RU2233537C1

RU2233537C1 - Automotive voltage regulator

Info

Publication number: RU2233537C1
Application number: RU2002128367/09A
Authority: RU
Inventors: В.В. Березов (RU); В.В. Березов
Original assignee: Березов Владимир Владимирович
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2004-07-27

Abstract

FIELD: electrical engineering; generator voltage regulation while throwing it on line.

SUBSTANCE: novelty is that automatic voltage regulator that has generator voltage rectifier, supply mains voltage rectifier, inverter, multiplier, algebraic adder, and first comparator is provided with newly introduced second comparator, and that subtraction and addition inputs of algebraic adder are connected to outputs of generator voltage rectifier and supply mains voltage rectifier, respectively, algebraic adder output is connected to first inputs of first and second comparators, output of supply mains voltage rectifier is connected to input of multiplier whose output is connected through inverter to second input of first comparator and directly to second input of second comparator. Signal affording reduction of generator voltage is shaped across LOW output of first comparator and that affording generator voltage rise, across HIGH output of second comparator; multiplier functions as constant multiplier.

EFFECT: enhanced precision of device due to response to relative inadmissible difference between generator and supply voltages.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве реле-регулятора напряжения генератора при его включении в сеть.The invention relates to electrical engineering and can be used as a relay-regulator of the voltage of the generator when it is connected to the network.

Известно устройство, содержащее последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, двоичный счетчик, дешифратор, формирователь импульсов и исполнительный элемент, выполненный в виде транзистора [1].A device is known that contains a series-connected clock generator, a binary counter, a decoder, a pulse shaper and an actuator made in the form of a transistor [1].

Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности, не позволяющие использовать его в качестве реле-регулятора напряжения.The disadvantage of this device is the relatively narrow functionality that does not allow its use as a voltage relay-regulator.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее первый и второй выпрямители, выходы которых соединены с соответствующими входами алгебраического сумматора, выход которого соединен с входами повторителя и компаратора, выход компаратора через первый диод соединен с входами инвертора и умножителя, а выход повторителя через второй диод соединен с другим входом умножителя и с входом второго инвертора [2].The closest in technical essence to the proposed one is a device containing the first and second rectifiers, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the algebraic adder, the output of which is connected to the inputs of the repeater and comparator, the output of the comparator through the first diode is connected to the inputs of the inverter and multiplier, and the output of the repeater through the second diode is connected to the other input of the multiplier and to the input of the second inverter [2].

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая точность, поскольку устройство реагирует на абсолютную разность напряжений сети и генератора. Однако в ряде технологических процессов возникает необходимость обеспечить реакцию не на абсолютную недопустимую величину отличия напряжения генератора от напряжения сети, а относительную, задаваемую в относительных единицах к абсолютной величине напряжения сети.The disadvantage of the closest technical solution is the relatively low accuracy, since the device responds to the absolute voltage difference between the network and the generator. However, in a number of technological processes there is a need to provide a response not to the absolute unacceptable value of the difference between the generator voltage and the mains voltage, but the relative one, set in relative units to the absolute value of the mains voltage.

Техническим результатом изобретения является повышение точности. Этот технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее выпрямитель напряжения генератора, выпрямитель напряжения сети, умножитель, инвертор, алгебраический сумматор и первый компаратор, введен второй компаратор, входы вычитания и сложения алгебраического сумматора соединены с выходами выпрямителя напряжения генератора и выпрямителя напряжения сети соответственно, а выход алгебраического сумматора соединен с первыми входами первого и второго компараторов, выход выпрямителя напряжения сети соединен с входом умножителя, выход которого через инвертор соединен со вторым входом первого компаратора и непосредственно соединен со вторым входом второго компаратора, на выходе “меньше” первого компаратора формируется сигнал, обеспечивающий уменьшение напряжения генератора, а на выходе “больше” второго компаратора формируется сигнал, обеспечивающий увеличение напряжения генератора, при этом умножитель является умножителем на постоянную величину.The technical result of the invention is to increase accuracy. This technical result is achieved by the fact that a second comparator is introduced into a device containing a generator voltage rectifier, a network voltage rectifier, a multiplier, an inverter, an algebraic adder and a first comparator, the subtraction and addition inputs of the algebraic adder are connected to the outputs of the generator rectifier and the network voltage rectifier, respectively and the output of the algebraic adder is connected to the first inputs of the first and second comparators, the output of the network voltage rectifier is connected to the input multiply The spruce, whose output through the inverter is connected to the second input of the first comparator and directly connected to the second input of the second comparator, a signal is generated at the output “less” of the first comparator, which reduces the generator voltage, and at the output “more” of the second comparator, a signal is generated that provides an increase in voltage generator, while the multiplier is a constant multiplier.

На чертеже представлена электрическая структурная схема реле-регулятора напряжения.The drawing shows an electrical block diagram of a voltage regulator relay.

