RU2804371C1 - Method for regulating sinusoidal voltage on load and device for its implementation - Google Patents

Method for regulating sinusoidal voltage on load and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2804371C1
RU2804371C1 RU2023110971A RU2023110971A RU2804371C1 RU 2804371 C1 RU2804371 C1 RU 2804371C1 RU 2023110971 A RU2023110971 A RU 2023110971A RU 2023110971 A RU2023110971 A RU 2023110971A RU 2804371 C1 RU2804371 C1 RU 2804371C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
key
input
power source
serial
Prior art date
Application number
RU2023110971A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Иванович Панфилов
Александр Николаевич Рожков
Михаил Георгиевич Асташев
Павел Ахматович Рашитов
Роман Николаевич Красноперов
Original Assignee
Дмитрий Иванович Панфилов
Александр Николаевич Рожков
Михаил Георгиевич Асташев
Павел Ахматович Рашитов
Роман Николаевич Красноперов
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Иванович Панфилов, Александр Николаевич Рожков, Михаил Георгиевич Асташев, Павел Ахматович Рашитов, Роман Николаевич Красноперов filed Critical Дмитрий Иванович Панфилов
Application granted granted Critical
Publication of RU2804371C1 publication Critical patent/RU2804371C1/en

Links

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: used in electrical networks for flexible regulation and stabilization of voltage in the electrical network by changing the magnitude of the voltage introduced in series into the transmission line. The technical result is achieved by the fact that in the method of regulating the sinusoidal voltage on the load by controlling the boost voltage of an alternating voltage regulator containing a multi-winding boost transformer with a network winding included in the branch connecting the input and output terminals, an additional controlled switch connected between the input and output terminals , serial controlled switch, key voltage converter, the input terminals of which are connected to the power source, and the secondary windings of a multi-winding boost transformer are connected to the output terminals, control of the key converter, additional and serial controlled keys is synchronized with the voltage of the power source, connection of the input terminals of the key converter to the source power supply is carried out using control of a serial controlled key, and the change in the mutually opposite states of the additional and serial controlled keys is carried out simultaneously at fixed times relative to the voltage of the power source, while the control of the key converter is implemented in the interval of the off state of the serial controlled key. In the sinusoidal voltage regulation device, the input terminals of the key converter are connected to the input terminals of the power source through a serial controlled switch.
EFFECT: improving the weight and size parameters, increasing efficiency of the device by eliminating the serial switch from the load current flow circuit and reducing losses in the key converter in steady-state operation.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики и может быть использовано в электрических сетях для гибкого регулирования и стабилизации напряжения в электрической сети за счет изменения величины напряжения, вводимого последовательно в линию электропередачи.The invention relates to the field of electrical engineering and power engineering and can be used in electrical networks for flexible regulation and stabilization of voltage in the electrical network by changing the voltage value introduced sequentially into the power line.

Известен способ регулирования синусоидального напряжения на нагрузке с помощью управления напряжением вольтодобавки регулятора переменного напряжения, содержащего многообмоточныйThere is a known method for regulating sinusoidal voltage on a load by controlling the boost voltage of an AC voltage regulator containing a multi-winding

вольтодобавочный трансформатор с сетевой обмоткой и вторичными обмотками, ключевой преобразователь, входы которого подключены к источнику питания, дополнительный управляемый ключ, включенный последовательно с сетевой обмоткой многообмоточного вольтодобавочного трансформатора, датчик напряжения нагрузки и блок управления, причем сетевая обмотка многообмоточного вольтодобавочного трансформатора подключена последовательно с источником питания, вторичные обмотки многообмоточного вольтодобавочного трансформатора подключены к выходам ключевого преобразователя. (Патент №2671829 от 27.12.2017 «Регулятор вольтодобавочного переменного напряжения»). Согласно способу регулирования, описанному в прототипе, процесс изменения напряжения на выходе регулятора напряжения сопровождается снятием импульсов управления со всех управляемых ключей преобразователя и формированием временной паузы, в течение которой нагрузка полностью отключается от питающей сети. Недостатком способа и устройства его реализации является наличие кратковременных промежутков отсутствия напряжения на нагрузке, связанных с регулированием напряжения вольтодобавки.a booster transformer with a mains winding and secondary windings, a key converter whose inputs are connected to a power source, an additional controlled switch connected in series with the mains winding of a multi-winding booster transformer, a load voltage sensor and a control unit, wherein the network winding of a multi-winding booster transformer is connected in series with the power source , the secondary windings of the multi-winding boost transformer are connected to the outputs of the key converter. (Patent No. 2671829 dated December 27, 2017 “Regulator of booster alternating voltage”). According to the control method described in the prototype, the process of changing the voltage at the output of the voltage regulator is accompanied by the removal of control pulses from all controlled switches of the converter and the formation of a temporary pause, during which the load is completely disconnected from the supply network. The disadvantage of the method and device for its implementation is the presence of short-term periods of no voltage at the load associated with the regulation of the voltage booster.

Известно также устройство для регулирования синусоидального напряжения на нагрузке с помощью управления напряжением вольтодобавки регулятора переменного напряжения, содержащего многообмоточный вольтодобавочный трансформатор с сетевой обмоткой и вторичными обмотками, ключевой преобразователь, входы которого подключены к источнику питания, последовательный и дополнительный управляемый ключи, датчик напряжения нагрузки и блок управления, причем последовательный ключ включен последовательно с сетевой обмоткой многообмоточного вольтодобавочного трансформатора и нагрузкой, а дополнительный управляемый ключ включен параллельно ветви из последовательного соединения последовательного управляемого ключа и сетевой обмотки многообмоточного вольтодобавочного трансформатора, а вторичные обмотки многообмоточного вольтодобавочного трансформатора подключены к выходам ключевого преобразователя. (Патент №2733650 от 15.08.2019 «Регулятор вольтодобавочного переменного напряжения»). В отличие от упомянутого ранее способа и устройства, в данном устройстве нагрузка не отключается от питающей сети в процессе изменения напряжения на выходе регулятора напряжения. В процессе изменения напряжения нагрузка подключается к питающей сети через дополнительный управляемый ключ. Однако, данный способ также подразумевает использование двунаправленного управляемого ключа, подключенного последовательно с нагрузкой, и рассчитанного на максимально-допустимый ток регулятора вольтодобавочного переменного напряжения.A device is also known for regulating sinusoidal voltage on a load by controlling the boost voltage of an alternating voltage regulator containing a multi-winding boost transformer with a mains winding and secondary windings, a key converter whose inputs are connected to a power source, serial and additional controlled switches, a load voltage sensor and a unit control, wherein the serial switch is connected in series with the network winding of the multi-winding boost transformer and the load, and the additional controlled switch is connected in parallel to the branch from the serial connection of the serial controlled switch and the network winding of the multi-winding boost transformer, and the secondary windings of the multi-winding boost transformer are connected to the outputs of the key converter. (Patent No. 2733650 dated August 15, 2019 “Regulator of booster alternating voltage”). Unlike the previously mentioned method and device, in this device the load is not disconnected from the supply network during the process of changing the voltage at the output of the voltage regulator. During the voltage change process, the load is connected to the supply network through an additional controlled switch. However, this method also involves the use of a bidirectional controlled switch connected in series with the load and designed for the maximum permissible current of the booster alternating voltage regulator.

