RU2713739C1 - Ac voltage regulator - Google Patents
Ac voltage regulator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713739C1 RU2713739C1 RU2019113982A RU2019113982A RU2713739C1 RU 2713739 C1 RU2713739 C1 RU 2713739C1 RU 2019113982 A RU2019113982 A RU 2019113982A RU 2019113982 A RU2019113982 A RU 2019113982A RU 2713739 C1 RU2713739 C1 RU 2713739C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- auxiliary
- thyristor
- logic
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
- G05F1/24—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using bucking or boosting transformers as final control devices
- G05F1/26—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using bucking or boosting transformers as final control devices combined with discharge tubes or semiconductor devices
- G05F1/30—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using bucking or boosting transformers as final control devices combined with discharge tubes or semiconductor devices semiconductor devices only
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано как для регулирования напряжения в электрических сетях, так и для ограничения токов короткого замыкания в электрических сетях.The invention relates to electrical engineering, in particular to converting technology, and can be used both for regulating voltage in electric networks, and for limiting short-circuit currents in electric networks.
Известен регулятор переменного напряжения - А.С. №2621621 Российской Федерации В.Н. Крысанов, Ю.В. Шарапов; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет". - №2014145372; Заяв. 11.11.2014, содержащий основной и вольтодобавочный трансформатор, тиристорные ключи, а также фазочувствительный блок и блок сравнения, выходы которых связаны между собой и с соответствующими тиристорными ключами, обеспечивающий уменьшение асимметрии выходного напряжения при помощи вспомогательного логического элемента «И» и нуль-органа, вход которого подключен параллельно выходу измерительного трансформатора напряжения, а его выход через элемент задержки соединен с одним из входов вспомогательного логического элемента «И», второй вход которого соединен непосредственно с выходом блока сравнения, а его выход - с входом усилителя блока сравнения.Known AC voltage regulator - A.S. No. 2621621 of the Russian Federation V.N. Krysanov, Yu.V. Sharapov; Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education "Voronezh State Technical University". - No. 2014145372; Application 11.11.2014, containing the main and boost transformer, thyristor switches, as well as a phase-sensitive unit and a comparison unit, the outputs of which are connected with each other and with the corresponding thyristor switches, which reduces the asymmetry of the output voltage using the auxiliary logic element “I” and a zero-organ, whose input is connected parallel to the output of the voltage measuring transformer, and its output through the delay element is connected to one of the inputs of the auxiliary logic element "AND", the second input which is connected directly to the output of the comparison unit, and its output is connected to the input of the amplifier of the comparison unit.
Недостатком такого устройства является отсутствие возможности работы в дополнительном режиме ограничения тока короткого замыкания в электрических сетях.The disadvantage of this device is the inability to work in an additional mode of limiting the short circuit current in electrical networks.
Изобретение направлено на получение нового качества, а именно, дополнительного режима ограничения тока короткого замыкания в электрических сетях.The invention is aimed at obtaining a new quality, namely, an additional mode of limiting short-circuit current in electrical networks.
Указанный технический результат достигается за счет использования в регуляторе управляемого автотрансформатора, работающего как в режиме регулируемой вольтодобавки (основной режим), так и в дополнительном «дроссельном» режиме (с разомкнутой вторичной обмоткой вольтодобавочного трансформатора).The specified technical result is achieved through the use of a controlled autotransformer in the regulator, operating both in the regulated voltage boost mode (main mode) and in the additional "throttle" mode (with an open secondary winding of the voltage boost transformer).
