SU1064417A1

SU1064417A1 - A.c. voltage regulator

Info

Publication number: SU1064417A1
Application number: SU823391556A
Authority: SU
Inventors: Юрий Иосифович Лысков; Музафар Мамедович Расулов; Ян Семенович Рубин; Валерий Николаевич Крысанов
Original assignee: Азербайджанский Научно-Исследовательский Институт Энергетики Им.И.Г.Есьмана
Priority date: 1982-04-14
Filing date: 1982-04-14
Publication date: 1983-12-30

Abstract

РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ , содержащий основной и вольтодобавочный трансформаторы и два двунаправленных тиристорных ключа, соединенных соответственно параллельно и последовательно с вторичными обмотками трансформаторов, фазочувствительный блок, входы которого подключены параллельно выходам соотнетствую щих тиристорных ключей, а его выход через усилитель фазочувствительного блока соединен с урравл ющими электродами параллельного тиристорного ключа и непосредственно с входом блока сравнени , другой вход которого через измерительный трансформатор напр жени подключен параллельно вторичной обмотке основного трансформатора , а его выход через усилитель блока сравнени соединен с управл ющими электродами последовательного тиристорного ключа, и элемент задержки , отличающий-с тем, что, с целью уменьшени асимметрии выходного напр жени , он дополнительно снабжен вспомогательными логическим элементом И и нуль-органом, вход ко-§ торого подключен параллельно выходу (Л измерительного трансформатора напр жени , а его выход через элемент задержки соединен с одним из входов вспомогательного логического элемента И, второй вход которого соединен непосредственно с выходе блока срав нени , а его выход - с входом усилит тел блока.сравнени . О5 4 4CONTROL ALTERNATING VOLTAGE containing primary and booster transformers and two bidirectional thyristor switch connected in parallel and in series with the secondary windings of transformers, a phase-sensitive unit, inputs of which are connected in parallel outputs sootnetstvuyu boiling thyristor keys, and its output through an amplifier a phase-sensitive unit is connected to urravl gate electrodes parallel thyristor key and directly to the input of the comparison unit, the other input of which is the voltage measuring transformer is connected in parallel to the secondary winding of the main transformer, and its output is connected to the control electrodes of the series thyristor switch through the amplifier of the comparison unit, and in order to reduce the asymmetry of the output voltage, it is additionally equipped auxiliary logic element And a zero-body, the input of which is connected in parallel to the output (L of the measuring voltage transformer, and its output through the delay element It is connected to one of the inputs of the auxiliary logic element, And, the second input of which is connected directly to the output of the comparison unit, and its output to the input will amplify the comparison block bodies. O5 4 4

