KR20110132907A - Waveform that have improved efficiency and power-saving feature automatic voltage regulator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 잉여전력을 차단하여 전기에너지의 사용을 절약하는 전력절감기능과 계통전원으로부터 과도전압 등의 유해한 전기적 성분의 유입을 방지하고, 부하 측 전기설비로부터 발생되어 전원 측으로 역류되는 고조파 등의 유출을 차단하며, 정전이나 복전 시에 일어나는 과도전압, 과도전류로부터 전원공급설비와 부하전기설비를 보호하고 억제할 수 있도록 전력공급이 점진적으로 재개되게 하며 왜곡되거나 변형된 전원을 보상하여 정현파형의 전압이 일정한 전원이 출력 될 수 있도록 하는 전원안정화기능으로 불안정하게 공급되는 전압을 일정한 전압으로 제어하여 항상 안정된 양질의 전원이 전기설비에 안전하게 공급되도록 하면서도 입력되는 전원이 사용자가 설정한 전압 고조파 및 역률이 정상허용범위 이내에서는 전압보상기능이 정지되는 고효율자동전압조정기에 관한 것이다.
The present invention prevents the inflow of harmful electrical components such as transient voltages from the system power supply and cuts off surplus power to save the use of electrical energy, and outflow of harmonics generated from the load side electrical equipment and flowed back to the power supply side. The power supply is gradually restarted to protect and suppress the power supply equipment and load electrical equipment from transient voltages and transients occurring during power failure or restoration, and compensates for the distorted or deformed power supply to compensate for the sine wave voltage. The power stabilization function enables the constant power to be output to control the unstable voltage to a constant voltage so that stable and stable power is always supplied safely to the electrical equipment, while the input power has the harmonics and power factor set by the user. The voltage compensation function is stopped within the normal allowable range. Relates to a high efficiency automatic voltage regulator.
일반적으로 사용하는 전압조정기를 살펴보면, 반도체공진제어방식을 사용하는데, 회로의 특성상 부피와 중량이 매우 증가되고, 안정도가 떨어지며 응답속도가 늦으며, 공진특성을 이용하여 소음이 발생되고, 부하특성에 따라 사용의 제한이 있을 뿐만 아니라, 파형보정이 되지 않는다.In general, the voltage regulator used is a semiconductor resonance control method, which is very large in volume and weight due to the characteristics of the circuit, the stability is low, the response speed is slow, noise is generated using resonance characteristics, Therefore, there are limitations to use and waveform correction is not possible.
그리고 탭 변환에 의한 전압조정기를 살펴보면, 제어용 변압기에 여러 단계의 전압이 형성된 탭을 구성시키고 연계된 전자스위치를 제어하여 상기 다수의 탭 중 한 개를 선정하여 설정한 전압을 공급하는 장치로서, 정밀하게 전압을 제어하지 못하고, 전자스위치 수량이 제어범위에 따라 증가되어 부피가 커지고 파형보정이 되지 않으며, 다수의 반도체와 다수의 저항을 이용하여 구성이 복잡하고 저항에서 발열되는 단점이 있다.In addition, when looking at the voltage regulator by the tap change, it is a device for supplying the voltage set by selecting one of the plurality of taps by configuring the tap with the voltage of various stages in the control transformer and controlling the associated electronic switch, The voltage is not controlled, the number of electronic switches is increased according to the control range, the volume is large and the waveform is not corrected, and the configuration is complicated by using a plurality of semiconductors and a plurality of resistors, and there is a disadvantage in generating heat from the resistor.
또한, 정전압공급기에 의한 전압조정기를 살펴보면, 브러시의 위치를 변경하기 위해 인위적으로나 전동기를 사용하여 제어함으로서, 응답속도가 매우 늦고, 안정도가 떨어지며, 접촉에 의한 브러시의 마모현상으로 주기적인 보수가 필요하며, 브러시와 권선의 접촉 불량 시에는 출력전원이 불안정해지는 단점이 있다.In addition, when looking at the voltage regulator by the constant voltage supply, by controlling artificially or by using a motor to change the position of the brush, the response speed is very slow, the stability is low, the periodical maintenance is required due to the wear of the brush by contact. And, when the contact between the brush and the winding has a disadvantage that the output power is unstable.
그리고 컨버터와 인버터에 의한 전압조정기를 살펴보면, 컨버터, 인버터 및 제어용변압기로 구성되며, 회로가 매우 복잡하고, 제작비용이 많이 소요되며, 구성부품의 특성상 발열이 심하고, 잦은 유지보수가 필요하며, 정류부동작으로 발생되어 역류되는 고조파전류로 파형변형이 많이 발생되고, 역률이 저하되어 입력전원설비에 악영향을 미친다.In addition, when looking at the voltage regulator by the converter and the inverter, it is composed of a converter, inverter and control transformer, the circuit is very complicated, the manufacturing cost is high, the heat generated by the characteristics of the components, frequent maintenance is required, Harmonic currents generated by operation and flowing back generate a lot of waveform deformation, and the power factor is lowered, which adversely affects the input power equipment.