Это достигается введением в цепь управления тиристорными ключами перед входом усилителя дополнительных элементов «И» 25, 26, один из входов которых подключен к дополнительному входу 27, переводящему регулятор в режим ограничения токов короткого замыкания, через логический элемент «НЕ» 28.This is achieved by introducing into the control circuit of the thyristor switches in front of the amplifier input additional elements “I” 25, 26, one of the inputs of which is connected to
Регулятор состоит из основного трансформатора 1; вольтодобавочного трансформатора 2; двух блоков тиристорных ключей 3 и 4; фазочувствительного блока 5, выполненного в виде измерительных трансформаторов 6 и 7, нуль-органов 8 и 9; логического элемента «И» 10; блока сравнения 11, выполненного в виде нуль-органа 12, логических элементов «ИЛИ» 13 и «И» 14, 25, усилителя 15, выход которого соединен с управляющими электродами тиристорного ключа 3; элемента задержки 16, вход которого подключен к измерительному трансформатору напряжения 18 через вспомогательный нуль-орган 19; усилителя 17, выход которого соединен с управляющими электродами второго блока тиристорных ключей 4; измерительного трансформатора напряжения 18; вспомогательного нуль-органа 19, вход которого подключен параллельно выходу измерительного трансформатора напряжения 18, а его выход через элемент задержки 16 соединен с одними из входов вспомогательного логического элемента «И» 20, второй вход которого соединен непосредственно с выходом блока сравнения 11, а его выход через элемент «И» 26, второй вход которого соединен со входом элемента «И» 25 и с дополнительным входом 27 через логический элемент «НЕ» 28 - с управляющими электродами второго блока тиристорных ключей 4 через усилитель 17, логический элемент «И» 23, один из входов которого соединен с выходом блока сравнения 11 через логический элемент «НЕ» 21, а второй вход логического элемента «И» 23 через элемент задержки 22 и вспомогательный нуль-орган 19 подключен параллельно выходу измерительного трансформатора напряжения 18, выход логического элемента «И» 23 соединен со входом вспомогательного логического элемента «ИЛИ» 24, второй вход которого непосредственно соединен с выходом фазочувствительного блока 5, а выход вспомогательного логического элемента «ИЛИ» 24 через дополнительный элемент «И», второй вход которого соединен с дополнительным входом 27 через логический элемент «НЕ» 28, соединен с усилителем 15 и с управляющими электродами тиристорного ключа 3. Техническая сущность изобретения поясняется на чертеже.The regulator consists of a main transformer 1;
Устройство работает следующим образом: в момент времени, когда подается питающее напряжение на основной трансформатор 1, появляется напряжение на тиристорах 3 и 4, которое подается через измерительные трансформаторы 6 и 7 и нуль-органы 8 и 9 на два входа логического элемента «И» 10 фазочувствительного блока 5, а через измерительный трансформатор напряжения 18 и нуль-орган 12 на вход логического элемента «И» 14 блока сравнения 11 и элемент задержки 16 через вспомогательный нуль-орган 19.The device operates as follows: at the time when the supply voltage is supplied to the main transformer 1, a voltage appears on the thyristors 3 and 4, which is supplied through the
Сформированный сигнал с выхода фазочувствительного блока 5 одновременно через вспомогательный элемент «ИЛИ» 24 подается на вход усилителя 15, который отрабатывает сигнал на своем выходе при наличии сигнала разрешения, формирующегося через логический элемент «НЕ» 28 при отсутствии сигнала о коротком замыкании от входа 27, на элементе «И» 25, и на вход логического элемента «ИЛИ» 13, в результате чего на выходе блока сравнения 11 появляется напряжение, которое сохраняется до момента прохождения сети через нулевое значение.The generated signal from the output of the phase-
С выхода блока сравнения 11 сигнал подается на один из входов вспомогательного элемента «И» 20, на другой вход которого поступает сигнал с выхода элемента задержки 16, который запускается в момент прохождения напряжения через нулевое значение.From the output of the
Далее по сигналу, появившемуся на выходе усилителя 15, при наличии сигнала, формирующегося через логический элемент «НЕ» 28 при отсутствии сигнала о коротком замыкании от входа 27, открывается параллельный тиристорный ключ 3, что приводит к снятию сигнала на выходе фазочувствительного блока 5.Next, the signal that appears at the output of the
В свою очередь, в соответствии с заданным углом регулирования, на выходе элемента задержки 16 вырабатывается импульс, который через вспомогательный логический элемент «И» 20 и усилитель 17 подается на тиристорный ключ 4, в случае присутствия сигнала разрешения, формирующегося через логический элемент «НЕ» 28 при отсутствии сигнала о коротком замыкании от входа 27. В данном (основном) режиме осуществляется регулирования значения выходного напряжения автотрансформатора.In turn, in accordance with a predetermined angle of regulation, a pulse is generated at the output of the
