compensating transformer TR₁ may be connected to one end and the other end of an intermediate tap and one of the plurality of taps of the primary transformer TR₃ at the primary side of the main transformer TR₃. The voltage is supplied.

그리고 상기 보상 변압기(TR₁)의 2차 측 타단은, 상기 스위칭부(110)의 스위칭 소자들의 일단과 공통 연결시킨다.The other end of the secondary side of the compensation transformer TR 'is commonly connected to one end of the switching elements of the switching unit 110.

상기 스위칭부(110)는, 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측 다수의 탭에 대응하게 예를 들면 9개의 전력 반도체 스위칭 소자인 역병렬 구성 사이리스터 모듈(SCR Module)의 스위칭 소자(111~119)를 각각 구비하고, 상기 스위칭 소자(111~119)의 일단을 보상 변압기(TR₁)의 2차 측 타단에 공통 연결시키며, 상기 주 변압기(TR₃)의 1차 측 다수의 탭에 타단을 각각 연결시킨다.The switching unit 110 corresponds to a plurality of taps on the primary side of the main transformer TR₃, for example, switching elements 111 to 119 of an anti-parallel configuration thyristor module that is nine power semiconductor switching elements. Each of the switching elements 111 to 119 is commonly connected to the other end of the secondary side of the compensation transformer TR 변압기, and the other end of the switching elements 111 to 119 is connected to the plurality of taps of the primary side of the main transformer TR₃. .

그리고 상기 스위칭부(110)는, 상기 제어부(120)에서 출력단 Vout으로부터 검출된 출력전압이 규정 전압안정도 허용범위 이내로 승압 또는 강압되도록 발생된 제어 신호에 해당되는 전압이 유기되도록, 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측 다수의 탭 중에서 어느 하나의 탭만을 상기 보상 변압기(TR₁) 2차 측 타단과 연결시키게 동작한다.In addition, the switching unit 110 may induce the voltage corresponding to the control signal generated so that the output voltage detected by the control unit 120 from the output terminal Vout is stepped up or down within a specified voltage stability tolerance range. And one of the plurality of taps of the primary side is connected to the other end of the secondary side of the compensation transformer TR '.

즉 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측의 중간 탭과 해당 탭은 상기 보상 변압기(TR₁) 2차 측과 연결되면서 보상 전압을 발생시켜 상기 출력단 Vout의 출력 전압이 규정 전압안정도 허용범위 이내로 안정화될 수 있도록 하는 범위에 해당되게 하나의 스위칭 소자만을 서지 전압을 발생시키지 않도록 제로 크로싱(Zero-crossing)에서 동작시킨다.That is, the intermediate tap of the primary side of the main transformer TR₃ and the corresponding tap are connected to the secondary side of the compensating transformer TR₁ to generate a compensation voltage so that the output voltage of the output terminal Vout can be stabilized within a specified voltage stability tolerance range. Only one switching element is operated in zero-crossing so as not to generate a surge voltage.

상기 제어부(120)는, 상기 주 변압기(TR₃)의 2차 측 출력단 Vout에서 출력 전압을 검출하고, 검출된 출력전압이 규정 전압 안정도 허용범위 이내로 유지되게 하는 신호를 발생한다.The control unit 120 detects an output voltage at the secondary output terminal Vout of the main transformer TR3 and generates a signal for keeping the detected output voltage within a specified voltage stability allowable range.

상기 제어부(120)에서 발생된 제어 신호에 따라 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측의 승압 또는 강압을 위해 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측의 해당 탭을 상기 보상 변압기(TR₁) 2차 측 타단과 연결시키도록 상기 스위칭부(110)의 해당 스위칭 소자들(111~119)을 동작시키게 제어한다.In response to the control signal generated by the controller 120, the corresponding tap on the primary side of the main transformer TR₃ is applied to the secondary side of the compensating transformer TR₁ for boosting or stepping down on the primary side of the main transformer TR₃. It controls to operate the corresponding switching elements 111 to 119 of the switching unit 110 to be connected to the stage.

상기와 같은 구성을 갖는 이 발명의 실시 예에 따른 자동 전압 조절기(100)의 입력 전압이나 부하의 변동에 따른 승압 또는 강압의 작동 과정을 첨부하는 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.With reference to the accompanying drawings, the operation of the step-up or step-down according to the change in the input voltage or load of the automatic voltage regulator 100 according to an embodiment of the present invention having the above configuration will be described in detail as follows.