К одним из основных недостатков описанных способов и устройств их реализующих следует отнести наличие потерь мощности в установившемся режиме работы, обусловленные протеканием всего тока нагрузки через последовательный управляемый ключ в установившемся режиме работы устройства. Причем применение в качестве последовательного управляемого ключа полупроводниковых приборов, например, тиристоров, дополнительно ухудшает массо-габаритные показатели устройства из-за необходимости установки дополнительного охладителя.One of the main disadvantages of the described methods and devices that implement them is the presence of power losses in steady-state operation, caused by the flow of the entire load current through a serial controlled switch in steady-state operation of the device. Moreover, the use of semiconductor devices, for example, thyristors, as a serial controlled switch, further worsens the weight and dimensions of the device due to the need to install an additional cooler.

Реализация способа управления, описанном в прототипе, требует отслеживания системой управления очередности переключения последовательного и дополнительного управляемых ключей, что усложняет его реализацию в системе управления.The implementation of the control method described in the prototype requires the control system to monitor the order of switching of serial and additional managed keys, which complicates its implementation in the control system.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является упрощение устройства и снижение потерь.The technical problem to be solved by the proposed technical solution is to simplify the device and reduce losses.

Техническим результатом, на получение которого направлено предлагаемое техническое решение, является уменьшение массо-габаритных характеристик и повышение КПД за счет исключения последовательного ключа из контура протекания тока нагрузки в установившемся режиме работы.The technical result to which the proposed technical solution is aimed is to reduce weight and size characteristics and increase efficiency by eliminating the series switch from the load current flow circuit in steady-state operation.

Технический результат достигается тем, что в способе регулирования синусоидального напряжения на нагрузке с помощью управления напряжением вольтодобавки регулятора переменного напряжения, входные зажимы которого подключены к источнику питания, а выходные зажимы к нагрузке и имеющего одну общую точку соединения входных и выходных зажимов, содержащего многообмоточный вольтодобавочный трансформатор с сетевой обмоткой, включенной в ветвь, соединяющую входной и выходной зажим регулятора переменного напряжения, дополнительный управляемый ключ, включенный между входным и выходным зажимом регулятора переменного напряжения, последовательный управляемый ключ, ключевой преобразователь напряжения, входные зажимы которого подключены к источнику питания, а к выходным зажимам подключены вторичные обмотки многообмоточного вольтодобавочного трансформатора, как минимум один датчик напряжения, выход которого подключен к блоку управления ключами регулятора переменного напряжения, реализующего управление ключевым преобразователем, дополнительным и последовательным управляемыми ключами синхронизировано с напряжением источника питания, при этом подключение входных зажимов ключевого преобразователя к источнику питания осуществляют с помощью управления последовательным управляемым ключом, а изменение взаимно противоположных состояний дополнительного и последовательного управляемых ключей осуществляют одновременно в фиксированные моменты времени относительно напряжения источника питания, а управление ключевым преобразователем реализуют на интервале выключенного состояния последовательного управляемого ключа, а в устройстве регулирования синусоидального напряжения, подключенном своими входными зажимами к зажимам источника питания, а выходными зажимами к нагрузке, и имеющем одну общую точку соединения его входных и выходных зажимов, содержащем многообмоточный вольтодобавочный трансформатор с сетевой обмоткой, включенной в ветвь, соединяющую входной и выходной зажимы устройства, дополнительный управляемый ключ, включенный между входным и выходным зажимом регулятора переменного напряжения, ключевой преобразователь, к соответствующим выходным зажимам которого подключены вторичные обмотки многообмоточного вольтодобавочного трансформатора, последовательный управляемый ключ, блок управления, вход которого соединен с выходом датчика напряжения, а выходы блока управления соединены с управляющими входами ключевого преобразователя, дополнительного и последовательного управляемых ключей, входные зажимы ключевого преобразователя подключены к входным зажимам источника питания через последовательный управляемый ключ.The technical result is achieved in that in the method of regulating the sinusoidal voltage on the load by controlling the boost voltage of an alternating voltage regulator, the input terminals of which are connected to the power source, and the output terminals to the load and having one common connection point of the input and output terminals, containing a multi-winding boost transformer with a mains winding included in the branch connecting the input and output terminals of the AC voltage regulator, an additional controlled switch connected between the input and output terminals of the AC voltage regulator, a serial controlled switch, a key voltage converter, the input terminals of which are connected to the power source, and to the output terminals the terminals are connected to the secondary windings of a multi-winding boost transformer, at least one voltage sensor, the output of which is connected to the key control unit of the AC voltage regulator, which implements control of the key converter, additional and serial controlled keys synchronized with the voltage of the power source, while connecting the input terminals of the key converter to the source power supply is carried out using the control of a serial controlled key, and the change in the mutually opposite states of the additional and serial controlled keys is carried out simultaneously at fixed times relative to the voltage of the power source, and the control of the key converter is implemented in the interval of the off state of the serial controlled key, and in the sinusoidal voltage regulation device, connected by its input terminals to the terminals of the power source, and by its output terminals to the load, and having one common connection point of its input and output terminals, containing a multi-winding boost transformer with a network winding included in the branch connecting the input and output terminals of the device, an additional controlled switch, connected between the input and output terminals of the alternating voltage regulator, a key converter, to the corresponding output terminals of which the secondary windings of a multi-winding boost transformer are connected, a serial controlled switch, a control unit, the input of which is connected to the output of the voltage sensor, and the outputs of the control unit are connected to the control inputs of the key converter , additional and serial controlled switches, the input terminals of the key converter are connected to the input terminals of the power source through a serial controlled switch.

Сущность предлагаемого способа регулирования синусоидального напряжения на нагрузке поясняется чертежом фиг. 1, где приведена блок схема, поясняющая заявляемый способ регулирования.The essence of the proposed method for regulating sinusoidal voltage on a load is illustrated by the drawing of Fig. 1, which shows a block diagram explaining the proposed control method.

Сущность предлагаемого устройства регулирования синусоидального напряжения на нагрузке поясняется чертежом фиг. 2, на котором приведена схема устройства регулирования синусоидального напряжения на нагрузке.The essence of the proposed device for regulating sinusoidal voltage at the load is illustrated by the drawing of Fig. 2, which shows a diagram of a device for regulating sinusoidal voltage at the load.

На фиг. 3 представлены временные диаграммы, поясняющие алгоритм работы устройства фиг. 2.In fig. 3 shows timing diagrams explaining the operating algorithm of the device of FIG. 2.