Description

Изобретение относитс к электротехнике ,в частности к преобразова тельной технике, и может быть испол зовано в модных тиристорных регул торах напр жени , работанвдих на активно-индуктивную нагрузку, к форме выходного напр жени которых предъ вл ютс повыценные требовани . Известны устройства дл регулиро вани переменного напр жени , содер жащие вольтодобавочный трансформатор , тиристорные ключи, а также фазочувствительный элемент и блок сра нени , выходы которых св заны между собой и с соответствующими тиристор ными ключами fl и СЗД. Однако данные устройства характэ ризуютс недостаточной надежностью из-за возможных сбоев в системе управлени , наличием гальванической св зи между силовой частью регул тора и системой управлени устройства , а также значительными весогабаритными- показател ми. Наиболее близким к предлагаемому вл етс регул тор переменного напр жени , содержащий основной и вольтодобавочный трансформаторы и два двунаправленныхтиристорных клю ча, срединенных соответственно пара лельно и последовательно с вторичными обмотками трансфор«1аторов, фазочувствительный блок, входы кото рого подключены параллельно выходам соответствующлх тиристорных ключей, а его выход через усилитель фазочув ствительного блока соединен с управ л ющими электродами параллельного тиристорного ключа, и непосредствен но с входом блока сравнени , другой вход которого через измерительный трансформатор напр жени подключен параллельно вторичной обмотке основ ного трансформатора, а его выход через усилитель блока сравнени сое динен с управл ющими электродами последовательного тиристорного ключа , и элемент задержки ЗЗНедостатком известного регул - тора вл етс наличие посто нной составл ющей в выходном напр жении регул тора из-за различного времени прохождени тока через последовательный тиристорный ключ в положительном и отрицательном полупериодах напр жени ,а следовательно, довольно высока асимметри выходного напр жени при симметричном напр же нии питающей сети. , Цель изобретени - .уменьшение асимметрии. выходного напр жени . Поставленна цель достигаетс тем, что регул тор переменного напр жени , содержащий основной и вольтодобавочный трансформаторы и два двунаправленных тиристорных клю ча, соединенных соответственнЪ параллельно и последовательно с вто- ричными обмотками трансформаторов, фазочувствительный блок, входы ко- торого подключены параллельно выходам соответствующих тиристорных 1 лючей , а его выход через усилитель фазочувствительного блока соединен с управл квдими электродами параллельного тиристорного ключа и непосредственно с входом блока сравнени , другой вход которого через измерительный трансформатор напр жени подключен параллельно вторичной обмотке ocHOBHOiO трансформатора, а его выход через усилитель блока сравнени соединен с управл ющими электродами последовательного тиристорного ключа, и элемент сравнени , дополнительно снабжен вспомогательными логическим элементом И и нуль-органом , вход KOTO.peiro подключен параллельно выходу измерительного трансформатора напр жени , а его выход через элемент задержки соединен с одним из входов вспомогательного логического элемента И, второй вход которого соединен непосредственно с выходом блока сравнени , а его выход - с входом усилител блока сравнени . При этом обеспечиваетс независимость момента включени последовательного тиристорного ключа от момента прохождени тока нагрузки через нулевое значение в четных и нечетных полупериодах напр жени , что обеспечивает снижение посто нной составл ющей выходного напр жени во всем диапазоне регулировани На чертеже приведена функциональна схема регул тора переменного напр жени . Регул тор содержит основной 1 и вольтодобавочный 2 трансформаторы, параллельный 3 и последовательный 4/ двунаправленные тиристорные ключи, фазочувствительный блок 5, выполненный в виде измерительных трансформаторов 6 и 7, нуль-органов 8 и 9, логического элемента И 10, блок 11 сравнени , выполненный в виде нульоргана 12, логических элементов ИЛИ 13 и И 14, усилитель 15 фазочувствительного блока, выход которого соединен -с управл ющими электродами .параллельного тиристорного ключа 3, элемент 16 задержки, усилитель 17 блока сравнени , выход которого соединен- с управл ющими электродами последовательного тиристорного ключа ,4, измерительный трансформатор 18 напр жени , вспомогательный нульорган 19, вход которого подключ.ен параллельно выходу измерительного ±рансформатора 18 напр жени , а его выход Через элемент 16 задержки соединен с одним из входов вспомогатель: ного логического элемента И 20, второй вход которого соединен вепосрёдственно с выходом блока 11 сравнени а его выход - с входом усилител блока 17 сравнени .The invention relates to electrical engineering, in particular, to converter technology, and can be used in fashionable thyristor voltage regulators operating in active-inductive load, the form of the output voltage of which is subject to demanding requirements. Devices for regulating alternating voltage are known, comprising a booster transformer, thyristor keys, as well as a phase-sensitive element and a junction unit, the outputs of which are interconnected with each other and with the corresponding thyristor keys fl and FDD. However, these devices are characterized by insufficient reliability due to possible failures in the control system, the presence of a galvanic connection between the power part of the controller and the control system of the device, as well as significant weight and dimensions. The closest to the proposed is an AC voltage regulator containing the main and booster transformers and two bidirectional thyristor cells, respectively, median parallel and in series with the secondary windings of the transformers, the phase-sensitive unit, the inputs of which are connected in parallel to the outputs of the corresponding thyristor switches, its output through the amplifier of the phase-sensitive unit is connected to the control electrodes of the parallel thyristor switch, and directly to the input of the Comparison, the other input of which is connected in parallel via the measuring transformer of the secondary winding of the main transformer, and its output through the amplifier of the comparison unit is connected to the control electrodes of the serial thyristor switch, and the delay element of the known regulator is the presence of a constant component. regulator in the output voltage due to the different time of current passing through the sequential thyristor key in the positive and negative half periods for example voltage, and hence fairly high asymmetry of the output voltage with a symmetrical voltage supply as SRI. The purpose of the invention is to reduce the asymmetry. output voltage The goal is achieved by the fact that the AC voltage regulator containing the main and booster transformers and two bi-directional thyristor keys are connected in parallel and in series with the secondary windings of the transformers, the phase-sensitive unit, whose inputs are connected in parallel to the outputs of the corresponding thyristor 1 keys and its output through the amplifier of the phase-sensitive unit is connected to control electrodes of a parallel thyristor switch and directly to the input of the block Comparison, the other input of which is connected via the measuring transformer of the voltage of the ocHOBHOiO transformer in parallel, and its output through the amplifier of the reference unit is connected to the control electrodes of the serial thyristor switch, and the reference element is additionally equipped with an auxiliary logic element And a zero-organ, the input KOTO.peiro is connected in parallel to the output of the voltage measuring transformer, and its output is connected to one of the auxiliary inputs through a delay element And, the second input of which is connected directly to the output of the comparison unit, and its output - to the input of the amplifier of the comparison unit. At the same time, the moment of switching on the series thyristor switch from the moment the load current passes through a zero value in even and odd half-periods of the voltage is independent, which ensures a decrease in the constant component of the output voltage in the entire control range. The drawing shows a functional diagram of the AC voltage regulator. The regulator contains the main 1 and booster 2 transformers, parallel 3 and serial 4 / bidirectional thyristor switches, phase-sensitive unit 5, made in the form of measuring transformers 6 and 7, zero-organs 8 and 9, logic element 10, comparison unit 11, made in the form of a null-organ 12, logical elements OR 13 and AND 14, an amplifier 15 of a phase-sensitive unit, the output of which is connected to control electrodes of a parallel thyristor switch 3, a delay element 16, an amplifier 17 of a comparison unit, the output of which dinene with control electrodes of a serial thyristor switch, 4, voltage measuring transformer 18, auxiliary nullorgan 19, whose input is connected parallel to the output of the measuring voltage transformer 18, and its output Through a delay element 16 connected to one of the inputs: And 20, the second input of which is directly connected with the output of the comparison unit 11 and its output - with the input of the amplifier of the comparison unit 17.