도 3a 및 도 3b는 도 2의 자동 전압 조절기에서 출력전압 안정도 2% 정격 범위 내의 전압을 조절하는 경우를 나타낸 것이고, 도 4a 내지 도 4c는 도 2의 자동 전압 조절기에서 출력전압 안정도 2% 정격 범위보다 높은 전압을 조절하는 경우를 나타낸 것이고, 도 5a 내지 도 5c는 도 2의 자동 전압 조절기에서 출력전압 안정도 2% 정격 범위보다 낮은 전압을 조절하는 경우를 나타낸 것이다.3A and 3B illustrate a case in which a voltage within 2% of the output voltage stability is regulated in the automatic voltage regulator of FIG. 2, and FIGS. 4A to 4C illustrate a 2% rated range of output voltage stability in the automatic voltage regulator of FIG. 2. Figure 5a to 5c shows a case of adjusting the higher voltage, Figure 2a to 5c shows a case of adjusting the voltage lower than the output voltage stability 2% rated range in the automatic voltage regulator of FIG.

이 발명의 실시 예에서는, 입력전압 정격을 220V 로 하여 출력전압 안정도 ±2%(220V 기준으로 ±4V 로 하면 216~224V 를 정격 범위로 함)를 유지하게 하고, 상기 보상 변압기(TR₁)의 권수비를 1 : 3.4375 (32V : 110V)로 하여 정격 범위가 216~224V 일 때 8V 간격으로 최대 32V 까지 상하로 변동하면서 184~256V 범위 내에서 승압 또는 강압을 조정하는데, 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측의 탭 간 전압차를 같게 두면서 9개를 형성시키고 상기 스위칭 소자의 동작에 의해 9개의 탭 중에서 어느 하나와 연결되면서 승압 또는 강압시키는 것으로 한다.In the embodiment of the present invention, the input voltage rating is 220V, and the output voltage stability is maintained at ± 2% (when using ± 4V at 220V, 216 to 224V is within the rated range), and the turn ratio of the compensation transformer TR ' 1: 3.4375 (32V: 110V), when the rated range is 216 ~ 224V, it adjusts the step-up or step-down within the range of 184 ~ 256V while changing up and down up to 32V at 8V interval. Nine pieces are formed while the voltage difference between the taps on the side is the same, and the voltage is increased or decreased while being connected to any one of the nine taps by the operation of the switching element.

먼저, 이 발명의 실시 예에 따른 자동 전압 조절기(100)가 정격 범위 내에서 작동하는 예를 도 3a 및 도 3b를 참조하면서 설명한다.First, an example in which the automatic voltage regulator 100 operates within the rated range will be described with reference to FIGS. 3A and 3B.

이 발명의 실시 예에 따른 자동 전압 조절기(100)에서는, 도 3a 및 도 3b에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 제어부(120)에서 검출되는 상기 주 변압기(TR₃)의 출력 전압 변동이 216~224V로서 규정 전압안정 허용 범위 내인 경우에는, 제로 크로싱에서 상기 스위칭부(110)의 9개의 스위칭 소자(111~119) 중에서 정격 범위를 유지하도록 해당 스위칭 소자(115)인 사이리스터 모듈에 게이트 동작(ON)신호를 즉시 인가하여 동작하게 제어 신호를 발생시켜, 상기 보상 변압기(TR₁) 2차 측의 타단이 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측의 중간 탭과 연결되면서 상기 보상 변압기(TR₁)의 2 차측에는 전압이 유기되지 않도록 함으로써 최종 출력전압을 216~224V 그대로 유지시킨다.In the automatic voltage regulator 100 according to the embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 3A and 3B, the output voltage variation of the main transformer TR₃ detected by the controller 120 is 216 to 224 V. When within the specified voltage stability allowable range, the gate operation (ON) signal to the thyristor module that is the switching element 115 to maintain the rated range among the nine switching elements 111 to 119 of the switching unit 110 at zero crossing. Is applied immediately to generate a control signal, and the other end of the secondary side of the compensating transformer TR 'is connected to the middle tap of the primary side of the main transformer TR3, and a voltage is applied to the secondary side of the compensating transformer TR'. The final output voltage is kept at 216 ~ 224V by avoiding this induction.