В соответствии с фиг. 1, устройство регулирования синусоидального напряжения 1 подключено своими входными зажимами к зажимам источника питания 2, а выходными зажимами к нагрузке 3, и имеет одну общую точку соединения его входных и выходных зажимов. Устройство 1 регулирования синусоидального напряжения на нагрузке 3 содержит многообмоточный вольтодобавочный трансформатор 4 с вторичной сетевой обмоткой W2, включенной в ветвь, соединяющую входной и выходной зажимы устройства регулирования синусоидального напряжения 1. Дополнительный управляемый ключ 5 подключен параллельно вторичной сетевой обмотке W2 многообмоточного вольтодобавочного трансформатора 4. Выходные зажимы ключевого преобразователя 6 подключены к соответствующим первичным обмоткам W11 - W1n многообмоточного вольтодобавочного трансформатора 4, а входные зажимы ключевого преобразователя 6 подключены к входным зажимам источника питания 2 через последовательный управляемый ключ 7. Входы датчика напряжения 8, подключаются к нагрузке 3, либо к источнику питания 2 (на фиг. 1 показаны пунктиром), а выходы к блоку управления 9. При этом выходы блока управления 9 соединены с управляющими входами ключевого преобразователя 6, дополнительного управляемого ключа 5 и последовательного управляемого ключа 7.According to FIG. 1, the sinusoidal voltage regulation device 1 is connected by its input terminals to the terminals of the power source 2, and by its output terminals to the load 3, and has one common connection point between its input and output terminals. The device 1 for regulating the sinusoidal voltage on the load 3 contains a multi-winding boost transformer 4 with a secondary network winding W2 included in the branch connecting the input and output terminals of the sinusoidal voltage regulation device 1. An additional controlled switch 5 is connected in parallel to the secondary network winding W2 of the multi-winding boost transformer 4. Output the terminals of the key converter 6 are connected to the corresponding primary windings W11 - W1n of the multi-winding boost transformer 4, and the input terminals of the key converter 6 are connected to the input terminals of the power source 2 through a serial controlled switch 7. The inputs of the voltage sensor 8 are connected to the load 3, or to the power source 2 (shown in dotted lines in Fig. 1), and the outputs to the control unit 9. In this case, the outputs of the control unit 9 are connected to the control inputs of the key converter 6, an additional controlled key 5 and a serial controlled key 7.

Блок управления 9 включает в себя блок задания уставки по выходному напряжению 10, блок формирования запроса на изменение уровня выходного напряжения 11, блок фиксации момента времени достижения напряжением источника питания нулевого уровня 12, блок формирования временной задержки 13 и блок формирования состояния управляемых ключей 14, причем к первому входу блока формирования запроса на изменение уровня выходного напряжения 11 подключен выход датчика напряжения 8, а ко второму входу блока формирования запроса на изменение уровня выходного напряжения 11 подключен выход блока задания уставки по выходному напряжению 10. К первому входу блока фиксации момента времени достижения напряжением источника питания нулевого уровня 12 подключен выход датчика напряжения 8, а ко второму входу этого блока подключен первый выход блока формирования запроса на изменение уровня выходного напряжения И. Выход блока фиксации момента времени достижения напряжением источника питания нулевого уровня 12 подключен ко входу блока формирования временной задержки 13, первый и второй выходы которого подключены к одноименным входам блока формирования состояния управляемых ключей 14. К третьему входу блока формирования состояния управляемых ключей 14 подключен второй выход блока формирования запроса на изменение уровня выходного напряжения 11. Первый выход блока формирования состояния управляемых ключей 14 подключен к управляющими входам ключевого преобразователя 6, а второй выход блока формирования состояния управляемых ключей 14 подключен к управляющими входам последовательного управляемого ключа 7 и дополнительного управляемого ключа 5.The control unit 9 includes a unit for setting the output voltage setting 10, a unit for generating a request to change the output voltage level 11, a unit for recording the moment when the power source voltage reaches zero level 12, a unit for generating a time delay 13 and a unit for generating the state of the controlled keys 14, and The output of the voltage sensor 8 is connected to the first input of the block for generating a request to change the output voltage level 11, and the output of the block for setting the output voltage setting 10 is connected to the second input of the block for generating a request to change the output voltage level 11. The first input of the block for fixing the moment when the voltage reaches zero level power supply 12 is connected to the output of the voltage sensor 8, and the first output of the block for generating a request to change the output voltage level I is connected to the second input of this block. The output of the block for fixing the moment in time when the voltage of the power source reaches the zero level 12 is connected to the input of the time delay generating block 13 , the first and second outputs of which are connected to the same inputs of the block for generating the state of controlled keys 14. The second output of the block for generating a request to change the output voltage level 11 is connected to the third input of the block for generating the state of controlled keys 14. The first output of the block for generating the state of controlled keys 14 is connected to the control inputs of the key converter 6, and the second output of the controlled keys state generation block 14 is connected to the control inputs of the serial controlled key 7 and the additional controlled key 5.

Устройство регулирования синусоидального напряжения на нагрузке, реализующее предложенный способ управления, приведено на фиг. 2, где устройство регулирования синусоидального напряжения 1 построено на основе многообмоточного вольтодобавочного трансформатора 4 с двумя первичными обмотками W11 и W12, дополнительного управляемого ключа 5, ключевого преобразователя 6, реализованного на базе трех параллельно соединенных ветвей с управляемыми переключателями RL1, RL2; RL3, RL4; RL5, RL6, последовательного управляемого ключа 7, датчика напряжения 8, блока управления 9. Начало трех параллельно соединенных ветвей ключевого преобразователя 6 образовано общей точкой соединения выводов управляемых переключателей RL1, RL2, RL3, а конец ветвей образует общая точка соединений выводов управляемых выключателей RL4, RL5, RL6. Между общими точками соединения выводов управляемых переключателей первой ветви RL1 и RL4 и общими точками соединения выводов управляемых переключателей второй параллельной ветви RL2 и RL5 подключены выводы первичной обмотки W11 многообмоточного вольтодобавочного трансформатора 4. Между общими точками соединения выводов управляемых переключателей RL2 и RL5 второй параллельной ветви и общими точками соединения выводов управляемых переключателей RL3 и RL6 третьей параллельной ветви подключены выводы первичной обмотки W12 многообмоточного вольтодобавочного трансформатора 4. Общие точки соединения параллельных ветвей образуют входные зажимы ключевого преобразователя 6. Дополнительный управляемый ключ 5 и последовательный управляемый ключ 7, реализованы каждый на базе двух однооперационных тиристоров, включенных встречно-параллельно. Датчик напряжения 8 может быть подключен параллельно нагрузке или параллельно источнику питания 2 (на фиг. 2 показан пунктиром). Выход датчика напряжения 8 подключен на вход блока управления 9. Выходы блока управления 9 соединены с управляющими входами блока кючевого преобразователя 6, дополнительного и последовательного управляемых ключей 5 и 7 соответсвенно.A device for regulating sinusoidal voltage at the load, implementing the proposed control method, is shown in Fig. 2, where the sinusoidal voltage control device 1 is built on the basis of a multi-winding boost transformer 4 with two primary windings W11 and W12, an additional controlled switch 5, a key converter 6, implemented on the basis of three parallel-connected branches with controlled switches RL1, RL2; RL3, RL4; RL5, RL6, serial controlled switch 7, voltage sensor 8, control unit 9. The beginning of three parallel-connected branches of the key converter 6 is formed by a common connection point of the outputs of controlled switches RL1, RL2, RL3, and the end of the branches forms a common connection point of the outputs of controlled switches RL4, RL5, RL6. Between the common connection points of the outputs of the controlled switches of the first branch RL1 and RL4 and the common connection points of the outputs of the controlled switches of the second parallel branch RL2 and RL5, the conclusions of the primary winding W11 of the multi-winding boost transformer 4 are connected. Between the common connection points of the outputs of the controlled switches RL2 and RL5 of the second parallel branch and the common The connection points of the terminals of the controlled switches RL3 and RL6 of the third parallel branch are connected to the terminals of the primary winding W12 of the multi-winding boost transformer 4. The common connection points of the parallel branches form the input terminals of the key converter 6. An additional controlled switch 5 and a serial controlled switch 7 are each implemented on the basis of two single-operation thyristors , connected back-to-back. Voltage sensor 8 can be connected in parallel with the load or in parallel with the power source 2 (shown in dotted line in Fig. 2). The output of the voltage sensor 8 is connected to the input of the control unit 9. The outputs of the control unit 9 are connected to the control inputs of the key converter unit 6, additional and serial controlled keys 5 and 7, respectively.