Реле-регулятор напряжения содержит последовательно соединенные выпрямитель 1 напряжения генератора, выход которого соединен со входом вычитания алгебраического сумматора 2, и первый компаратор 3, первый вход которого соединен с выходом сумматора 2, выпрямитель 4 напряжения сети, выход которого соединен со входом сложения алгебраического сумматора и входом умножителя 5, и второй компаратор 6, первый вход которого соединен с первым входом первого компаратора 3, а второй вход - с выходом умножителя 5, а также инвертор 7, вход которого соединен с выходом умножителя 5, а выход соединен со вторым входом первого компаратора 3.The voltage regulating relay contains a series-connected rectifier 1 of the generator voltage, the output of which is connected to the subtraction input of the algebraic adder 2, and a first comparator 3, the first input of which is connected to the output of the adder 2, a rectifier 4 of the mains voltage, the output of which is connected to the addition input of the algebraic adder and the input of the multiplier 5, and the second comparator 6, the first input of which is connected to the first input of the first comparator 3, and the second input to the output of the multiplier 5, as well as an inverter 7, the input of which is connected to the output of the multiplier 5, and the output is connected to the second input of the first comparator 3.

Блоки устройства являются стандартными блоками электротехники. Цепи питания блоков на чертеже не показаны, как несущественные в рамках данной заявки.Blocks of the device are standard blocks of electrical engineering. The power supply circuits of the blocks in the drawing are not shown as non-essential in the framework of this application.

Реле-регулятор напряжения работает следующим образом.Relay-voltage regulator operates as follows.

На выходе выпрямителя 1 формируется сигнал Uг, пропорциональный амплитуде напряжения генератора, а на выходе выпрямителя 2 формируется сигнал Uc, пропорциональный амплитуде напряжения сети. В результате, на выходе алгебраического сумматора 2 будет наблюдаться сигнал Uc-Uг, а на выходе умножителя 5 - сигнал KxUc, где Кх - коэффициент, соответствующий относительной величине допустимого отклонения напряжения генератора от напряжения сети. Тогда, с учетом действия инвертора 7, на выходе первого компаратора 3 сигнал логической единицы будет наблюдаться при выполнении соотношения Uc-Uг<-KxUc, что соответствует выработке сигнала уменьшения напряжения генератора, а на выходе второго компаратора 6 при выполнении соотношения Uc-Uг>KxUc, что соответствует выработке сигнала увеличения напряжения генератора. В остальных случаях необходимость регулировки напряжения генератора отсутствует.At the output of rectifier 1, a signal Ug proportional to the voltage amplitude of the generator is generated, and at the output of rectifier 2, a signal Uc proportional to the voltage amplitude of the network is formed. As a result, the signal Uc-Uг will be observed at the output of the algebraic adder 2, and the signal KxUc will be observed at the output of the multiplier 5, where Kx is the coefficient corresponding to the relative value of the permissible deviation of the generator voltage from the mains voltage. Then, taking into account the action of the inverter 7, at the output of the first comparator 3, a signal of a logical unit will be observed when the relation Uc-Uг <-KxUc is fulfilled, which corresponds to the generation of a signal to reduce the voltage of the generator, and at the output of the second comparator 6, when the relation Uc-Uг> KxUc , which corresponds to the generation of a signal to increase the voltage of the generator. In other cases, there is no need to adjust the voltage of the generator.

Таким образом, в предложенном техническом решении повышается точность работы, поскольку обеспечивается реакция не на абсолютную недопустимую величину отличия напряжения генератора от напряжения сети, а относительную, задаваемую в относительных единицах к абсолютной величине напряжения сети.Thus, in the proposed technical solution, the accuracy increases, since the reaction is provided not to the absolute unacceptable value of the difference between the generator voltage and the mains voltage, but relative, set in relative units to the absolute value of the mains voltage.

Источники информации, принятые во внимание Sources of information taken into account

1. Электротехнический справочник, в 4-х томах, т.2. Электротехнические изделия и устройства. Под общей редакцией В.Г. Герасимова и др. - М.: Издательство МЭИ, 1998 г., с.390, рис.35.10.1. Electrical reference book, in 4 volumes, t.2. Electrical products and devices. Under the general editorship of V.G. Gerasimova et al. - Moscow: Publishing House MPEI, 1998, p.390, Fig. 35.10.

2. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. - М.: Высшая школа, 1991, с. 355, рис.12.1б,а (прототип).2. Andreev V.A. Relay protection and automation of power supply systems. - M.: Higher School, 1991, p. 355, Fig. 12.1b, a (prototype).

Claims

A voltage regulator relay comprising a generator voltage rectifier, a network voltage rectifier, a multiplier, an inverter, an algebraic adder and a first comparator, characterized in that a second comparator is introduced, the subtraction and addition inputs of the algebraic adder are connected to the outputs of the generator voltage rectifier and the network voltage rectifier, respectively, and the output of the algebraic adder is connected to the first inputs of the first and second comparators, the output of the network voltage rectifier is connected to the input of the multiplier, the output to which, through an inverter, is connected to the second input of the first comparator and directly connected to the second input of the second comparator, a signal is generated at the output “less” of the first comparator, which ensures a decrease in the generator voltage, and at the output “more” of the second comparator, a signal is generated that provides an increase in the generator voltage, this multiplier is a constant multiplier.