한편, 이 발명의 실시 예에 따른 자동 전압 조절기(100)가 강압으로 작동하는 예를 도 4a 내지 도 4c를 참조하면서 설명한다.On the other hand, an example in which the automatic voltage regulator 100 according to the embodiment of the present invention operates in a step-down will be described with reference to Figures 4a to 4c.

이 발명의 실시 예에 따른 자동 전압 조절기(100)에서는, 도 4a 및 도 4b에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 제어부(120)에서 검출되는 상기 주 변압기(TR₃)의 출력 전압이 224V보다 높아 규정 전압안정 허용 범위를 벗어난 경우에는, 제로 크로싱에서 상기 스위칭부(110)의 9개의 스위칭 소자(111~119) 중에서 필요한 만큼 강압하도록 스위칭 소자(116~119)중 해당 스위칭 소자인 사이리스터 모듈에 게이트 동작(ON)신호를 즉시 인가하여 동작하게 제어 신호를 발생시켜, 주 변압기(TR₃)의 1차 측 5번째 중간 탭과 동작하는 해당 스위칭 소자와 연결된 해당 탭에 유기되는 전압이 상기 보상 변압기(TR₁) 2차 측에 유기되고, 상기 보상 변압기(TR₁) 1차 측을 통해 상기 주 변압기(TR₃)의 최종 출력전압을 216~224V 로 바로 강압 조절하여 출력 전압 안정화 속도를 빠르게 한다.In the automatic voltage regulator 100 according to the exemplary embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 4A and 4B, the output voltage of the main transformer TR₃ detected by the controller 120 is higher than 224 V so that a specified voltage is provided. When the stability is out of the allowable range, the gate operation is performed to the thyristor module which is the corresponding switching element of the switching elements 116 to 119 so as to step down as needed among the nine switching elements 111 to 119 of the switching unit 110 at zero crossing. ON) signal is applied immediately to generate a control signal to operate, so that the voltage induced in the corresponding tap connected to the corresponding switching element operating with the fifth intermediate tap of the primary side of the main transformer TR₃ is equal to the compensation transformer TR₁ 2. It is induced on the vehicle side, and the final output voltage of the main transformer TR₃ is directly stepped down to 216 ~ 224V through the compensation transformer TR₁ primary side to speed up the output voltage stabilization rate.

구체적으로, 출력 전압이 224V보다 높은 경우에 출력전압 안정도 ±2%의 범위인 8V 간격으로 구분하여, 224~232V에서는 상기 제어부(120)에서 상기 스위칭부(110)의 스위칭 소자(116~119)중 6번째 스위칭 소자(116)를 동작시켜, 주 변압기(TR₃)의 1차 측 5번째 중간 탭과 6번째 탭에 유기되는 전압이 상기 보상 변압기(TR₁) 2차 측에 유기되고, 상기 보상 변압기(TR₁) 1차 측을 통해 8V가 강압되게 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측에 가해지면서 최종 출력전압을 216~224V 로 빠르게 안정화시킨다.Specifically, when the output voltage is higher than 224V, the output voltage stability is divided into 8V intervals in a range of ± 2%. At 224 to 232V, the control unit 120 switches the switching elements 116 to 119 of the switching unit 110. The sixth switching element 116 is operated so that the voltage induced on the fifth intermediate tap and the sixth tap of the primary side of the main transformer TR₃ is induced on the secondary side of the compensation transformer TR ', and the compensation transformer The main output (TR 3) is applied to the primary side of the main transformer (TR 3) so that 8V is stepped down through the primary side (TRV) and the final output voltage is quickly stabilized to 216 ~ 224V.