Блок управления 9 на фиг. 2 включает в себя блок задания уставки по выходному напряжению 10, блок формирования запроса на изменение уровня выходного напряжения 11, блок фиксации момента времени достижения напряжением источника питания нулевого уровня 12, блок формирования временной задержки 13 и блок формирования состояния управляемых ключей 14, причем к первому входу блока формирования запроса на изменение уровня выходного напряжения 11 подключен выход датчика напряжения 8, а ко второму входу блока формирования запроса на изменение уровня выходного напряжения 11 подключен выход блока задания уставки по выходному напряжению 10. К первому входу блока фиксации момента времени достижения напряжением источника питания нулевого уровня 12 подключен выход датчика напряжения 8, а ко второму входу этого блока подключен первый выход блока формирования запроса на изменение уровня выходного напряжения 11. Выход блока фиксации момента времени достижения напряжением источника питания нулевого уровня 12 подключен ко входу блока формирования временной задержки 13, первый и второй выходы которого подключены к одноименным входам блока формирования состояния управляемых ключей 14. К третьему входу блока формирования состояния управляемых ключей 14 подключен второй выход блока формирования запроса на изменение уровня выходного напряжения 11. Первый выход блока формирования состояния управляемых ключей 14 подключен к управляющими входам ключевого преобразователя 6, а второй выход блока формирования состояния управляемых ключей 14 подключен к управляющими входам последовательного управляемого ключа 7 и дополнительного управляемого ключа 5.Control unit 9 in Fig. 2 includes a block for setting the output voltage setting 10, a block for generating a request to change the output voltage level 11, a block for fixing the moment of time when the power source voltage reaches zero level 12, a block for generating a time delay 13 and a block for generating the state of controlled keys 14, and to the first The output of the voltage sensor 8 is connected to the input of the block for generating a request to change the output voltage level 11, and the output of the block for setting the output voltage setting 10 is connected to the second input of the block for generating a request to change the output voltage level 11. The first input of the block for recording the moment of time when the voltage reaches the power source zero level 12 is connected to the output of the voltage sensor 8, and the first output of the block for generating a request to change the level of the output voltage 11 is connected to the second input of this block. The output of the block for fixing the moment when the voltage of the power source reaches the zero level 12 is connected to the input of the block for generating the time delay 13, the first and the second outputs of which are connected to the same inputs of the block for generating the state of controlled keys 14. The second output of the block for generating a request to change the output voltage level 11 is connected to the third input of the block for generating the state of controlled keys 14. The first output of the block for generating the state of controlled keys 14 is connected to the control inputs of the key converter 6, and the second output of the controllable key state generation block 14 is connected to the control inputs of the serial controlled key 7 and the additional controlled key 5.

Заявляемый способ регулирования синусоидального напряжения осуществляется следующим образом. В установившемся режиме устройства регулирования синусоидального напряжения 1 последовательный управляемый ключ 7 находится в проводящем состоянии, а дополнительный управляемый ключ 5 находится в выключенном, непроводящем состоянии. Ключевой преобразователь 6, обеспечивает различные комбинации подключения первичных секционированных обмоток W11 - W1n вольтодобавочного трансформатора 4 к источнику питания 2, что в свою очередь позволяет дискретно изменять полярность и величину напряжения на вторичной сетевой обмотке W2 вольтодобавочного трансформатора 4 (вольтодобавку), регулируя тем самым напряжение на нагрузке 3.The inventive method of regulating sinusoidal voltage is carried out as follows. In the steady state of the sinusoidal voltage control device 1, the serial controlled switch 7 is in a conducting state, and the additional controlled switch 5 is in an off, non-conducting state. The key converter 6 provides various combinations of connecting the primary sectioned windings W11 - W1n of the boost transformer 4 to the power source 2, which in turn allows you to discretely change the polarity and voltage value on the secondary network winding W2 of the boost transformer 4 (voltage booster), thereby regulating the voltage at load 3.

В установившемся режиме работы устройства регулирования синусоидального напряжения 1 блок управления 9 устанавливает в ключевом преобразователе 6 такую комбинацию ключевых элементов, что подключенные к источнику питания 2 первичные секционированные обмотки вольтодобавочного трансформатора 4 обеспечивают формирование на вторичной сетевой обмотке W2 вольтодобавочного трансформатора 4 вольтодобавки требуемой величины и знака, обеспечивая тем самым требуемое напряжение на нагрузке 3.In the steady state of operation of the sinusoidal voltage regulation device 1, the control unit 9 installs in the key converter 6 such a combination of key elements that the primary sectioned windings of the boost transformer 4 connected to the power source 2 ensure the formation of a boost transformer 4 of the required value and sign on the secondary network winding W2 of the boost transformer 4, thereby ensuring the required voltage at the load 3.

