RU2074494C1 - Stabilizer control method for three-phase sinusoidal voltage - Google Patents
Stabilizer control method for three-phase sinusoidal voltage Download PDFInfo
- Publication number
- RU2074494C1 RU2074494C1 RU94023356A RU94023356A RU2074494C1 RU 2074494 C1 RU2074494 C1 RU 2074494C1 RU 94023356 A RU94023356 A RU 94023356A RU 94023356 A RU94023356 A RU 94023356A RU 2074494 C1 RU2074494 C1 RU 2074494C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- inverter
- control
- output
- phase
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для узкодиапазонного регулирования или стабилизации трехфазного напряжения в системах электроснабжения объектов промышленности, агропромышленного комплекса, культурно-бытового назначения. The invention relates to electrical engineering, in particular to converter technology, and can be used for narrow-range regulation or stabilization of three-phase voltage in power supply systems of industrial facilities, agriculture, cultural and domestic purposes.
Известен способ управления стабилизатора трехфазного синусоидального напряжения по авторскому свидетельству N 1636833, 1991. Стабилизатор содержит трехфазный вольтодобавочный трансформатор и преобразователь фазы со звеном постоянного тока на базе инвертора и выпрямителя с двухсторонним обменом энергией. Трансформатор уменьшает регулируемое по фазе напряжение на выходе инвертора и прибавляя его к входному напряжению стабилизатора формирует на нагрузке напряжение заданной величины с опережающим сдвигом первой гармоники. В режиме вольтоприбавления энергия через выпрямитель направлена из сети в звено постоянного тока, а в режиме вольтовычитания наоборот из звена постоянного тока в сеть. A known method of controlling a three-phase sinusoidal voltage stabilizer according to copyright certificate N 1636833, 1991. The stabilizer contains a three-phase boost transformer and a phase converter with a DC link based on an inverter and a rectifier with two-way energy exchange. The transformer reduces the phase-controlled voltage at the inverter output and adding it to the input voltage of the stabilizer forms a voltage of a given value with a leading shift of the first harmonic on the load. In the voltage adding mode, the energy through the rectifier is directed from the network to the DC link, and in the voltage subtraction mode, vice versa from the DC link to the network.
К недостаткам способа следует отнести ухудшение формы кривой выходного напряжения при его формировании со сдвигом первой гармоники и необходимость увеличения габаритной мощности трансформатора, вследствие возникновения одностороннего подмагничивания магнитопровода при быстром регулировании фазы вольтоприбавки с большим амплитудным значением. The disadvantages of the method include the deterioration of the shape of the output voltage curve when it is formed with a shift of the first harmonic and the need to increase the overall power of the transformer due to the occurrence of one-side magnetization of the magnetic circuit during fast regulation of the voltage-addition phase with a large amplitude value.
Цель изобретения снижение габаритной мощности трансформатора при сохранении требуемого быстродействия и улучшение синусоидальности выходного напряжения. The purpose of the invention is the reduction of the overall power of the transformer while maintaining the required speed and improving the sinusoidality of the output voltage.
Поставленная цель достигается тем, что выделяют модуль разностного сигнала, из которого формируют второй управляющий сигнал и им, воздействуя на инвертор или выпрямитель, изменяют действующее значение напряжения на выходе инвертора в пределах от максимально возможного значения до минимального заданного, причем изменение действующего значения выходного напряжения инвертора в указанных пределах производится при изменении разностного сигнала во всем диапазоне, а изменение фазы выходного напряжения инвертора только в области малых значений разностного сигнала. This goal is achieved by isolating the difference signal module from which the second control signal is generated and, acting on the inverter or rectifier, change the effective value of the voltage at the inverter output from the maximum possible value to the minimum specified, and changing the effective value of the inverter output voltage within the specified limits, it is performed when the difference signal changes over the entire range, and the phase of the inverter output voltage changes only in the region of small values values of the difference signal.