또한, 디지털자동전압조정기는 불규칙한 전압의 제어 시 승압권선과 감압권선을 제어하는 반도체스위치가 해당 사이클 동안 동시에 동작될 수 있으며, 제어부 고장 시 자동으로 절제하는 우회전원선로가 마련되어 있지 않는 단점이 있다.In addition, the digital automatic voltage regulator has the disadvantage that the semiconductor switch for controlling the boost winding and the decompression winding can be operated simultaneously during the corresponding cycle when the irregular voltage is controlled, and the right turn line for automatically cutting off the controller failure is not provided.
상기 종래기술을 정리하게 되면, 입력되는 상용전원을 공급받아 전압을 제어하여 부하설비에 공급하는 일반적인 방식으로 용량이 큰 변압기를 다수 이용하여 전압을 제어함으로 조정기 자체의 열과 소음으로 전기손실이 발생되며, 잉여전력을 차단하거나 제어할 수 없고 제어동작 시 전압파형을 왜곡시키며, 왜곡되어 공급되는 전압파형을 보정하지 못하며, 상시 인버터방식에서는 정류 시에 발생되는 고조파전류로 인한 전원파형왜곡발생과 역률이 낮아져 효율성이 없고, 공진회로나 탭 절체회로를 사용하여 다양한 부하설비에 적용될 수 없으며, 크기와 무게가 있어 설치장소를 고려해야 한다. 또한, 정격전압의 허용변동범위는 안정도에 의해서 정격의 ±15% 이내로 한정되고, 허용변동범위의 확대는 제조원가의 급격한 증가를 유발하며, 이는 원가상승과 제작비용, 물류비용, 대용량이나 고전압에서의 사용이 불가능하고, 특히 기존의 전압조정기에서는 자체적 제어 동작 시에 전압의 왜곡과 고조파가 발생되어 제어효율의 저조로 전기에너지의 손실로 경제적이지 못한 문제점이 있었다.
If the prior art is summarized, the electric loss is generated by the heat and noise of the regulator itself by controlling the voltage by using a large capacity transformer in a general manner of controlling the voltage by receiving the input commercial power input and supplying it to the load facility. It is not possible to cut off or control surplus power, distort voltage waveform during control operation, and do not correct the voltage waveform that is distorted. In the constant frequency inverter method, power waveform distortion and power factor due to harmonic current generated during rectification are It is low in efficiency and cannot be applied to various load equipment by using resonant circuit or tap switching circuit, and it has size and weight, so installation place should be considered. In addition, the allowable fluctuation range of the rated voltage is limited to within ± 15% of the rating by the stability, and the expansion of the allowable fluctuation range causes a rapid increase in manufacturing cost, which is caused by the cost increase, manufacturing cost, logistics cost, large capacity or high voltage. It is impossible to use, and in particular, the conventional voltage regulator has a problem in that it is not economical due to the loss of electrical energy due to low control efficiency due to the voltage distortion and harmonics generated during its own control operation.
이에 본 발명에서는 상기 종래기술들의 문제점인 고조파(harmonics)나 왜율을 발생시키지 않고 역률을 저하시키지 않으면서도 입력전원으로 유입되는 과도한 전압을 안정시켜 출력 공급되게 하면서 잉여전력을 차단하여 전기에너지를 절약하고 부하전기기기를 과도전압으로부터 보호하여 수명단축을 방지하여 연장시킨다.Therefore, the present invention saves electrical energy by cutting off excess power while stabilizing excessive voltage flowing into the input power source without lowering the power factor without generating harmonics or distortion, which is a problem of the related arts. It protects the load electrical equipment from excessive voltage and prevents shortening the life.
제어부 이상이나 고장 및 정비 시에는 출력전원을 중단하지 않으면서 바이패스(BYPASS)회로가 동작되게 하여 입력되는 전원이 출력전원으로 바로 공급될 수 있도록 하는 기능을 가지며, 입력되는 전원이 설정된 범위 이내에서는 제어 동작이 정지되고, 설정범위 초과입력 시에는 즉시 작동을 개시하여 출력의 중단이나 변동 없이 제어동작기능을 수행하므로 능동필터기능과 전력절감기능을 가지는 활용도가 매우 높은 고효율자동전압조정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
In case of abnormal control or failure or maintenance, the bypass circuit is operated without interrupting the output power so that the input power can be supplied directly to the output power. When the control operation is stopped and the input exceeds the setting range, the operation is started immediately and the control operation function is performed without interruption or change of output. Therefore, the high efficiency automatic voltage regulator with active filter function and power saving function is provided. The purpose.