Способ использует измерение напряжения источника питания 2 или напряжения нагрузки 3 с помощью датчика напряжения 8. Результаты измерения поступают в блок управления 9. Несовпадение текущего диапазона уставки по напряжению на нагрузке 3, поступающего в блок формирования запроса на изменение уровня выходного напряжения 11 с блока задания уставки по выходному напряжению 10, и измеренного текущего напряжения с помощью датчика напряжения 8, является основанием для формирования запроса на изменение уровня выходного напряжения. Для этого блок формирования запроса на изменение уровня выходного напряжения 11 формирует на своем первом выходе сигнал, информирующий о необходимости одновременного изменения взаимопротивоположных состояний включенного последовательного управляемого ключа 7 и выключенного дополнительного управляемого ключа 5 (момент времени t1 на фиг. 3). После обнаружения подобного сигнала, активируется блок фиксации момента времени достижения напряжением питающей сети нулевого уровня 12, который с помощью сигнала с датчика напряжения 8 определяет и фиксирует момент времени достижения напряжения источника питания 2 нулевого уровня. Далее, после обнаружения момента времени достижения напряжения источника питания 2 нулевого уровня (момент времени t2 на фиг. 3), блок фиксации момента времени достижения напряжением источника питания нулевого уровня 12 передает сигнал на блок формирования временной задержки 13, который в свою очередь формирует временную задержку (таймаут 1, интервал времени от t2 до t3 на фиг. 3), в течение которой не предпринимаются никакие действия по изменению состояния ни управляемых ключей 5 и 7, ни ключевых элементов ключевого преобразователя 6. После окончания длительности задержки таймаут 1 (момент времени t3 на фиг. З) блок формирования временной задержки 13 формирует на своем первом выходе сигнал, поступающий на первый вход блока формирования состояния управляемых ключей 14, который в свою очередь по принятому сигналу формирует на своем втором выходе сигнал для одновременного изменения взаимопротивоположных состояний последовательного управляемого ключа 7 и дополнительного управляемого ключа 5, а именно осуществляет выключение последовательного управляемого ключа 7 и включение дополнительного управляемого ключа 5. При этом, после включения дополнительного управляемого ключа 5 (момент времени t3 на фиг. 3) напряжение на нагрузке 3 становится равным напряжению источника питания 2, обеспечивая тем самым нулевое напряжение на сетевой обмотке вольтодобавочного трансформатора 4, а, следовательно, на всех его секционированных обмотках также будет обеспечиваться нулевое напряжение.The method uses the measurement of the voltage of the power source 2 or the voltage of the load 3 using a voltage sensor 8. The measurement results are sent to the control unit 9. The current range of the voltage setting on the load 3 does not match, which is received by the unit generating a request to change the output voltage level 11 from the setting unit based on the output voltage 10, and the measured current voltage using voltage sensor 8, is the basis for generating a request to change the output voltage level. To do this, the block for generating a request to change the output voltage level 11 generates a signal at its first output informing about the need to simultaneously change the mutually opposite states of the switched on serial controlled key 7 and the switched off additional controlled key 5 (time t1 in Fig. 3). After detecting such a signal, a block 12 is activated for recording the moment in time when the voltage of the supply network reaches zero level, which, using a signal from the voltage sensor 8, determines and records the moment in time when the voltage of power source 2 reaches zero level. Next, after detecting the moment in time when the voltage of the power source 2 reaches zero level (time t2 in Fig. 3), the unit for recording the moment in time when the voltage of the power source reaches zero level 12 transmits a signal to the time delay generating unit 13, which in turn generates a time delay (timeout 1, time interval from t2 to t3 in Fig. 3), during which no actions are taken to change the state of either the controlled keys 5 and 7, or the key elements of the key converter 6. After the end of the delay timeout 1 (time point t3 in Fig. H) the time delay generating unit 13 generates at its first output a signal arriving at the first input of the controlled key state generating unit 14, which in turn, based on the received signal, generates a signal at its second output for simultaneously changing the mutually opposite states of the sequential controlled key 7 and additional managed key 5, namely, turns off the sequential managed key 7 and turns on the additional managed key 5. Moreover, after turning on the additional managed key 5 (time t3 in Fig. 3) the voltage at load 3 becomes equal to the voltage of power source 2, thereby providing zero voltage on the mains winding of booster transformer 4, and, consequently, zero voltage will also be provided on all its sectional windings.

Стоит отметить, что несмотря на то, что в момент времени t3 путем подачи импульсов управления блоком управления 9 был открыт дополнительный управляемый ключ 5, последовательный управляемый ключ 7 при этом может еще не закрыться, и также находятся в проводящем состоянии (например, в случае реализации ключа 7 на базе тиристоров). После момента времени t3, до момента времени t5, в управляемых ключах 5 и 7, а также во всех обмотках вольтодобавочного трансформатора 4 может протекать ток переходного процесса, амплитуда которого достигается в момент времени t4 - в момент достижения напряжения источника питания 2 нулевого уровня. Амплитуда тока переходного процесса определяется выражением:It is worth noting that despite the fact that at time t3 an additional controlled key 5 was opened by supplying control pulses to the control unit 9, the serial controlled key 7 may not yet close, and are also in a conducting state (for example, in the case of implementation switch 7 based on thyristors). After time t3, until time t5, in the controlled switches 5 and 7, as well as in all windings of the boost transformer 4, a transient current can flow, the amplitude of which is achieved at time t4 - at the moment the voltage of the power source 2 reaches zero level. The amplitude of the transient current is determined by the expression:

где Umax и со - амплитуда и частота напряжения источника питания 2, Ls и R - эквивалентные индуктивность рассеянья и активное сопротивления обмоток вольтодобавочного трансформатора 4, t* - длительность интервала времени от t3 до t4. Стоит отметить, что длительность упомянутой задержки, в течение которой не предпринимаются никакие мероприятия по переключению (интервал времени от t2 до t3 на фиг. З) не является строго фиксированной для всех устройств регулирования синусоидального напряжения. Требуемое значение длительности задержки для конкретного устройства регулирования синусоидального напряжения 1 определяется исходя из допустимой амплитуды тока переходного процесса (выражение (1)), которую в свою очередь следует ограничить допустимым максимальным током дополнительного управляемого ключа 5 и допустимым максимальным током секционированных обмоток вольтодобавочного трансформатора 4.where U max and co are the amplitude and frequency of the voltage of power source 2, L s and R are the equivalent leakage inductance and active resistance of the windings of booster transformer 4, t* is the duration of the time interval from t3 to t4. It is worth noting that the duration of the mentioned delay, during which no switching measures are taken (time interval from t2 to t3 in Fig. 3) is not strictly fixed for all sinusoidal voltage control devices. The required delay duration value for a specific sinusoidal voltage regulation device 1 is determined based on the permissible amplitude of the transient current (expression (1)), which in turn should be limited by the permissible maximum current of the additional controlled switch 5 and the permissible maximum current of the sectioned windings of the booster transformer 4.

К моменту времени t5 переходные процессы переключения управляемых ключей 5 и 7 заканчиваются. После момента времени t5 через дополнительный управляемый ключ 5 протекает только ток нагрузки 3. Кроме этого, после момента времени t5 последовательный управляемый ключ 7 находится в закрытом, непроводящем состоянии, обеспечивая тем самым отсутствие тока как в секционированных обмотках вольтодобавочного трансформатора 4, так и во всех управляемых ключах ключевого преобразователя 6.By time t5, the transient processes of switching controlled keys 5 and 7 end. After time t5, only load current 3 flows through the additional controlled switch 5. In addition, after time t5, the serial controlled switch 7 is in a closed, non-conducting state, thereby ensuring the absence of current both in the sectional windings of the booster transformer 4 and in all controlled keys of the key converter 6.