Способ управления стабилизатором включает операции измерения выходного напряжения стабилизатора, сравнения его с напряжением заданного уровня, формирования первого управляющего сигнала полученного из разностного сигнала и формирование второго управляющего сигнала полученного из модуля разностного сигнала. Первый управляющий сигнал изменяет фазу, а второй амплитуду первой гармоники напряжения на выходе инвертора, который преобразовывает выпрямленное входное или выходное напряжение стабилизатора в переменное той же частоты, но с амплитудно-фазовым регулированием в зависимости от первого и второго управляющих сигналов. Напряжение с выхода инвертора подается на вход вольтодобавочного агрегата. Особенностью способа является то, что воздействие на изменение амплитуды первой гармоники выходного напряжения инвертора с ограничением нижнего предела производится во всем диапазоне изменения разностного сигнала, а воздействие на изменение фазы только в области малых значений разностного сигнала. The stabilizer control method includes the steps of measuring the output voltage of the stabilizer, comparing it with a voltage of a given level, generating the first control signal obtained from the difference signal and generating a second control signal received from the difference signal module. The first control signal changes the phase, and the second amplitude of the first harmonic of the voltage at the inverter output, which converts the rectified input or output voltage of the stabilizer into a variable of the same frequency, but with amplitude-phase control depending on the first and second control signals. The voltage from the inverter output is supplied to the input of the boost booster unit. A feature of the method is that the impact on the change in the amplitude of the first harmonic of the inverter output voltage with the lower limit is limited in the entire range of the difference signal, and the impact on the phase change only in the region of small values of the difference signal.
На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реализующего способ управления стабилизатором трехфазного синусоидального напряжения; на фиг. 2 зависимости амплитуды Um(1) и фазы α первой гармоники выходного напряжения инвертора в функции разностного сигнала Up, поясняющие способ амплитудно-фазового управления стабилизатором и работу реализующего его устройства.In FIG. 1 shows a block diagram of a device that implements a method for controlling a three-phase sinusoidal voltage stabilizer; in FIG. 2 dependences of the amplitude U m (1) and phase α of the first harmonic of the inverter output voltage as a function of the difference signal U p , explaining the method of amplitude-phase control of the stabilizer and the operation of the device implementing it.
Устройство содержит трехфазный вольтодобавочный агрегат 1, представляющий собой трехфазный вольтодобавочный трансформатор и включенный между входными и выходными выводами стабилизатора, выпрямитель 2 с двухсторонним пропуском энергии, вход которого соединен с выходными (или с входными) выводами стабилизатора, а выход подключен к питающим выводам инвертора 3. Система 4 управления выпрямителем 2, выполняющая функцию управления двухсторонним пропуском энергии с поддержанием постоянства напряжения на входе инвертора и не исключающую возможность взять на себя функцию (соединение управляющего входа пунктирной линией с элементом сравнения) формирования второго управляющего сигнала для изменения действующего значения напряжения на выходе инвертора 3, своим выходом соединена с управляющим входом выпрямителя 2. Система 5 управления инвертором 3, в которой осуществляется формирование первого и второго управляющих сигналов для регулирования соответственно фазы и действующего значения напряжения на выходе инвертора 3 при изменении разностного сигнала, своими двумя выходами соответственно подключена к управляющим входам (для управления фазой и амплитудой первой гармоники) инвертора 3. К выходным выводам стабилизатора подключен также вход датчика 6 выходного напряжения, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения 7, другим входом подключенного к источнику эталонного напряжения, а выходом к входу системы 5 управления инвертором 3 и с неисключенной возможностью подключения также к входу системы 4 управления выпрямителем 2. Первичная обмотка 8 трансформатора трехфазного вольтодобавочного агрегата 1 соединена с выходом инвертора 3, а вторичная обмотка 9 трансформатора включена между входными и выходными выводами стабилизатора. The device contains a three-phase booster unit 1, which is a three-phase booster transformer and connected between the input and output terminals of the stabilizer, a rectifier 2 with two-sided power transmission, the input of which is connected to the output (or input) terminals of the stabilizer, and the output is connected to the supply terminals of the inverter 3. Rectifier 2 control system 4, which performs the function of controlling a two-sided energy pass while maintaining a constant voltage at the