SU1103212A1

SU1103212A1 - Device for controlling alternating voltage

Info

Publication number: SU1103212A1
Application number: SU833585479A
Authority: SU
Inventors: Виктор Семенович Уманский
Original assignee: Предприятие П/Я А-7162
Priority date: 1983-04-27
Filing date: 1983-04-27
Publication date: 1984-07-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее трансформатор с N-ступен ми регулировани , силовые и дополнительные управл емые ключи по числу ступеней регулировани дл их коммутации и блок управлени , вход которого соединен с выходами измерительного блока, выполненного в виде N + 1 пороговых элементов, выходы которого соединены между собой параллельно и через выпр митель подключены к входным выводам, отличающеес тем, что, с целью упрощени и повышени надежности, оно снабжено вспомогательным источником питани и 2 N разв зывающими диодами, а блок управлени выполнен в виде N-двухвходовых логических элементов И-НЕ, Nодновходовых логических элементов НЕ и N-трехвходовых логических элементов И, причем первый вход каждого из логических элементов И соединен с выходом порогового элемента данной ступени регулировани непосредственно , второй вход - с выходами пороговых элементов данной и последующей ступеней регулировани через соответствующий логический элемент И-НЕ, а третий вход - с выходом соответствующего логического элемента НЕ, вход каждого из которых через соответствующие разв зывающие диоды и дополнительные ключи всех других N-1 ступеней регулировани подклю (Л чен параллельно источнику вспомогательного питани .A DEVICE FOR REGULATING AC VOLTAGE, containing a transformer with N-stages of regulation, power and additional controlled keys according to the number of stages of regulation for their switching and a control unit, the input of which is connected to the outputs of the measuring unit, made in the form of N + 1 threshold elements, outputs which are interconnected in parallel and through a rectifier are connected to input terminals, characterized in that, in order to simplify and increase reliability, it is equipped with an auxiliary power source and 2 N decoupling diodes, and the control unit is made in the form of N-two-input logic elements AND-NOT, N one-input logic elements NOT and N-three-input logic elements AND, with the first input of each of the logical elements AND connected to the output of the threshold element of this control level directly, the second input - with the outputs of the threshold elements of this and subsequent stages of regulation through the corresponding logical element AND-NOT, and the third input - with the output of the corresponding logical element NOT, the input of each Of which, through the corresponding decoupling diodes and additional keys of all the other N-1 control stages, the power supply is connected (L parallel to the auxiliary power supply.

Description

00 1C00 1C

Изобретение относитс к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в устройствах электропитани анодных цепей мощных генераторных ламп, передатчиков различного назначени , а также дл электропитани технологического оборудовани , например сушильных установок.The invention relates to electrical engineering, in particular, to converter technology, and can be used in power supply devices of the anode circuits of high-power generator tubes, transmitters for various purposes, as well as for powering process equipment, such as drying units.

Известно устройство дл регулировани переменного напр жени , содержащее трансформатор с N-ступен ми регулировани , управл емые ключи дл их коммутации, блок управлени , выполненный в виде формирователей управл ющих и селекторных импульсов , логических элементов И, выходы которых соединены с управл ющими электродами ключей соответствующей ступени регулировани , а входы св заны с указанными формировател ми импульсов, и N-БЫХОДНОЙ пороговый элемент 1.A device for controlling alternating voltage is known, which contains a transformer with N-stages of regulation, controllable keys for their switching, a control unit made in the form of control and selector impulses, logic elements AND, the outputs of which are connected to control electrodes of keys the control steps, and the inputs are connected with the specified pulse formers, and the N-WAY threshold element 1.