После момента времени t5, по прошествии временной задержки (таймаут 2, интервал от t4 до t6), блок формирования временной задержки 13 по второму выходу передает сигнал на второй вход блока формирования состояния управляемых ключей 14, который в свою очередь по принятому сигналу на втором входе осуществляет формирование на своем первом выходе сигнала для изменения состояний ключевых элементов ключевого преобразователя 6. Информацию о конкретных состояниях ключевых элементов ключевого преобразователя 6 блок формирования состояния управляемых ключей 14 получает из третьего своего входа, которая в свою очередь была сформирована на втором выходе блока формирования запроса на изменение уровня выходного напряжения 11. Блок формирования состояния управляемых ключей 14 выключит те ключевые элементы ключевого преобразователя 6, которые обеспечивали предыдущую величину вольтодобавки, и включит те его ключевые элементы, которые обеспечат новую величину вольтодобавки (например, элементы, обеспечивающие повышение уровня выходного напряжения по сравнению с предыдущим уровнем, фиг. 3).After time t5, after a time delay (timeout 2, interval from t4 to t6), the time delay generating unit 13 transmits a signal via the second output to the second input of the controlled key state generating unit 14, which in turn, based on the received signal, is sent to the second input generates a signal at its first output to change the states of the key elements of the key converter 6. The state generation block of the controlled keys 14 receives information about the specific states of the key elements of the key converter 6 from its third input, which in turn was generated at the second output of the request generation block change in the output voltage level 11. The block for generating the state of the controlled keys 14 will turn off those key elements of the key converter 6 that provided the previous voltage boost value, and turn on those key elements that will provide a new voltage boost value (for example, elements that provide an increase in the output voltage level compared to with the previous level, fig. 3).

После момента времени t6, когда ключевой преобразователь 6 был переведен в новое состояние, блок формирования временной задержки 13 ожидает от блока фиксации момента времени достижения напряжением источника питания нулевого уровня 12 соответствующего сигнала, чтобы блок формирования состояния управляемых ключей 14 смог вернуть управляемые ключи 5 и 7 в исходное состояние. Далее, алгоритм переключения на интервале времени от t7 до t9 аналогичен алгоритму на интервале времени от t2 до t5, характерным признаком которых является формирование временной задержки (таймаут 1, интервал времени от t7 до t8 на фиг. 3), в течение которой не предпринимаются никакие действия по изменению состояния ни управляемых ключей 5 и 7, ни ключевых элементов ключевого преобразователя 6. После окончания длительности задержки длительностью таймаут 1 (момент времени t8 на фиг. З) блок формирования временной задержки 13 формирует на своем первом выходе сигнал, поступающий на первый вход блока формирования состояния управляемых ключей 14, который в свою очередь по принятому сигналу формирует на своем втором выходе сигнал для одновременного изменения взаимопротивоположных состояний последовательного управляемого ключа 7 и дополнительного управляемого ключа 5, а именно осуществляет включение последовательного управляемого ключа 7 и выключение дополнительного управляемого ключа 5.After time t6, when the key converter 6 has been transferred to a new state, the time delay generating unit 13 waits for the moment-of-time fixing unit to reach the voltage of the power supply zero level 12 of the corresponding signal, so that the state generating unit of the controlled keys 14 can return the controlled keys 5 and 7 to its original state. Further, the switching algorithm on the time interval from t7 to t9 is similar to the algorithm on the time interval from t2 to t5, a characteristic feature of which is the formation of a time delay (timeout 1, time interval from t7 to t8 in Fig. 3), during which no action is taken actions to change the state of neither the controlled keys 5 and 7, nor the key elements of the key converter 6. After the end of the delay duration of timeout 1 (time t8 in Fig. 3), the time delay generation block 13 generates at its first output a signal arriving at the first input unit for generating the state of controlled keys 14, which in turn, based on the received signal, generates at its second output a signal for simultaneous changes in the mutually opposite states of the serial controlled key 7 and the additional controlled key 5, namely, turns on the serial controlled key 7 and turns off the additional controlled key 5.

После завершения переходных процессов переключения управляемых ключей 5 и 7 (момент времени t9 на фиг. 3) на сетевой обмотке вольтодобавочного трансформатора 4 сформируется новая величина вольтодобавки, и напряжение на нагрузке 3 будет соответствовать требуемой уставке. На этом алгоритм изменения величины вольтодобавки завершается.After the completion of the transient processes of switching the controlled switches 5 and 7 (time t9 in Fig. 3), a new voltage boost value will be formed on the network winding of the boost transformer 4, and the voltage at the load 3 will correspond to the required setting. This completes the algorithm for changing the voltage boost value.

Стоит отметить, что в качестве ключевых элементов ключевого преобразователя 6 в заявляемом устройстве могут быть применены механические переключатели - реле. Применение реле в качестве переключателей ключевого преобразователя 6 обеспечит уменьшение потерь в проводящем состоянии каждого из ключевого элемента в установившемся режиме. При этом, как дополнительный управляемый ключ 5, так и последовательный управляемый ключ 7, могут быть реализованы на базе двух однооперационных тиристоров, включенных встречно-параллельно (фиг. 2), обеспечивая тем самым двунаправленную проводимость. Реализация управляемых ключей 5 и 7 на базе полупроводниковых приборов позволяет увеличить ресурс переключений устройства регулирования синусоидального напряжения 1, а также увеличить надежность и быстродействие функционирования устройства регулирования синусоидального напряжения 1 при изменении величины вводимой вольтодобавки.It is worth noting that mechanical switches - relays - can be used as key elements of the key converter 6 in the inventive device. The use of relays as switches of the key converter 6 will reduce losses in the conductive state of each of the key elements in steady state. In this case, both the additional controlled switch 5 and the serial controlled switch 7 can be implemented on the basis of two single-operation thyristors connected back-to-back (Fig. 2), thereby ensuring bidirectional conductivity. The implementation of controlled switches 5 and 7 on the basis of semiconductor devices makes it possible to increase the switching life of the sinusoidal voltage control device 1, as well as to increase the reliability and speed of operation of the sinusoidal voltage control device 1 when the value of the introduced voltage boost changes.

Датчик напряжения 8 используется блоком управления 9 для переключения первичных секционированных обмоток многообмоточного вольтодобавочного трансформатора 4 с помощью ключевых элементов RL1-RL6 на базе реле ключевого преобразователя 6 синхронизовано с синусоидальным напряжением источника питания 2. При этом, расположение датчика 8 - на входе или на выходе устройства регулирования синусоидального напряжения 1, не влияет ни на алгоритм функционирования заявляемого способа регулирования, ни на функционирование устройства регулирования синусоидального напряжения 1, так как, во-первых, напряжение на нагрузке 3 и напряжение источника питания 2 будут всегда синфазны и связаны с друг другом. Во-вторых, зная величину напряжения одной из величин (на входе, либо на выходе устройства регулирования вольтодобавочного синусоидального напряжения 1), можно однозначно определить величину второй, так как они если и будут отличаться, то это отличие будет определяться величиной вводимой вольтодобавки многообмоточного вольтодобавочного трансформатора 4, информацией о которой всегда располагает блок управления 9.The voltage sensor 8 is used by the control unit 9 to switch the primary sectioned windings of the multi-winding boost transformer 4 using key elements RL1-RL6 based on the relay of the key converter 6 synchronized with the sinusoidal voltage of the power source 2. In this case, the location of the sensor 8 is at the input or output of the device regulation of sinusoidal voltage 1 does not affect either the operating algorithm of the proposed regulation method or the operation of the sinusoidal voltage regulation device 1, since, firstly, the voltage on the load 3 and the voltage of the power source 2 will always be in phase and related to each other. Secondly, knowing the voltage value of one of the values (at the input or output of the voltage booster sinusoidal voltage control device 1), you can unambiguously determine the value of the second, since even if they differ, this difference will be determined by the value of the input boost voltage of the multi-winding booster transformer 4, information about which is always available to the control unit 9.