마찬가지로, 232~240V에서는 상기 제어부(120)에서 상기 스위칭부(110)의 스위칭 소자(116~119)중 7번째 스위칭 소자(117)를 동작시켜, 상기 보상 변압기(TR₁) 1차 측을 통해 16V가 강압되게 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측에 가하며, 240~248V에서는 상기 제어부(120)에서 상기 스위칭부(110)의 스위칭 소자(116~119)중 8번째 스위칭 소자(118)를 동작시켜, 상기 보상 변압기(TR₁) 1차 측을 통해 24V가 강압되게 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측에 가하며, 248~256V에서는 상기 제어부(120)에서 상기 스위칭부(110)의 스위칭 소자(116~119)중 9번째 스위칭 소자(119)를 동작시켜, 상기 보상 변압기(TR₁) 1차 측을 통해 32V가 강압되게 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측에 가하게 된다.Similarly, at 232 to 240V, the control unit 120 operates the seventh switching element 117 of the switching elements 116 to 119 of the switching unit 110 to operate the 16V through the primary side of the compensation transformer TR '. Is applied to the primary side of the main transformer (TR₃) so as to be stepped down, and at 240 to 248V, the controller 120 operates the eighth switching element 118 of the switching elements 116 to 119 of the switching unit 110. 24V is applied to the primary side of the main transformer TR₃ by stepping down the primary side of the compensating transformer TR₁, and at 248 to 256V, the control unit 120 switches the switching element 116 to the first side. The ninth switching element 119 of 119 is operated to apply 32V to the primary side of the main transformer TR₃ by stepping down the primary side of the compensation transformer TR ′.

만일, 출력 전압이 235V인 경우에는, 도 4c에 도시되어 있는 바와 같이, 강압의 232~240V 범위에 해당되므로, 상기 제어부(120)에서 상기 스위칭부(110)의 스위칭 소자(116~119)중 7 번째 스위칭 소자(117)를 동작시켜, 보상 변압기(TR₁) 2차 측에 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측 5번째 중간 탭과 7번째 탭이 연결되면서 55V 전압이 유기되고, 상기 보상 변압기(TR₁) 1차 측을 통해 16V가 강압되어 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측에 최종 출력전압을 216~224V 범위 이내인 219V 로 빠르게 안정화시킨다.If the output voltage is 235V, as shown in FIG. 4C, since the voltage falls within the range of 232 to 240V of the step-down, the control unit 120 of the switching elements 116 to 119 of the switching unit 110. By operating the seventh switching element 117, a 55 V voltage is induced while the fifth middle tap and the seventh tap of the primary side of the main transformer TR3 are connected to the secondary side of the compensating transformer TR₁. TRV) 16V is stepped down through the primary side to quickly stabilize the final output voltage to 219V within the range of 216 ~ 224V on the primary side of the main transformer (TR₃).

다음으로, 이 발명의 실시 예에 따른 자동 전압 조절기(100)가 승압으로 작동하는 예를 도 5a 내지 도 5c를 참조하면서 설명한다.Next, an example in which the automatic voltage regulator 100 operates at a boost will be described with reference to FIGS. 5A to 5C.

이 발명의 실시 예에 따른 자동 전압 조절기(100)에서는, 도 5a 및 도 5b에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 제어부(120)에서 검출되는 상기 주 변압기(TR₃)의 출력 전압이 216V보다 낮아 규정 전압안정 허용 범위를 벗어난 경우에는, 제로 크로싱에서 상기 스위칭부(110)의 9개의 스위칭 소자(111~119) 중에서 필요한 만큼 승압하도록 스위칭 소자(111~114)중 해당 스위칭 소자인 사이리스터 모듈에 게이트 동작(ON)신호를 즉시 인가하여 동작하게 제어 신호를 발생시켜, 주 변압기(TR₃)의 1차 측 5번째 중간 탭과 동작하는 해당 스위칭 소자와 연결된 해당 탭에 유기되는 전압이 상기 보상 변압기(TR₁) 2차 측에 유기되고, 상기 보상 변압기(TR₁) 1차 측을 통해 상기 주 변압기(TR₃)의 최종 출력전압을 216~224V 로 바로 승압 조절하여 출력 전압 안정화 속도를 빠르게 한다.In the automatic voltage regulator 100 according to the embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 5A and 5B, the output voltage of the main transformer TR₃ detected by the controller 120 is lower than 216V, and thus, a specified voltage. When the stability is out of the allowable range, the gate operation is performed on the thyristor module which is the corresponding switching element of the switching elements 111 to 114 to boost as necessary among the nine switching elements 111 to 119 of the switching unit 110 at zero crossing. ON) signal is applied immediately to generate a control signal to operate, so that the voltage induced in the corresponding tap connected to the corresponding switching element operating with the fifth intermediate tap of the primary side of the main transformer TR₃ is equal to the compensation transformer TR₁ 2. It is induced on the vehicle side, and the output voltage stabilization speed is increased by directly adjusting the final output voltage of the main transformer TR₃ to 216 ~ 224V through the compensation transformer TR₁ primary side.