inverter input and does not exclude The ability to take on the function (connecting the control input by a dashed line with the comparison element) to form the second control signal to change the effective voltage value at the output of the inverter 3, is connected to the control input of the rectifier 2 by its output. Inverter 3 control system 5, in which the first and the second control signal for regulating, respectively, the phase and the actual voltage value at the output of the inverter 3 when the difference signal changes, with its two outputs respectively connected to the control inputs (for controlling the phase and amplitude of the first harmonic) of the inverter 3. To the output terminals of the stabilizer is also connected to the output of the output voltage sensor 6, the output of which is connected to the first input of the comparison element 7, the other input is connected to the reference voltage source, and the output to the input of the control system 5 of the inverter 3 and with the non-excluded possibility of connecting also to the input of the control system 4 of the rectifier 2. The primary winding 8 of the transformer three-phase booster unit 1 is connected to the output of the inverter 3 and the secondary winding of the transformer 9 is connected between the input and output terminals of the stabilizer.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
При снижении напряжения на входе и соответственно снижении напряжения на выходе стабилизатора уменьшается сигнал на выходе датчика 6 напряжения, что приводит к увеличению разностного сигнала Up (фиг. 2), который снимается с выхода элемента 7 сравнения и подается на управляющий вход системы 4 управления выпрямителем 2 и (или) на управляющий вход системы 5 управления инвертором 3. С первого выхода системы 5 управления снимают первый управляющий сигнал, которым, воздействуя на инвертор 3, изменяют фазу α (фиг. 2) выходного напряжения инвертора 3, а с второго выхода системы 5 управления инвертором 3 (или с выхода системы 4 управления выпрямителем 2) снимают второй управляющий сигнал, которым, воздействуя на инвертор 3 (или выпрямитель 2), изменяют амплитуду Um(1) (фиг. 2) первой гармоники выходного напряжения инвертора 3; получающего питание от выпрямителя 2. В зависимости от величины разностного сигнала Up различают три области (фиг. 2):
1 регулированию подлежит только фаза a;
2 одновременно регулируется и фаза α и амплитуда Um(1);
3 регулированию подлежит только амплитуда Um(1) выходного напряжения инвертора 3.With a decrease in voltage at the input and, accordingly, voltage reduction the output of the stabilizer decreases the signal at the output of the voltage sensor 6, which leads to an increase in the difference signal U p (Fig. 2), which is removed from the output of the comparison element 7 and fed to the control input of the control system 4 of the rectifier 2 and (or) to the control input of the system 5 control the inverter 3. From the first output of the control system 5, the first control signal is removed, which, acting on the inverter 3, changes the phase α (Fig. 2) of the output voltage of the inverter 3, and from the second output of the control system 5 of the inverter 3 (or from the system output 4 Board rectifier 2) remove the second control signal, which, acting on the inverter 3 (or the rectifier 2), the amplitude change U m (1) (Figure 2) of the first harmonic of the output voltage of the inverter 3.; receiving power from the rectifier 2. Depending on the value of the differential signal U p there are three areas (Fig. 2):
1 only phase a is subject to regulation;
2, both the phase α and the amplitude U m (1) are simultaneously regulated;
3, only the amplitude U m (1) of the output voltage of the inverter 3 is subject to regulation.
Выходное напряжение инвертора 3 Um(1)•ejα подается на первичную обмотку 8 трансформатора вольтодобавочного агрегата 1. В результате, уменьшенное в коэффициент трансформации КT раз, напряжение вторичной обмотки 9 трансформатора, складывается с напряжением U1 на входе и увеличивает напряжение на выходе стабилизатора до требуемого уровня. Аналогично происходит работа устройства и при увеличении напряжения на входе выше требуемого уровня. В этом случае разностный сигнал Up отрицательный (фиг. 2) и в зависимости от его величины также происходит амплитудное, фазовое или смешанное амплиудно-фазовое управление устройством.The inverter output voltage 3 U m (1) • e jα is supplied to the primary winding 8 of the transformer of the booster unit 1. As a result, the voltage reduced by the transformation coefficient K T times secondary winding 9 of the transformer, is folded with voltage U 1 at the input and increases the voltage at the output of the stabilizer to the desired level. Similarly, the operation of the device occurs when the input voltage increases above the required level. In this case, the difference signal U p is negative (Fig. 2) and, depending on its magnitude, amplitude, phase or mixed amplitude-phase control of the device also occurs.