상기 목적을 달성하기 위한 기술적 내용으로서의 본 발명은, The present invention as technical content for achieving the above object,
입력전원으로부터 유입되는 전원상태를 검출하는 입력전원검출부와 부하기기로 공급되는 전원상태를 검출하는 출력전원검출부와 전압과 전류의 고조파 및 파형왜율을 개선하여 역률을 보상하여 유효전력을 높이며, 정현파를 구현하여 설정된 전압으로 공급할 수 있도록 전력용반도체소자를 정현파 전원이 공급되도록 하는 보상전원검출부와 계산된 전력정보를 사용자에게 제공하며 제어정도를 입력시키는 설정경보표시장치와 상기 설정경보표시장치에서 입력한 제어 값에 따라 제어량을 결정하는 디지털전력제어부와 상기 디지털전력제어부의 제어신호에 따라 제어량을 제어하는 전력제어용 반도체로 구성된 전력제어부와 상기 전력제어부에 연계되어 출력되는 전압을 보상하는 전력제어용변압기와 상기 전력제어부의 고장이나 유지정비를 위해 연계 구성된 바이패스회로, 콘덴서 및 리액터로 구성된 능동필터회로부를 포함하는 것으로 이루어진다.The input power detector detects the state of power supplied from the input power, the output power detector detects the state of power supplied to the load, and the harmonics and waveform distortion of the voltage and current are improved to compensate for the power factor to increase the effective power. The set alarm display device and the set alarm display device for providing the control power and providing the calculated power information to the user, and providing the calculated power information to the power semiconductor device so that the power semiconductor device can be supplied at the set voltage. A power control unit comprising a digital power control unit determining a control amount according to a control value, a power control semiconductor configured to control the control amount according to a control signal of the digital power control unit, and a power control transformer compensating a voltage output in connection with the power control unit; For failure or maintenance of power control unit Connection configured by-pass circuit, it is made to include an active filter circuit consisting of a condenser and a reactor.
상기 입력전원검출부의 전단에는 사용자와 다른 장치에 미치는 영향을 최소화 시키도록 과도전압억제기능과 노이즈필터기능을 연계수행할 수 있는 과도전압노이즈필터가 구성되어야 한다.In order to minimize the influence on the user and other devices, the transient voltage noise filter capable of linking the transient voltage suppression function and the noise filter function should be configured at the front end of the input power detector.
상기 디지털전력제어부에는 장애발생이나 유지보수를 하기 위하여 자동 및 수동으로 전환동작 시킬 수 있는 무접점반도체스위치(SSR : Solid State Relay) 또는 전자접촉기를 이용하여 우회할 수 있도록 구성되어야 한다.The digital power control unit should be configured to be bypassed by using a solid state relay (SSR) or a magnetic contactor that can be automatically and manually switched to perform a failure or maintenance.
또한, 입력전원검출부, 출력전원검출부, 보상전원검출부와 디지털전력제어부 및 능동필터회로부가 서로 연계되어 프로그램순차도를 통하여 설정된 제어 값에 따라 정현파형의 정전압을 공급하도록 처리된 보정신호를 출력시키며, 출력된 신호는 무접점반도체전력스위칭소자와 정류소자로서 제어되며 콘덴서, 리액터가 복합적으로 구성되어 고조파와 역률 및 제어전압과 제어량의 조정에 대하여 검출 표시되는 정보를 운영자가 보고 조정설정가능 하도록 제어 및 계측표시장치와 연계되어 구성되어야 한다.In addition, the input power detector, the output power detector, the compensation power detector, the digital power controller, and the active filter circuit unit are connected to each other to output a correction signal processed to supply a sine wave constant voltage according to a control value set through a program sequence diagram. The output signal is controlled as a solid-state semiconductor power switching element and a rectifier element, and the condenser and the reactor are combined to control and adjust the information displayed and detected for the adjustment of harmonics, power factor, control voltage and control amount. It should be configured in connection with the measuring display.
상기 전력제어부의 승압전압발생부에서는 낮은 전압을 설정된 전압으로 높이도록 승압모드와 감압전압발생부에서는 높게 입력되는 전압을 상쇄시켜 잉여전력을 절감시키는 감압모드 및 직송회로를 동작시켜 고효율제어모드로 동작되어 제어전력손실을 방지할 수 있도록 세 가지 동작모드로 구성되어야 한다.
The booster voltage generation unit of the power control unit operates the decompression mode and direct transmission circuit to reduce the surplus power by increasing the low voltage to the set voltage and the high voltage input unit in the decompression voltage generator to operate the high efficiency control mode. It should be composed of three operation modes to prevent control power loss.