구체적으로, 출력 전압이 216V보다 낮은 경우에 출력전압 안정도 ±2%의 범위인 8V 간격으로 구분하여, 216~208V에서는 상기 제어부(120)에서 상기 스위칭부(110)의 스위칭 소자(111~114)중 4번째 스위칭 소자(114)를 동작시켜, 주 변압기(TR₃)의 1차 측 5번째 중간 탭과 4번째 탭에 유기되는 전압이 상기 보상 변압기(TR₁) 2차 측에 유기되고, 상기 보상 변압기(TR₁) 1차 측을 통해 8V가 승압되 게 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측에 가해지면서 최종 출력전압을 216~224V 로 빠르게 안정화시킨다.Specifically, when the output voltage is lower than 216V, the output voltage stability is divided into 8V intervals in a range of ± 2%, and at 216 to 208V, the control element 120 switches the switching elements 111 to 114 of the switching unit 110. The fourth switching element 114 is operated, and the voltage induced in the fifth intermediate tap and the fourth tap of the primary side of the main transformer TR3 is induced on the secondary side of the compensation transformer TR ', and the compensation transformer The main output (TR3) is applied to the primary side of the main transformer (TR₃) to boost 8V through the primary side (TR₁) and quickly stabilize the final output voltage to 216 ~ 224V.

마찬가지로, 208~200V에서는 상기 제어부(120)에서 상기 스위칭부(110)의 스위칭 소자(111~114)중 3번째 스위칭 소자(113)를 동작시켜, 상기 보상 변압기(TR₁) 1차 측을 통해 16V가 승압되게 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측에 가하며, 200~192V에서는 상기 제어부(120)에서 상기 스위칭부(110)의 스위칭 소자(111~114)중 2번째 스위칭 소자(112)를 동작시켜, 상기 보상 변압기(TR₁) 1차 측을 통해 24V가 승압되게 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측에 가하며, 192~184V에서는 상기 제어부(120)에서 상기 스위칭부(110)의 스위칭 소자(111~114)중 1번째 스위칭 소자(111)를 동작시켜, 상기 보상 변압기(TR₁) 1차 측을 통해 32V가 승압되게 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측에 가하게 된다.Similarly, at 208 to 200 V, the control unit 120 operates the third switching element 113 of the switching elements 111 to 114 of the switching unit 110 to operate the 16 V through the primary side of the compensation transformer TR '. Is applied to the primary side of the main transformer TR₃ so that the voltage is boosted, and at 200 to 192V, the control unit 120 operates the second switching element 112 of the switching elements 111 to 114 of the switching unit 110. And 24V is boosted to the primary side of the main transformer TR₃ through the compensation transformer TR₁ primary side, and at 192 to 184V, the control unit 120 switches the switching elements 111 to 111. The first switching element 111 of 114 is operated to apply 32V to the primary side of the main transformer TR₃ by stepping up the primary side of the compensation transformer TR '.

만일, 출력 전압이 188V인 경우에는, 도 5c에 도시되어 있는 바와 같이, 승압의 192~184V 범위에 해당되므로, 상기 제어부(120)에서 상기 스위칭부(110)의 스위칭 소자(111~114)중 1번째 스위칭 소자(111)를 동작시켜, 보상 변압기(TR₁) 2차 측에 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측 5번째 중간 탭과 1번째 탭이 연결되면서 110V 전압이 유기되고, 상기 보상 변압기(TR₁) 1차 측을 통해 32V가 승압되어 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측에 최종 출력전압을 216~224V 범위 이내인 220V 로 빠르게 안정화시킨다.If the output voltage is 188V, as shown in FIG. 5C, since it corresponds to a range of 192 to 184V of the boost, the control unit 120 of the switching elements 111 to 114 of the switching unit 110 may be used. By operating the first switching element 111, the 110V voltage is induced while the 5th middle tap and the 1st tap of the primary side of the main transformer TR3 are connected to the secondary side of the compensating transformer TR₁, and the 110V voltage is induced. TRV) 32V is boosted through the primary side to quickly stabilize the final output voltage to 220V within the range of 216 ~ 224V on the primary side of the main transformer (TR₃).