Регул тор работает следующим образом .The regulator works as follows.

В момент времени, когда подаетс питающее напр жение на основной трансформатор 1, по вл етс напр жение на параллельном 3 и последовател ном 4 тиристорных ключах, которое подаетс 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 трансформатор18 напр жени и нуль-орган-.12 и вспомогательный нуль-орган 19 на вхо логического элемента И 14 блока 11 сравнени и элемента 16 задержки. Сформированный сигнал с выхода фазочувствительндго блока 5 одновременно подаетс на вход усилител фазочувствительного блока 15, который отраба ьюает сигнал на своем выходе и на вход логического элемента ИЛИ 13, в результате чего на выходе блока 11 сравнени по вл етс напр жение, которое сохран етс до мвмента прохождени напр жени сети через нулевое значение.At the point in time when the supply voltage is applied to the main transformer 1, the voltage appears on parallel 3 and serial 4 thyristor switches, which is fed through measuring transformers 6 and 7 and zero-organs 8 and 9 to two inputs of the logic element AND 10 of the phase-sensitive unit 5, and through the measuring transformer 18 of the voltage and the zero-organ-.12 and auxiliary null-organ 19 on the input element AND 14 of the comparator unit 11 and the delay element 16. The generated signal from the output of the phase-sensitive unit 5 is simultaneously applied to the input of the amplifier of the phase-sensitive unit 15, which replicates the signal at its output and to the input of the OR 13 logic element, as a result of which the output of the comparison unit 11 is voltage that persists passing the network voltage through zero.

С выхода блока 11 сравнени сигнал подаетс на один вход вспомогательного элемента И 20, на другой вход которого поступает сигнал с выхода элемента 16 задержки, который запускаетс в момент прохождени напр жени сети через нулевое значение.From the output of the comparator unit 11, the signal is applied to one input of the auxiliary element I 20, the other input of which receives a signal from the output of the delay element 16, which starts when the network voltage passes through a zero value.

Далее сигнал, отработанный на выходе усилител фазочувствительного блока 15, от{срывает параллельный тиристорный ключ 3 и приводит к сн тию сигнала на выходе фазочувствительного блока 5.Further, the signal processed at the output of the amplifier of the phase-sensitive unit 15 from {breaks the parallel thyristor switch 3 and leads to the removal of the signal at the output of the phase-sensitive unit 5.

В свою очередь в соответствии с згвданным углом регулировани на выходе элемента 16 задержки отрабатываетс импульс, который через вспомогательный логический элемент И 20 и усилитель блока 17 сравнени подаетс на последовательный тиристорный ключ 4.In turn, in accordance with the control angle at the output of the delay element 16, a pulse is worked out, which is fed through the auxiliary logic element 20 and the amplifier of the comparison unit 17 to the serial thyristor switch 4.