본 발명에 따른 전력절감기능을 가지는 고효율자동전압조정기에 의하면,According to the high efficiency automatic voltage regulator having a power saving function according to the present invention,
외부로부터 공급되는 입력전원을 검출하는 회로와 출력되는 전원을 검출할 수 있도록 회로를 구비하고, 전압, 전류, 역률, 왜율, 부하량, 고조파상태 등 검출정보나 제어정보를 표시하며, 전압, 역률, 왜율, 고조파상태 등의 제어 값을 설정할 수 있도록 설정경보표시장치를 디지털전력제어부와 연계시키며, 디지털전력제어부에서는 입력전원의 검출정보와 설정된 제어정보를 분석처리하고 처리된 결과로 전력을 제어할 수 있도록 특정신호인 정현파 펄스폭변조(Sine wave - Pulse Width Modulation)신호를 출력하여 반도체로 구성된 전력제어부를 동작시킴으로 입력전원과 설정 제어 값에 대한 차이전력을 전력제어용변압기와 콘덴서와 리액터로 구성된 능동필터회로부에 공급시키므로 전력제어용변압기의 출력은 입력전원과 제어전원이 서로 합성되거나 서로 상쇄되어서 출력되게 함으로 안정되고 일정한 전압을 출력시킨다.It is provided with a circuit for detecting input power supplied from the outside and a circuit for detecting output power, and displays detection information and control information such as voltage, current, power factor, distortion factor, load amount, and harmonic state, and displays voltage, power factor, The setting alarm display device is connected with the digital power control unit to set the control value such as the distortion rate and harmonic state, and the digital power control unit analyzes the detection information and the set control information of the input power and can control the power with the processed result. Outputs a sine wave pulse width modulation signal, which is a specific signal, to operate a power control part composed of semiconductors, and thus an active filter consisting of a power control transformer, a condenser, and a reactor. Since it is supplied to the circuit part, the output of the power control transformer is composed of input power and control power It outputs stable and constant voltage by offsetting and outputting.
입력 측으로 유입되는 유해전기성분을 차단하고 흡수하고 상쇄시켜 출력부하전기기기로부터 발생되어 입력 측으로 역류되는 고조파분이나, 순시돌입전류 등의 유해성분을 차단하고 흡수하는 역할을 수행함으로 과도한 입력전원으로부터 초과전력을 차단하여 일정하게 공급되게 하므로 불필요하며 부하전기기기에 유해하고 악영향을 끼치는 전력을 절감시키며, 낮게 입력되는 전원으로부터는 전력을 보충하여 일정한 전압으로 안정되게 승압시키므로 부족전압에 의한 전기기기의 장애와 저능율을 방지함으로 부하전기기기를 효율적으로 사용할 수 있도록 한다.Blocks, absorbs, and offsets harmful electrical components flowing into the input side to block and absorb harmful components such as harmonics and instantaneous inrush current generated from the output load electrical equipment and flows back to the input side. It is unnecessary because it cuts off the power so that it is unnecessary and saves the harmful and harmful effects on the load electrical equipment, and it supplements the power from the low input power and stably boosts the voltage to a constant voltage. It prevents the low power factor and makes efficient use of the load electrical equipment.
또한, 입력되거나 부하설비에서 역류되는 고조파 성분을 흡수하고 상쇄시키므로 파형의 왜곡을 방지함으로 입력전원공급설비와 출력전원을 사용하는 부하전기기기를 보호하고 전체적인 효율을 증대시키며 입력되는 전원이 양호하게 공급될 때에는 전력제어부가 제어작용을 정지하고 대기시키므로 전압조정기 내의 소비전력을 최소화시켜 효율을 높이면서도 파형개선과 전력절감기능을 가지는 초고효율의 전압조정기로서 안정된 양질의 전원공급이 가능한 효과가 있다.
In addition, it absorbs and cancels harmonic components flowing back from the input or load equipment, thus preventing distortion of the waveform, thereby protecting the input power supply and the load electrical equipment using the output power, increasing the overall efficiency, and providing good input power. When the power control unit stops and waits for control, it minimizes the power consumption in the voltage regulator and improves efficiency. It is also an ultra-high efficiency voltage regulator with waveform improvement and power saving function.
도 1은 본 발명을 나타내는 회로도
도 2는 본 발명의 디지털전력제어부의 실시 예를 나타내는 구성도
도 3은 본 발명의 프로그램순차도
도 4는 본 발명의 과도전압노이즈필터의 회로도1 is a circuit diagram showing the present invention
2 is a block diagram showing an embodiment of a digital power control unit of the present invention
3 is a program flow chart of the present invention.
4 is a circuit diagram of a transient voltage noise filter of the present invention.
첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.
Referring to the accompanying drawings, a preferred configuration and operation of the present invention for achieving the above object will be described.
도 1은 본 발명을 나타내는 회로도, 도 2는 본 발명의 디지털전력제어부의 실시 예를 나타내는 구성도, 도 3은 본 발명의 프로그램순차도, 도 4는 본 발명의 과도전압노이즈필터의 회로도로서 함께 설명한다.1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a digital power control unit of the present invention, FIG. 3 is a program sequence diagram of the present invention, and FIG. 4 is a circuit diagram of a transient voltage noise filter of the present invention. Explain.