이로부터 상기 제어부(120)에서는, 출력 전압이 규정 전압안정도 허용범위 내에서 유지되도록 상기 스위칭부(110)의 해당 스위칭 소자 하나만을 동작시키면서 상기 보상 변압기(TR₁)에 전압이 직접 유기되어 상기 보상 변압기(TR₁)에서 승압 또는 강압을 통한 보상 전압을 상기 주 변압기(TR₃) 1차 측으로 공급하게 함으로써, 제어 범위인 최저 전압에서 최고 전압 사이에서 급격하게 변동되는 전압에도 종래 자동 전압 조절기에서 순차적인 탭 변환 방식으로 여러 개의 스위칭 소자 동작으로 인한 응답 속도 지연과 달리, 즉각적으로 출력 전압을 안정화시켜 응답 속도를 매우 빠르게 하여 정밀 전기ㆍ전자 기기의 오동작을 방지하며, 또한 간단한 구성에 의해 제조비용을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 전력 소모를 줄여 최대 효율을 가져오며, 전기ㆍ전자 기기의 수명 연장을 가능하게 한다.From this, the control unit 120 operates only one corresponding switching element of the switching unit 110 so that the output voltage is maintained within a specified voltage stability allowable range, and a voltage is directly induced in the compensation transformer TR ', so that the compensation transformer By supplying the compensating voltage through step-up or step-down at (TR₁) to the primary side of the main transformer (TR₃), the sequential tap-changing in the conventional automatic voltage regulator is performed even when the voltage fluctuates rapidly from the lowest voltage to the highest voltage in the control range. Unlike the delay in response speed caused by the operation of several switching elements, the output voltage is stabilized immediately, thereby making the response speed very fast, preventing malfunction of precision electrical and electronic devices, and also reducing the manufacturing cost by a simple configuration. In addition, power consumption is reduced to bring maximum efficiency. To extend the life of the

이 발명은 상기의 실시 예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재되는 발명의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하고, 이러한 변형도 이 발명의 범위 내에 포함된다.This invention is not limited to the above embodiments, various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and such modifications are also included within the scope of the invention.

예를 들면 이 발명의 실시 예에서는 주 변압기(TR₃) 1차측 탭의 수와 스위칭 소자 개수를 9개로 하여 출력전압 안정도를 ±2%로 구현하고 있지만, 상기 주 변압기(TR₃) 1차측 탭의 수와 스위칭 소자 개수를 17개로 하여 출력전압 안정도를 ±1%로 구현할 수 있을 것이다.For example, the embodiment of the present invention implements the output voltage stability as ± 2% by setting the number of the main transformer (TR₃) primary taps and the number of switching elements to 9, but the number of the primary transformer (TR₃) primary taps With 17 switching elements, the output voltage stability can be realized as ± 1%.

도 1a 및 도 1b는 종래 순차 탭 전환 자동 전압 조절기의 예와 승압 또는 강압의 전압 조절을 위해 해당 전압 범위에서 동작시키는 스위칭 소자를 표로 도시한 것이고,1A and 1B show examples of a conventional sequential tap-changing automatic voltage regulator and a switching element operated in a corresponding voltage range for voltage regulation of step-up or step-down,

도 2는 이 발명의 실시 예에 따른 자동 전압 조절기를 도시한 것이고,2 illustrates an automatic voltage regulator according to an embodiment of the present invention.

도 3a 및 도 3b는 도 2의 자동 전압 조절기에서 출력전압 안정도 2% 정격 범위 내의 전압을 조절하는 경우를 나타낸 것이고,3A and 3B illustrate a case in which the automatic voltage regulator of FIG. 2 regulates a voltage within a 2% rated range of output voltage stability.

도 4a 내지 도 4c는 도 2의 자동 전압 조절기에서 출력전압 안정도 2% 정격 범위보다 높은 전압을 조절하는 경우를 나타낸 것이고,4A to 4C illustrate a case in which the automatic voltage regulator of FIG. 2 adjusts a voltage higher than the rated voltage stability range of 2%.