Включение тиристорного ключа 4 приводит к выключению тиристорного ключа 3, так как последний оказывается под обратным напряжением, т.е. введением вольтодобавочной ЭДС от первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора 2 в цепь питания основного трансформатора 1.Turning on the thyristor switch 4 leads to turning off the thyristor switch 3, since the latter is under reverse voltage, i.e. the introduction of booster EMF from the primary winding of
Открытие тиристорного ключа 4 приводит к снятию напряжения на выходе вспомогательного нуль-органа 19 и появлению его на выходе нуль-органа 8.Opening the thyristor switch 4 leads to a release of voltage at the output of the auxiliary null-
Такое состояние схемы сохраняется до момента времени, когда напряжение сети проходит через нулевое значение, и кратковременно вследствие этого исчезает напряжение на выходах нуль-органа 12 и вспомогательного нуль-органа 19, что приводит к снятию сигнала о выходе элемента задержки 16 и выходе блока сравнения 11.This state of the circuit is maintained until the time when the mains voltage passes through the zero value, and for a short time as a result the voltage at the outputs of the
При этом состояние тиристорных ключей 3 и 4 не изменяется, тиристорный ключ 3 закрыт, а тиристорный ключ 4 проводит ток до момента времени, когда ток нагрузки проходит через нулевое значение, после чего происходит естественное выключение тиристорного ключа 4 и появление напряжения на выходе вспомогательного нуль-органа 19.In this case, the state of thyristor switches 3 and 4 does not change, thyristor switch 3 is closed, and thyristor switch 4 conducts current until the moment when the load current passes through a zero value, after which the thyristor switch 4 naturally turns off and voltage appears at the output of the auxiliary zero
Таким образом, возможно осуществить ввод вольтодобавочной ЭДС в течение времени от момента прохождения тока через нулевое значение до момента прохождения напряжения через нуль.Thus, it is possible to introduce a boost boost EMF over time from the moment the current passes through the zero value to the moment the voltage passes through zero.
Для осуществления ввода вольтодобавочной ЭДС в течение времени от момента прохождения напряжения через нулевое значение до момента прохождения тока через нуль необходимо управлять моментом включения параллельного тиристорного ключа 3, что осуществляется с помощью элемента задержки 22, логического элемента «И» 23, логического элемента «НЕ» 21, вспомогательного логического элемента «ИЛИ» 24.To enter the boost-voltage EMF during the time from the moment the voltage passes through the zero value to the moment the current passes through zero, it is necessary to control the turn-on time of the parallel thyristor switch 3, which is carried out using the
Логический элемент «НЕ» 21 осуществляет инвертирование сигнала с выхода блока сравнения 11, создавая тем самым на выходе логического элемента «И» 23 условие для прохождения управляющего сигнала с выхода элемента задержки 22 на вход вспомогательного логического элемента «ИЛИ» 24 и далее на вход усилителя 15 только в течение времени от момента прохождения напряжения через нулевое значение до момента прохождения тока через нуль.The logical element "NOT" 21 inverts the signal from the output of the
Подача сигнала с выхода вспомогательного нуль-органа 19 обеспечивает запуск элемента задержки 22 и последующее снятие сигнала с его выхода в моменты прохождения напряжения сети через нулевое значение.The supply of a signal from the output of the auxiliary null-
В случае подачи сигнала с выхода элемента задержки 22 в течение времени от момента прохождения тока через нулевое значение до момента прохождения напряжения через нуль, прохождение сигнала на вспомогательный логический элемент «ИЛИ» 24 блокируется отсутствием разрешающего сигнала на выходе логического элемента «НЕ» 21.In the case of a signal from the output of the
В случае подачи сигнала с выхода элемента задержки 22 в течение времени от момента прохождения напряжения через нулевое значение до момента прохождения тока через нуль осуществляется включение тиристорного ключа 3.In the case of a signal from the output of the
Включение тиристорного ключа 3 приводит к выключению тиристорного ключа 4, так как последний оказывается под обратным напряжением.Turning on the thyristor switch 3 leads to turning off the thyristor switch 4, since the latter is under reverse voltage.