본 발명의 기술이 적용되는 파형개선과 전력절감기능을 가지는 고효율자동전압조정기(100)는 입력전원 측으로부터 유입되는 전원상태를 검출하는 입력전원검출부(110)와 부하기기로 공급되는 전원상태를 검출하는 출력전원검출부(120)와 전압과 전류의 고조파 및 파형왜율을 개선하여 역률을 보상하여 유효전력을 높이며, 정현파를 구현하여 설정된 전압으로 공급할 수 있도록 전력용반도체소자를 정현파 전원이 공급되도록 하는 보상전원검출부와 계산된 전력정보를 사용자에게 제공하며 제어정도를 입력시키는 설정경보표시장치(500)와 상기 설정경보표시장치(500)에서 입력한 제어 값에 따라 디지털신호처리(DSP : Digital Signal Processor)를 이용하여 제어량을 결정하는 디지털전력제어부(200)와 상기 디지털전력제어부(200)의 제어신호에 따라 실시간으로 전력량을 제어하는 전력제어용 반도체로 구성되어 전력용반도체소자를 정현파 펄스폭변조(Sine wave - Pulse Width Modulation)로 동작시키는 전력제어부(300)와 상기 전력제어부(300)에 연계되어 출력되는 전압을 보상하는 전력제어용변압기(400)와 상기 전력제어부(300)의 고장이나 유지정비를 위해 연계 구성된 바이패스회로와 콘덴서(C) 및 리액터(L)로 구성되어 입력 측에서 유입되거나 출력단의 부하설비로부터 발생되어 역류되는 고조파성분을 제거하고 돌입전류를 방지하는 능동필터회로부(550)를 포함하는 것으로 이루어진다. The high efficiency automatic voltage regulator 100 having a waveform improvement and a power saving function to which the technique of the present invention is applied detects a power supply state supplied to an
상기 입력전원검출부(110)의 전단에는 전자기적 환경으로부터 사용자와 다른 장치에 미치는 영향을 최소화 시키도록 과도전압억제기능과 노이즈필터기능을 연계수행할 수 있는 과도전압노이즈필터(600)가 구성되어야 한다. 또한, 디지털전력제어부(200)에는 장애발생이나 유지보수를 하기 위하여 자동 및 수동으로 전환동작 시킬 수 있는 무접점반도체스위치(SSR : Solid State Relay) 또는 전자접촉기(X)를 이용하여 우회할 수 있도록 구성되어야 한다.In front of the
상기 입력전원검출부(110), 출력전원검출부(120), 보상전원검출부(130)와 디지털전력제어부(200) 및 능동필터회로부(550)가 서로 연계되어 프로그램순차도(250)를 통하여 설정된 제어 값에 따라 정현파 펄스폭변조(S - P. W. M.)로 처리된 보정신호를 출력시키며, 출력된 신호는 콘덴서(C), 리액터(L) 및 정류회로와 무접점 반도체전력스위칭소자가 복합적으로 구성되어 실시간으로 왜곡파형을 보정시켜 왜율과 역률을 개선시켜 전압을 일정하게 공급시키므로 전기에너지사용에 대한 이용효율을 높이도록 구성되며 전압과 고조파와 역률제어량의 조정에 대하여 검출 표시되는 정보를 운영자가 보고 조정설정가능 하도록 제어 및 계측표시장치(140)와 연계되어 구성되어야 한다.The
이는 불규칙하거나 왜곡되어 공급되는 입력전압을 정현파 교류전압으로 개선시키는 순시파형보상을 나타내는 예로서 불안정한 왜곡된 전압으로부터 부하전기기기를 보호하여 사용효율과 수명을 증대시키는 기능을 하게 되는 것이다.
This is an example of instantaneous waveform compensation that improves an irregular or distorted input voltage to a sinusoidal AC voltage, and serves to protect the load electrical equipment from unstable distorted voltage and to increase its use efficiency and lifespan.
상기 입력전원검출부(110)와 출력전원검출부(120) 및 보상전원검출부(130)를 디지털전력제어부(200)와 연계시켜 연산처리 되게 하되, 상기 디지털전력제어부(200)에서 프로그램순차도(250)의 결과에 따라 입력전원이 낮게 공급되어 전압이 부족할 경우 저전압에 의한 부하기기의 장애요인과 효율저하를 방지하여 보상할 수 있도록 입력전원과 동일한 위상전압을 전력제어부(300)의 연계된 승압전압발생부(310)를 통하여 발생시켜 전력제어용변압기(400)로 공급 승압보상하며, 입력전원이 높게 공급되어 전압이 과도할 경우 과도전압으로부터 부하기기를 보호하고 낭비되는 전력을 절감시킬 수 있도록 입력전원과 반대의 위상전압을 전력제어부(300)의 연계된 감압전압발생부(320)를 통하여 역위상전압을 발생시켜 전력제어용변압기(400)로 공급하므로 감압보상하며, 디지털전력제어부(200)에서 프로그램순차도(250)의 처리결과가 허용된 안정범위 이내로 판단될 경우에는 전력제어부(300) 및 전력제어용변압기(400)가 정지되고 자동으로 바로 공급시킬 수 있도록 직송회로를 동작시켜 고효율제어모드(330)로 불필요한 제어전력손실을 방지할 수 있도록 하면서도 입력전원으로부터 유입되거나 부하설비에서 발생되어 역류되는 고조파전류를 순시정현파 펄스폭변조(S - P. W. M.)기능의 능동필터제어를 통하여 흡수하고 상쇄시켜 왜율과 역률을 개선하여 전력품질과 전기에너지 사용효율을 현저히 높일 수 있도록 하여야 한다.The
또한, 전력제어부(300)에는 승압전압발생부(310)와 감압전압발생부(320) 및 직송회로를 동작시켜 고효율제어모드(330)로 동작되어 제어전력손실을 방지할 수 있도록 세 가지 동작모드로 작동되어야 한다.