Следует отметить, что воздействие вторым управляющим сигналом на выпрямитель 2 (на фиг. 1 см, пунктирную линию) дает наилучший результат по обеспечению синусоидальности выходного напряжения, а воздействие вторым управляющим сигналом на инвертор 3 улучшенное быстродействие, при этом как в том, так и в другом случаях достигается уменьшение габаритной мощности вольтодобавочного агрегата 1. It should be noted that the influence of the second control signal on the rectifier 2 (in Fig. 1 cm, dashed line) gives the best result in ensuring the sinusoidality of the output voltage, and the effect of the second control signal on the inverter 3 has improved speed, both in that and in in other cases, a decrease in the overall power of the booster unit 1 is achieved.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94023356A RU2074494C1 (en) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | Stabilizer control method for three-phase sinusoidal voltage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94023356A RU2074494C1 (en) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | Stabilizer control method for three-phase sinusoidal voltage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94023356A RU94023356A (en) | 1996-02-10 |
RU2074494C1 true RU2074494C1 (en) | 1997-02-27 |
Family
ID=20157458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94023356A RU2074494C1 (en) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | Stabilizer control method for three-phase sinusoidal voltage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2074494C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2551427C1 (en) * | 2014-05-23 | 2015-05-27 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Method and device of stabilisation of three-phase alternating voltage |
RU172409U1 (en) * | 2017-02-02 | 2017-07-07 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Three-phase AC voltage stabilization device |
-
1994
- 1994-06-17 RU RU94023356A patent/RU2074494C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент СССР N 1636833, кл. G 05 F 1/30, 1991. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2551427C1 (en) * | 2014-05-23 | 2015-05-27 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Method and device of stabilisation of three-phase alternating voltage |
RU172409U1 (en) * | 2017-02-02 | 2017-07-07 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Three-phase AC voltage stabilization device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7106025B1 (en) | Cancellation of dead time effects for reducing common mode voltages | |
JP3265398B2 (en) | DC power transmission device control device | |
EP0947904B1 (en) | AC power supply using sunlight | |
KR970055166A (en) | NPC Inverter Control System | |
EP2009779A2 (en) | Cross current control for a power system with parallel converters | |
KR102009509B1 (en) | Apparatus and method for generating offset voltage of 3-phase inverter | |
JP6522140B2 (en) | Power converter | |
US10361640B2 (en) | Cascaded photovoltaic grid-connected inverter, control method and control device for the same | |
US9899936B2 (en) | Offset voltage generator and method for generating an offset voltage of three-phase inverter | |
US5077517A (en) | Voltage fluctuation and higher harmonics suppressor | |
JP2607648B2 (en) | Power converter | |
EP0610058B1 (en) | Device for suppressing voltage fluctuation and higher harmonics | |
RU2074494C1 (en) | Stabilizer control method for three-phase sinusoidal voltage | |
Jiang et al. | A nine-switch inverter with reduced leakage current for PV grid-tied systems using model-free predictive current control | |
JP2003092832A (en) | Controller for self-excited converter for dc transmission | |
JPH01270771A (en) | Controller for pwm inverter | |
RU2442275C1 (en) | Method for controlling three-phase static converter with unbalanced load | |
JP2006060961A (en) | Power conversion device | |
RU2159459C1 (en) | Method for controlling three-phase voltage stabilizer with amplitude-phase control | |
Sun et al. | Repetitive learning control system of phase-shifted PWM DC-DC converter using high-frequency high-voltage transformer parasitic resonant components | |
JPH0728538B2 (en) | PWM inverter control device | |
JP4277360B2 (en) | 3-level inverter controller | |
JPH0375893B2 (en) | ||
JPH09201072A (en) | Control apparatus for power converter | |
RU2066914C1 (en) | Three-phase voltage regulator control method |