Включение последовательного тиристорного ключа 4 приводит к выключению параллельного тиристорного ключа 3, так как последний оказываетс Turning on the serial thyristor switch 4 causes the parallel thyristor switch 3 to turn off, since the latter turns out to be

под обратным напр жением, и введению вольтодобавочной ЭДС от первич- . ной обмотки вольтрдобав очного трансформатора 2 в цепь питани основного трансформатора 1.under reverse voltage, and the introduction of a booster voltage from the primary. windings of the voltage transformer for the internal transformer 2 into the power supply circuit of the main transformer 1.

Открытие последовательного тиристорного ключа;4 приводит к сн тию напр жени на выходе нуль-органа 9 и по влению его на выходе нульоргана 8 .Opening a sequential thyristor switch; 4 leads to the release of voltage at the output of the null organ 9 and the appearance of it at the output of the null organ 8.

00

Такое состо ние схемы сохран етс до момента времени, когда напр жение сети проходи5 через нулевое значение, и кратковременновследствие этого исчезает напр жение на выходах нуль-органа 12 и вспомога5 тельного нуль-органа 19, что приводит к сн тию сигнала с выхода элемента 16 задержки и выхода блока II сравнени .This state of the circuit is maintained until the point in time when the network voltage passes through a zero value, and the voltage at the outputs of the zero-body 12 and the auxiliary zero-body 19 disappears for a short time, which leads to the removal of the signal from the output of the delay element 16 and the output of block II comparison.

При этом состо ние тиристорных In this state, the thyristor

0 ключей 3 и 4 не измен етс - параллельный тиристорный ключ 3 закрыт, а последовательный тиристорный ключ 4 проводит ток до момента времени, когда ток нагрузки проходит через The 0 keys 3 and 4 do not change - the parallel thyristor switch 3 is closed, and the serial thyristor switch 4 conducts the current until the moment when the load current passes through

5 нулевое значение, после чего происходит естественное выключение тиристорного ключа.4 и по вление напр жени на выходе нуль-органа 9 фазочувствительного блока 5.5 is a zero value, after which the thyristor switch is naturally turned off.4 and the voltage at the output of the null organ 9 of the phase-sensitive unit 5 appears.

00

Далее процессы протекают аналогичным образом.Further processes proceed in a similar way.

Введение вспомогательного логического элемента И 20 позвол ет ис5 :ключить подачу управл ющих импульсов на последовательный тиристорный ключ 4 раньше, чем по витс импульс на выходе фазочувствительного блока 5 (момент прохождени тока нагрузки The introduction of the auxiliary logic element AND 20 allows the use of 5: switch on the supply of control pulses to the serial thyristor switch 4 earlier than a pulse appears at the output of the phase-sensitive unit 5 (the moment of passage of the load current

0 через нулевое значение), т.е. при0 through zero), i.e. at

.сЛ,.sl

где ot - угол эгщержки от момента where ot is the angle of the ag from the moment

5 прохождени тока нагрузки через нулейое значение;5 passing the load current through the zero value;

Ч - угол сдвига между напр жением и током нагрузки;H is the angle of shear between voltage and load current;

угол дополнительной прбводимрсти , отражающий фазовый additional prbvodimrsti angle reflecting phase

0 сдвиг тока нагрузки, обусловленный наличием высших гармоник и завис щий как от параметров нагрузки, так и от формы напр жени .0, the load current shift due to the presence of higher harmonics and depending on both the load parameters and the voltage shape.

5five

ОйOh

LJL-trf J-JLJL-trf J-J

GG

Claims

AC VOLTAGE REGULATOR, containing the main and voltage-boosting transformers and two (bidirectional thyristor switches, connected in parallel and in series with the secondary windings of the transformers, a phase-sensitive unit, the inputs of which are connected in parallel with the outputs of the corresponding thyristor switches, and its output is connected to the control electrodes of the parallel-sensitive unit) thyristor key and directly with the input of the comparison unit, the other input of which is through The test voltage transformer is connected parallel to the secondary winding of the main transformer, and its output through the amplifier of the comparison unit is connected to the control electrodes of the serial thyristor switch, and a delay element, characterized in that, in order to reduce the asymmetry of the output voltage, it is additionally equipped with auxiliary logic element AND and a null-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 from the inputs of the auxiliary logic element AND, the second input of which is connected directly to the output of the comparison unit, and its output - to the input of the amplifier of the comparison unit.