In addition, the power control unit 300 operates in a high efficiency control mode 330 by operating the boosted
상기 입력전원검출부(110)의 전단에는 일정전압 이상에서 동작하는 배리스터(Varistor)를 입력전원라인 선로양단에 SV1을 설치하여 일정전압 이상 유입 시에는 도통되어 상쇄시키며, 각각의 전원선로에는 SV2, SV3을 접지선로를 설치하여 유입전도 되는 과도전압을 접지선로로 유출시켜 낙뢰 등의 과도전압으로부터 장치와 부하설비를 보호하며, 유해전자파의 유입이나 유출을 방지하도록 전원라인과 접지사이의 비대칭잡음(Common Mode Noise)을 감쇄하기 위하여 하나의 코어에 2개의 권선을 동상으로 권선한 리액터(L)를 전원라인에 설치하고 접지용 콘덴서를 리액터(L) 후단의 전원라인에서 접지선로와 각각 접속시키므로 비대칭잡음을 감쇄시키도록 하며, 대칭잡음(Normal Mode Noise)에 감쇄하기 위하여 콘덴서(C1~C2)를 리액터(L)의 전단과 후단에서 전원라인에 구성시키므로 전자기적 환경으로부터 사용자와 다른 장치에 미치는 영향을 최소화 시키도록 과도전압억제기능과 노이즈필터기능을 연계수행할 수 있는 과도전압노이즈필터(600)가 설치되어야 한다.In the front end of the
상기 고효율자동전압조정기(100)는 1상으로 구성된 1조의 고효율자동전압조정기(100)를 3조로 서로 삼상으로 연결시켜 삼상전원의 제어가 가능하며, 또한 고효율자동전압조정기(100) 병렬로 연결함으로 용량증대를 자유롭게 할 수 있도록 구성되어야 한다.
The high efficiency automatic voltage regulator 100 is connected to the three sets of high efficiency automatic voltage regulator 100 composed of one phase in three phases to control the three-phase power, and also by connecting the high efficiency automatic voltage regulator 100 in parallel It should be configured to be free to increase capacity.
상기와 같은 파형개선과 전력절감기능을 가지는 고효율자동전압조정기(100)를 사용하게 되면, 입력 측으로 유입되는 유해전기성분을 차단하고 흡수하고 상쇄시켜 출력부하전기기기로부터 발생되어 입력 측으로 역류되는 고조파분이나, 순시돌입전류 등의 유해성분을 차단하고 흡수하는 역할을 수행함으로 과도한 입력전원으로부터 초과전력을 차단하여 일정하게 공급되게 하므로 불필요하며 부하전기기기에 유해하고 악영향을 끼치는 전력을 절감시키며, 낮게 입력되는 전원으로부터는 전력을 보충하여 일정한 전압으로 안정되게 승압시키므로 부족전압에 의한 전기기기의 장애와 저능율을 방지함으로 부하전기기기를 효율적으로 사용할 수 있도록 한다.When the high efficiency automatic voltage regulator 100 having the above-described waveform improvement and power saving function is used, the harmonic powder generated from the output load electric device and flowed back to the input side by blocking, absorbing and offsetting harmful electric components flowing into the input side. In addition, by blocking and absorbing harmful components such as instantaneous inrush current, it cuts off excess power from excessive input power so that it is constantly supplied. It is unnecessary and reduces power that is harmful and adversely affects load electrical equipment. The power supply is supplemented with power from the power supply to increase the voltage to a stable voltage. Therefore, the load electric equipment can be efficiently used by preventing the failure and low power factor of the electric equipment due to the undervoltage.
또한, 입력되거나 발생되는 고조파 성분을 흡수하고 상쇄시키므로 파형의 왜곡을 방지함으로 입력전원공급설비와 출력전원을 사용하는 부하전기기기를 보호하고 전체적인 효율을 증대시키며 입력되는 전원이 양호하게 공급될 때에는 전력제어부가 제어작용을 정지하고 대기시키므로 전압조정기 내의 소비전력을 최소화시켜 효율을 높이면서도 파형개선과 전력절감기능을 가지는 초고효율의 전압조정기로서 안정된 양질의 전원공급이 가능한 효과가 있다.