В устройстве фиг. 2 величина и полярность формируемой на вторичной обмотке W2 многообмоточного вольтодобавочного трансформатора 4 определяется состоянием ключевых элементов RL1-RL6 на базе реле. Так, например, если блок управления 9 сформирует импульсы управления на реле RL1 и RL5 ключевого преобразователя 6, то на сетевой обмотке вольтодобавочного трансформатора 4 сформируется положительная вольтодобавка величина которой будет определяться соотношением количества витков первичной и вторичной обмоток вольтодобавочного трансформатора 4 (коэффициентом трансформации) W11/W2 и величиной напряжения источника питания 2. Напряжение на нагрузке 3 в данном случае увеличится на указанную величину вольтодобавки. Если, например, блок управления 9 сформирует импульсы управления на реле RL3 и RL4 ключевого преобразователя 6, то на сетевой обмотке вольтодобавочного трансформатора 4 сформируется отрицательная вольтодобавка величина которой будет определяться коэффициентом трансформации (W11+W12)/W2 и величиной напряжения источника питания 2. Напряжение на нагрузке 3 в данном случае уменьшится на указанную величину вольтодобавки. В рассматриваемой схеме устройства регулирования синусоидального напряжения 1 можно реализовать по три уровня регулирования напряжения в положительную и отрицательную сторону, а также нулевую вольтодобавку, например, с помощью включения реле RL4 и RL6 ключевого преобразователя 6.In the device of FIG. 2, the magnitude and polarity of the multi-winding boost transformer 4 formed on the secondary winding W2 is determined by the state of the key elements RL1-RL6 based on the relay. So, for example, if control unit 9 generates control pulses on relays RL1 and RL5 of key converter 6, then a positive voltage boost will be formed on the network winding of booster transformer 4, the value of which will be determined by the ratio of the number of turns of the primary and secondary windings of booster transformer 4 (transformation ratio) W11/ W2 and the voltage value of power source 2. The voltage at load 3 in this case will increase by the specified voltage boost value. If, for example, control unit 9 generates control pulses on relays RL3 and RL4 of key converter 6, then a negative voltage boost will be formed on the network winding of voltage booster transformer 4, the value of which will be determined by the transformation ratio (W11+W12)/W2 and the voltage value of power source 2. Voltage at load 3 in this case it will decrease by the specified voltage boost value. In the considered circuit of the sinusoidal voltage regulation device 1, it is possible to implement three levels of voltage regulation in the positive and negative directions, as well as zero voltage boost, for example, by turning on relays RL4 and RL6 of the key converter 6.

Следует подчеркнуть, что в заявляемом устройстве регулирования синусоидального напряжения 1 отсутствует управляемый ключ в контуре протекания тока нагрузки 3 в установившемся режиме работы, что существенно повышает КПД устройства и улучшает его массо-габаритные показатели. Ток нагрузки протекает через дополнительный управляемый ключ 5 только на коротком промежутке времени (интервал времени от t3 до t9), величина которого не превышает 1,5-2 периодов напряжения источника питания 2, и определяется длительностью переключения управляемых ключей 5 и 7, а также длительностью переключения применяемых механических реле в составе ключевого преобразователя 6. При этом стоит также отметить, что изменение состояния ключевого преобразователя 6 осуществляется при нулевом напряжении на его ключевых элементах и нулем токе в них, что значительно повышает коммутационный ресурс механических переключателей RL1-RL6. Кроме этого, в заявляемом устройстве в установившемся режиме работы через последовательный управляемый ключ 7 протекает ток, который меньше тока нагрузки как минимум в коэффициент трансформации раз, что также способствует повышению КПД устройства и улучшает его массо-габаритные характеристики. Вместе с тем, заявляемый способ регулирования справедлив и работоспособен для любого типа и характера выходной нагрузки устройств регулирования синусоидального напряжения - RL, RC и R. Способ регулирования использует синхронизацию только с моментами времени достижения напряжения питающей сети нулевого уровня и формирование относительно этих уровней соответствующих временных задержек для изменения состояния управляемых ключей в фиксированные моменты времени.It should be emphasized that in the inventive sinusoidal voltage regulation device 1 there is no controlled switch in the load current flow circuit 3 in steady state operation, which significantly increases the efficiency of the device and improves its weight and dimensions. The load current flows through the additional controlled switch 5 only for a short period of time (time interval from t3 to t9), the value of which does not exceed 1.5-2 periods of the voltage of the power source 2, and is determined by the switching duration of the controlled switches 5 and 7, as well as the duration switching of the used mechanical relays as part of the key converter 6. It is also worth noting that the change in the state of the key converter 6 is carried out at zero voltage on its key elements and zero current in them, which significantly increases the switching life of mechanical switches RL1-RL6. In addition, in the inventive device, in a steady state of operation, a current flows through the serial controlled switch 7, which is less than the load current by at least a factor of the transformation ratio, which also helps to increase the efficiency of the device and improves its weight and size characteristics. At the same time, the proposed regulation method is fair and efficient for any type and nature of the output load of sinusoidal voltage regulation devices - RL, RC and R. The regulation method uses synchronization only with the moments in time when the supply network voltage reaches zero level and the formation of corresponding time delays relative to these levels to change the state of managed keys at fixed points in time.

Таким образом, осуществление совокупности признаков заявляемого способа регулирования синусоидального напряжения и устройства для его реализации обеспечивает достижение указанного технического результата.Thus, the implementation of the set of features of the proposed method of regulating sinusoidal voltage and the device for its implementation ensures the achievement of the specified technical result.