도 5a 내지 도 5c는 도 2의 자동 전압 조절기에서 출력전압 안정도 2% 정격 범위보다 낮은 전압을 조절하는 경우를 나타낸 것이다.5A to 5C illustrate a case in which the automatic voltage regulator of FIG. 2 adjusts a voltage lower than a 2% rated range of output voltage stability.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 보상 변압기(TR₁)10: compensation transformer (TR₁)

20 : 비례 변압기(TR₂)20: proportional transformer (TR₂)

30 : 주 변압기(TR₃) 30: main transformer (TR₃)

40c, 40d : 비례 변압기탭 전환부40c, 40d: Proportional transformer tap switch

60b : 제어부60b: control unit

70 : 공동 연결부70: joint connection

100 : 이 발명의 실시 예에 따른 자동 전압 조절기100: automatic voltage regulator according to an embodiment of the present invention

110 : 스위칭부110: switching unit

111~119 : 스위칭 소자111 ~ 119: switching element

120 : 제어부120: control unit

TR₁ : 보상 변압기TR₁: Compensation Transformer

TR₃ : 주 변압기TR₃: Main Transformer

Claims (2)

1차 측에 다수의 탭을 형성시키고, 입력단에 인가되는 전원을 변압하여 출력단에 공급하는 주 변압기와;A main transformer for forming a plurality of tabs on the primary side, transforming power applied to an input terminal, and supplying the power to the output terminal; 상기 입력단과 주 변압기 1차 측의 일단에 1차 측이 연결되며, 상기 주 변압기 1차 측 다수의 탭 중에서 중간 탭과 어느 하나의 탭에 2차 측의 일단과 타단이 연결되어, 상기 주 변압기 1차 측으로 보상 전압을 공급하는 보상 변압기;A primary side is connected to one end of the input side and the primary transformer primary side, and one end and the other end of the secondary side are connected to an intermediate tab and one of the plurality of tabs of the primary transformer primary side, and the main transformer A compensation transformer for supplying a compensation voltage to the primary side; 상기 주 변압기 1차 측 다수의 탭에 대응하게 스위칭 소자를 각각 구비하고, 상기 스위칭 소자의 일단이 보상 변압기의 2차 측 타단에 공통 연결되며, 상기 스위칭 소자의 타단이 상기 주 변압기의 1차 측 다수의 탭에 각각 연결되는 스위칭부; 및,A switching element corresponding to a plurality of taps of the primary transformer primary side, respectively, and one end of the switching element is commonly connected to the other end of the secondary side of the compensation transformer, and the other end of the switching element is the primary side of the main transformer A switching unit connected to each of the plurality of taps; And, 상기 출력단에서 출력 전압을 검출하고, 검출된 출력전압이 규정 전압 안정도 허용범위 이내로 유지되도록 상기 스위칭부의 해당되는 하나의 스위칭 소자만을 작동하게 제어 신호를 발생하는 제어부;를 포함하고,And a controller configured to detect an output voltage at the output terminal and generate a control signal to operate only one corresponding switching element of the switching unit such that the detected output voltage is maintained within a predetermined voltage stability tolerance range. 상기 제어부에서 출력전압이 규정 전압안정도 허용범위 이내로 승압 또는 강압되도록 발생된 제어 신호에 해당되는 상기 주 변압기 1차 측 하나의 탭만을 상기 주 변압기 1차 측의 중간 탭에 일단이 연결된 상기 보상 변압기 2차 측 타단과 연결되게, 상기 스위칭부의 해당 스위칭 소자를 작동시키는 것을 특징으로 하는 자동 전압 조절기.The compensation transformer 2 having one end connected to an intermediate tap of the primary transformer primary side corresponding to a control signal generated so that the output voltage is boosted or stepped down within a specified voltage stability tolerance range by the controller; And a corresponding switching element of the switching unit to be connected to the other end of the vehicle side. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스위칭부는, 9개의 역병렬 구성 사이리스터 모듈(SCR Module)의 스위칭 소자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 전압 조절기.The switching unit is an automatic voltage regulator, characterized in that consisting of the switching elements of the nine anti-parallel configuration thyristor module (SCR Module).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101133633B1 (en) * 2010-11-08 2012-04-10 주식회사 다원시스 Power supply apparatus and driving method thereof
KR20180049466A (en) 2016-11-02 2018-05-11 한국철도기술연구원 Voltage stabilizing apparatus using variable autotransformer and method therof

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