In addition, by absorbing and canceling the harmonic components that are input or generated, it prevents distortion of the waveform, thereby protecting the input power supply equipment and the load electrical equipment using the output power, increasing the overall efficiency, and providing power when the input power is well supplied. As the control unit stops and waits for the control action, it minimizes the power consumption in the voltage regulator and increases the efficiency, while it is an ultra-high efficiency voltage regulator with waveform improvement and power saving function.
100 : 고효율자동전압조정기 110 : 입력전원검출부
120 : 출력전원검출부 130 : 보상전원검출부
140 : 계측표시장치
200 : 디지털전력제어부 250 : 프로그램순차도
300 : 전력제어부 310 : 승압전압발생부
320 : 감압전압발생부 330 : 고효율제어모드
400 : 전력제어용변압기
500 : 설정경보표시장치 550 : 능동필터회로부
600 : 과도전압노이즈필터
X : 전자접촉기 L : 리액터 C : 콘덴서100: high efficiency automatic voltage regulator 110: input power detector
120: output power detector 130: compensation power detector
140: measurement display device
200: digital power control unit 250: program flow chart
300: power control unit 310: boost voltage generation unit
320: decompression voltage generator 330: high efficiency control mode
400: power control transformer
500: setting alarm display device 550: active filter circuit
600: transient voltage noise filter
X: Magnetic contactor L: Reactor C: Condenser
Claims (6)
부하기기로 공급되는 전원상태를 검출하는 출력전원검출부;
전압과 전류의 고조파 및 파형왜율을 개선하여 역률을 보상하여 유효전력을 높이며, 정현파를 구현하여 설정된 전압으로 공급할 수 있도록 전력용반도체소자를 정현파 전원이 공급되도록 하는 보상전원검출부;
계산된 전력정보를 사용자에게 제공하며 제어정도를 입력시키는 설정경보표시장치;
상기 설정경보표시장치에서 입력한 제어 값에 따라 디지털신호처리(Digital Signal Processor)를 이용하여 제어량을 결정하는 디지털전력제어부;
상기 디지털전력제어부의 제어신호에 따라 전력량을 제어하는 전력제어용 반도체로 구성된 전력제어부;
상기 전력제어부에 연계되어 출력되는 전압을 보상하는 전력제어용변압기; 상기 전력제어부의 고장이나 유지정비를 위해 연계 구성된 바이패스회로, 콘덴서 및 리액터로 구성된 능동필터회로부; 를 포함하는 파형개선과 전력절감기능을 가지는 고효율자동전압조정기
An input power detector detecting a power state flowing from the input power side;
An output power detector detecting a power state supplied to the load device;
Compensation power detector for improving the harmonics and waveform distortion of the voltage and current to compensate the power factor to increase the effective power, and to supply the sine wave power to the power semiconductor device to implement a sine wave to supply a set voltage;
A setting alarm display device which provides the calculated power information to a user and inputs a control degree;
A digital power controller configured to determine a control amount by using a digital signal processor according to a control value input from the set alarm display device;
A power control unit comprising a power control semiconductor configured to control the amount of power according to the control signal of the digital power control unit;
A power control transformer for compensating a voltage output in connection with the power control unit; An active filter circuit unit including a bypass circuit, a condenser, and a reactor, the bypass circuit being configured for failure or maintenance of the power control unit; High efficiency automatic voltage regulator with waveform improvement and power saving function including
상기 입력전원검출부와 출력전원검출부 및 보상전원검출부를 디지털전력제어부와 연계시켜 연산처리 되게 하되,
상기 전력제어부에는 저전압 입력 시에 승압모드로 동작되어 전압을 승압 보상하여 입력전원의 위상과 동일한 위상전압을 발생시키는 승압전압발생부;
과전압 입력 시에 잉여전력을 차단하고 절감되도록 감압모드로 동작되어 과도한 전압을 상쇄시키도록 입력전원의 위상과 정반대의 역 위상전압을 발생시키는 감압전압발생부;
입력전원이 정격설정범위 이내로 공급될 때에는 자동으로 전력제어부와 전력제어용변압기의 제어동작이 정지되어 대기하며 바로 공급시킬 수 있도록 직송회로를 동작시켜 고효율제어모드; 로 동작되어 제어전력손실을 방지할 수 있도록 세 가지 동작모드로 구성되는 것을 특징으로 하는 파형개선과 전력절감기능을 가지는 고효율자동전압조정기
The method of claim 1,
The input power detector, the output power detector and the compensation power detector is connected to the digital power controller to perform arithmetic processing,
The power control unit may include a boosted voltage generator configured to operate in a boosted mode when a low voltage is input to compensate for voltage boosted to generate a phase voltage equal to that of an input power source;
A decompression voltage generator which operates in a decompression mode so as to cut off excess power when overvoltage is input, and generates a reverse phase voltage opposite to the phase of the input power source to cancel the excessive voltage;