Claims (2)

1. Способ регулирования синусоидального напряжения на нагрузке с помощью управления напряжением вольтодобавки регулятора переменного напряжения, входные зажимы которого подключены к источнику питания, а выходные зажимы к нагрузке и имеющего одну общую точку соединения входных и выходных зажимов, содержащего многообмоточный вольтодобавочный трансформатор с сетевой обмоткой, включенной в ветвь, соединяющую входной и выходной зажим регулятора переменного напряжения, дополнительный управляемый ключ, включенный между входным и выходным зажимом регулятора переменного напряжения, последовательный управляемый ключ, ключевой преобразователь напряжения, входные зажимы которого подключены к источнику питания, а к выходным зажимам подключены вторичные обмотки многообмоточного вольтодобавочного трансформатора, как минимум один датчик напряжения для вычисления напряжения на нагрузке, выход которого подключен к блоку управления ключами регулятора переменного напряжения, реализующего управление ключевым преобразователем, дополнительным и последовательным управляемыми ключами синхронизированно с напряжением источника питания, отличающийся тем, что подключение входных зажимов ключевого преобразователя к источнику питания осуществляют с помощью управления последовательным управляемым ключом, а изменение взаимно противоположных состояний дополнительного и последовательного управляемых ключей осуществляют одновременно в фиксированные моменты времени относительно напряжения источника питания, при этом управление ключевым преобразователем реализуют на интервале выключенного состояния последовательного управляемого ключа.1. A method for regulating sinusoidal voltage on a load by controlling the boost voltage of an alternating voltage regulator, the input terminals of which are connected to the power source, and the output terminals to the load and having one common connection point of the input and output terminals, containing a multi-winding boost transformer with a mains winding turned on into the branch connecting the input and output terminals of the AC voltage regulator, an additional controlled switch connected between the input and output terminals of the AC voltage regulator, a serial controlled switch, a key voltage converter, the input terminals of which are connected to the power source, and the secondary windings of the multi-winding booster transformer, at least one voltage sensor for calculating the voltage on the load, the output of which is connected to the key control unit of the AC voltage regulator, which implements control of the key converter, additional and sequential controlled keys synchronized with the voltage of the power source, characterized in that the connection of the input terminals of the key converter to the power source is carried out using the control of a serial controlled key, and the change in the mutually opposite states of the additional and serial controlled keys is carried out simultaneously at fixed times relative to the voltage of the power source, while the control of the key converter is implemented in the interval of the off state of the serial controlled key. 2. Устройство регулирования синусоидального напряжения, подключенное своими входными зажимами к зажимам источника питания, а выходными зажимами к нагрузке и имеющее одну общую точку соединения его входных и выходных зажимов, содержащее многообмоточный вольтодобавочный трансформатор с сетевой обмоткой, включенной в ветвь, соединяющую входной и выходной зажимы устройства, дополнительный управляемый ключ, включенный между входным и выходным зажимом регулятора переменного напряжения, ключевой преобразователь, к соответствующим выходным зажимам которого подключены вторичные обмотки многообмоточного вольтодобавочного трансформатора, последовательный управляемый ключ, блок управления, вход которого соединен с выходом датчика напряжения, а выходы блока управления соединены с управляющими входами ключевого преобразователя, дополнительного и последовательного управляемых ключей, отличающийся тем, что входные зажимы ключевого преобразователя подключены к входным зажимам источника питания через последовательный управляемый ключ.2. A sinusoidal voltage regulation device connected by its input terminals to the terminals of the power source, and by the output terminals to the load and having one common connection point between its input and output terminals, containing a multi-winding boost transformer with a network winding included in the branch connecting the input and output terminals device, an additional controlled switch connected between the input and output terminals of the alternating voltage regulator, a key converter, to the corresponding output terminals of which the secondary windings of a multi-winding boost transformer are connected, a serial controlled switch, a control unit, the input of which is connected to the output of the voltage sensor, and the outputs of the control unit connected to the control inputs of the key converter, additional and serial controlled keys, characterized in that the input terminals of the key converter are connected to the input terminals of the power source through a serial controlled key.
RU2023110971A 2023-04-27 Method for regulating sinusoidal voltage on load and device for its implementation RU2804371C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2804371C1 true RU2804371C1 (en) 2023-09-28

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5883503A (en) * 1995-12-22 1999-03-16 Melvin A. Lace Voltage compensation system
WO2001004720A1 (en) * 1999-07-13 2001-01-18 Abb Service S.R.L. Transformer with secondary voltage electronic adjustment
US20030006741A1 (en) * 2001-02-23 2003-01-09 David Soler Soneira Voltage stabiliser for electrical energy transportation and distribution applications
RU2671829C1 (en) * 2017-12-27 2018-11-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Regulator of booster alternating-voltage
RU2733650C1 (en) * 2019-08-15 2020-10-06 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Alternating voltage booster controller

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5883503A (en) * 1995-12-22 1999-03-16 Melvin A. Lace Voltage compensation system
WO2001004720A1 (en) * 1999-07-13 2001-01-18 Abb Service S.R.L. Transformer with secondary voltage electronic adjustment
US20030006741A1 (en) * 2001-02-23 2003-01-09 David Soler Soneira Voltage stabiliser for electrical energy transportation and distribution applications
RU2671829C1 (en) * 2017-12-27 2018-11-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Regulator of booster alternating-voltage
RU2733650C1 (en) * 2019-08-15 2020-10-06 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Alternating voltage booster controller

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140254223A1 (en) Method and system for a high speed soft-switching resonant converter
US11496044B2 (en) DC/DC converter and neutral-point voltage balance control method thereof
GB2489262A (en) Testing apparatus for testing a switching valve in an HVDC power converter
Gulbudak et al. Model predictive control of dual-output nine-switch inverter with output filter
Hassan et al. Double modulation control (DMC) for dual full bridge current flow controller (2FB-CFC)
RU2647706C2 (en) Method of converting alternating current into direct current and related device
RU2010140813A (en) METHOD OF CONTROL OF THE SWITCHING DEVICE OF THE RESONANT POWER CONVERTER, IN PARTICULAR FOR PROVIDING THE REQUIRED POWER, IN PARTICULAR FOR THE X-RAY GENERATOR
RU2804371C1 (en) Method for regulating sinusoidal voltage on load and device for its implementation
RU2711587C1 (en) Method of controlling transformer voltage under load and device for its implementation
RU2671829C1 (en) Regulator of booster alternating-voltage
EP3063866B1 (en) A vector controller for a voltage source power converter
US6137272A (en) Method of operating an AC-DC converter
GB2050083A (en) Electrical converter
RU2757695C2 (en) Control of the number of active power elements of the speed controller
RU2609890C2 (en) Method and device for reducing power losses
RU154310U1 (en) STEP-BY-STEP SWITCH MANAGEMENT SYSTEM OF A PHASE-TURNING DEVICE SHUNT TRANSFORMER
RU2691635C2 (en) Double-channel frequency conversion method
RU2804325C1 (en) Method for control of variable voltage regulator
RU2366068C1 (en) Method of converting direct voltage to alternating voltage
RU2804403C1 (en) Method for controlling power of static reactive power compensator operating in sinusoidal alternating voltage network
RU2479102C1 (en) Ac voltage controller
RU2691623C2 (en) Method of two-channel direct conversion of frequency
RU2733650C1 (en) Alternating voltage booster controller
US11121640B2 (en) Systems, methods, and apparatus for controlling a voltage source converter
RU76183U1 (en) CONSTANT VOLTAGE CONVERTER TO VARIABLE (OPTIONS)