Такое состояние схемы сохраняется до момента времени, когда ток проходит через нулевое значение. В этот момент происходит естественное выключение параллельного ключа 3 и появление напряжения на выходе нуль-органа 9 фазочувствительного блока 5.This state of the circuit is maintained until the moment when the current passes through the zero value. At this moment, the parallel switch 3 is naturally turned off and voltage appears at the output of the null-
В основном режиме (регулирования напряжения) процессы протекают аналогично описанным выше.In the main mode (voltage regulation), the processes proceed as described above.
В дополнительном режиме (в случае, когда в электрической сети происходит короткое замыкание) появляется сигнал на входе 27. Проходя через логический элемент «НЕ» 28, сигнал не приходит на элементы «И» 25 и 26, и сигналы управления не поступают на усилители 15, 17, что приводит к отключению управляющей обмотки вольтодобавочного трансформатора от третичной обмотки основного трансформатора. В таком режиме вольтодобавочный трансформатор будет работать как дроссель (его индуктивное сопротивление резко возрастет, при этом ток короткого замыкания, протекающий через основной и вольтодобавочный трансформаторы, значительно снизится).In the additional mode (in the case when a short circuit occurs in the electric network), a signal appears at
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019113982A RU2713739C1 (en) | 2019-05-06 | 2019-05-06 | Ac voltage regulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019113982A RU2713739C1 (en) | 2019-05-06 | 2019-05-06 | Ac voltage regulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2713739C1 true RU2713739C1 (en) | 2020-02-07 |
Family
ID=69625032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019113982A RU2713739C1 (en) | 2019-05-06 | 2019-05-06 | Ac voltage regulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2713739C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56135213A (en) * | 1980-03-24 | 1981-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | Automatic voltage regulator |
SU1267384A2 (en) * | 1985-06-27 | 1986-10-30 | Азербайджанский Научно-Исследовательский Институт Энергетики Им.И.Г.Есьмана | A.c.voltage regulator |
RU2612621C2 (en) * | 2014-11-11 | 2017-03-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Alternating voltage regulator |
-
2019
- 2019-05-06 RU RU2019113982A patent/RU2713739C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56135213A (en) * | 1980-03-24 | 1981-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | Automatic voltage regulator |
SU1267384A2 (en) * | 1985-06-27 | 1986-10-30 | Азербайджанский Научно-Исследовательский Институт Энергетики Им.И.Г.Есьмана | A.c.voltage regulator |
RU2612621C2 (en) * | 2014-11-11 | 2017-03-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Alternating voltage regulator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2713739C1 (en) | Ac voltage regulator | |
RU2711537C1 (en) | Static reactive power compensator | |
RU2612621C2 (en) | Alternating voltage regulator | |
US2181152A (en) | Multiphase current converting system | |
RU2765226C1 (en) | Ac voltage regulator | |
US4058738A (en) | Method and circuit arrangement for starting up a converter having forced commutation with the correct phase | |
SU1267384A2 (en) | A.c.voltage regulator | |
WO1997002518A1 (en) | Voltage regulator | |
SU567421A3 (en) | Device for controlling a static converter | |
RU2752865C1 (en) | Method for controlling transformer voltage under load | |
GB704864A (en) | Improvements in rectifier type power supply systems | |
RU2658346C1 (en) | Method of controlled shunt reactor commutation | |
SU1064417A1 (en) | A.c. voltage regulator | |
RU2613340C2 (en) | Device for controlling voltage and control method thereof | |
RU2761173C1 (en) | Device to control transformer voltage under load | |
RU2746124C1 (en) | Voltage control method of transformer under load | |
RU2702340C1 (en) | Method of controlling voltage at transformer output | |
JPS6319846Y2 (en) | ||
RU2618115C1 (en) | Ac voltage normalizer | |
SU752273A1 (en) | Ac voltage regulator | |
SU1015355A1 (en) | Ac voltage regulating device | |
US3932802A (en) | Controlled power transferring device and method utilizing a reactance controlled by development of opposing magnetic fluxes | |
CN106961217B (en) | Soft current switch power supply | |
DE112020004720T5 (en) | power converter | |
RU162459U1 (en) | VOLTAGE NORMALIZER |