When the input power is supplied within the rated setting range, the control operation of the power control unit and the power control transformer is automatically stopped and waiting to operate the direct feed circuit to supply immediately, high efficiency control mode; High efficiency automatic voltage regulator with waveform improvement and power saving function, consisting of three modes of operation to prevent control power loss
상기 입력전원검출부, 출력전원검출부, 보상전원검출부와 디지털전력제어부 및 능동필터회로부가 서로 연계되어 장치선로 상의 고조파성분을 분석하고 진단하는 프로그램순차도를 통하여 설정된 제어 값에 따라 정현파 펄스폭변조(Sine wave - Pulse Width Modulation)로 처리된 보정신호를 출력시키며, 출력된 신호는 콘덴서, 리액터 및 정류회로와 무접점 반도체전력스위칭소자가 복합적으로 구성되어 고조파와 역률 제어량의 조정에 대하여 검출 표시되는 정보를 운영자가 보고 조정설정가능 하도록 제어 및 계측표시장치와 연계되어 구성되는 것을 특징으로 하는 파형개선과 전력절감기능을 가지는 고효율자동전압조정기
The method of claim 1,
Sine wave pulse width modulation (Sine) according to a control value set through a program sequence diagram in which the input power detector, the output power detector, the compensation power detector, the digital power controller, and the active filter circuit unit are connected to each other to analyze and diagnose harmonic components on the device line. Outputs a correction signal processed by wave-Pulse Width Modulation), and the output signal is composed of a combination of a capacitor, a reactor, a rectifier circuit, and a contactless semiconductor power switching device, and detects and displays information about adjustment of harmonics and power factor control amount. High efficiency automatic voltage regulator with waveform improvement and power saving function, which is configured in connection with the control and measurement display device so that the operator can see and adjust
상기 입력전원검출부의 전단에는 사용자와 다른 장치에 미치는 영향을 최소화 시키도록 과도전압억제기능과 노이즈필터기능을 연계수행할 수 있는 과도전압노이즈필터를 구성하는 것을 특징으로 하는 파형개선과 전력절감기능을 가지는 고효율자동전압조정기
The method of claim 1,
In front of the input power detector, a waveform improvement and a power saving function may be configured to configure a transient voltage noise filter capable of linking the transient voltage suppression function and the noise filter function to minimize the influence on the user and other devices. High efficiency automatic voltage regulator
상기 고효율자동전압조정기는 1상으로 구성된 1조의 고효율자동전압조정기를 3조로 서로 삼상으로 연결시켜 삼상전원의 제어가 가능하며, 또한 고효율자동전압조정기를 병렬로 연결함으로 용량증대를 자유롭게 할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 파형개선과 전력절감기능을 가지는 고효율자동전압조정기.
The method of claim 4, wherein
The high-efficiency automatic voltage regulator is capable of controlling three-phase power supply by connecting three sets of high-efficiency automatic voltage regulators composed of one phase in three phases to each other, and freely increasing capacity by connecting high efficiency automatic voltage regulators in parallel. High efficiency automatic voltage regulator having a waveform improvement and power saving function characterized in that.
상기 디지털전력제어부에는 자동 및 수동으로 전환동작 시킬 수 있도록 무접점반도체스위치(SSR : Solid State Relay) 또는 전자접촉기를 이용하여 우회하여 작동하는 것을 특징으로 하는 파형개선과 전력절감기능을 가지는 고효율자동전압조정기The method of claim 1,
The digital power control unit operates by bypassing a solid state relay (SSR: Solid State Relay) or a magnetic contactor for automatic and manual switching operation. regulator
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100052506A KR20110132907A (en) | 2010-06-03 | 2010-06-03 | Waveform that have improved efficiency and power-saving feature automatic voltage regulator |
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| KR20110132907A true KR20110132907A (en) | 2011-12-09 |
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ID=45500750
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| KR (1) | KR20110132907A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101296386B1 (en) * | 2012-02-21 | 2013-08-12 | 옵티멀파워디자인 주식회사 | Wide range operation pfc circuit |
| KR20140106240A (en) * | 2013-02-26 | 2014-09-03 | 삼성에스디에스 주식회사 | System and method for measuring efficiency of voltage/current in power module |
| KR101898117B1 (en) * | 2017-05-26 | 2018-09-12 | 박시우 | Automatic voltage regulator having ac switch |
| KR20200066333A (en) * | 2017-09-29 | 2020-06-09 | 이코노파워 피티와이 엘티디 | Voltage regulation circuit |
-
2010
- 2010-06-03 KR KR1020100052506A patent/KR20110132907A/en active Search and Examination
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