Однако известное устройство характеризуетс сложностью блока управлени из-за наличи нескольких формирователей управл ющих и селекторных импульсов и недостаточной надежностью из-за возможности аварийных режимов работы при изменении напр жени питающей сети ниже или выще предельно допустимых значений.However, the known device is characterized by the complexity of the control unit due to the presence of several driver and selector pulse drivers and insufficient reliability due to the possibility of emergency operation when the supply voltage changes below or above the maximum permissible values.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл регулировани переменного напр жени , содержащее трансформатор с N-ступен ми регулировани , силовые и дополнительные управл емые ключи по числу ступеней регулировани дл их коммутации и блок управлени , вход которого соединен с выходами измерительного блока, выполненного в виде N -f 1 пороговых элементов , входы которого соединены между собой параллельно и через выпр митель подключены к входным выводам 2.Closest to the present invention is a device for regulating an alternating voltage, comprising a transformer with N-stages of regulation, power and additional controllable keys according to the number of stages of regulation for their switching and a control unit, the input of which is connected to the outputs of the measuring unit N - f 1 threshold elements, the inputs of which are interconnected in parallel and connected to input terminals 2 through a rectifier.

Однако известное устройство характеризуетс сложностью и недостаточной надежностью работы из-за возникновени аварийных режимов при одновременном замыкании двух или больщего числа управл емых ключей .However, the known device is characterized by complexity and insufficient reliability of operation due to the occurrence of emergency modes with the simultaneous closure of two or more controlled keys.

Цель изобретени - упрощение и повыщение надежности работы устройства.The purpose of the invention is to simplify and increase the reliability of the device.

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл регулировани переменного напр жени , содержащее трансформатор с N-ступен ми регулировани , силовые и дополнительные управл емые ключи по числу ступеней регулировани дл их коммутации и блок управлени , вход которого соединен с выходами измерительного блока, выполненного в виде N + 1 пороговых элементов, входы которого соединены между собой параллельно и через выпр митель подключены к входным выводам, снабжено вспомогательным источником питани и 2N разв зывающими диодами, а блок управлени выполнен в виде N-двухвходовых логических элементов и-НЕ, N-одновходовых логических элементов НЕ и N-трехвходовых логических элементов И, причем первый вход каждого из логических элементов И соединен с выходомThe goal is achieved by the fact that a device for regulating an alternating voltage, containing a transformer with N-stages of regulation, power and additional controllable keys according to the number of stages of regulation for their switching and a control unit, the input of which is connected to the outputs of the measuring unit N + 1 threshold elements, the inputs of which are interconnected in parallel and connected through the rectifier to the input terminals, are provided with an auxiliary power source and 2N isolation diodes, and The control is made in the form of N-two-input logic elements and-NOT, N-single-input logic elements NOT and N-three-input logic elements AND, the first input of each of the logic elements AND connected to the output

порогового элемента данной ступени регулировани непосредственно, второй вход - с выходами пороговых элементов данной и последующей ступеней регулировани через соответствующий логический элемент И-НЕ, а третий вход - с выходом соответствующего логического элемента НЕ, вход каждого из которых через соответствующие разв зывающие диоды и дополнительные ключи всех других N-1 ступеней регулировани подключен параллельно источнику вспомогательного питани .the threshold element of this control stage is directly, the second input is with the outputs of the threshold elements of this and subsequent control stages through the corresponding AND-NOT logic element, and the third input is with the output of the corresponding logic element NOT, the input of each of which is through the corresponding decoupling diodes and additional keys All other N-1 control steps are connected in parallel with the auxiliary power supply.

На чертеже приведена функциональна схема предлагаемого устройства дл регулировани переменного напр жени .The drawing shows the functional diagram of the proposed device for adjusting the alternating voltage.

Устройство содержит трансформатор 1, первична обмотка 2 которого имеет 3-1;The device contains a transformer 1, the primary winding 2 of which has 3-1;

3-2; ..., 3-N отводов (N-ступеней регулировани ); силовые управл емые ключи 4-1; 4-2; ... 4-N, вторичную обмотку 5 трансформатора 1, к выводам которой подключена нагрузка б, блок 7 управлени , входы которого соединены с соответствующими выходами измерительного блока 8, выполненного в виде пороговых элементов 9-1; 9-2; ..., 9-N; 9-(N-f 1); N-логических элементов И-НЕ 10-1; 10-2; ..., 10-N; N-логических элементов И 11 - 1; И-2; ..., 11-N,3-2; ..., 3-N taps (N-stages adjustment); power controlled keys 4-1; 4-2; ... 4-N, the secondary winding 5 of the transformer 1, to the terminals of which the load b is connected, control unit 7, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the measuring unit 8, made in the form of threshold elements 9-1; 9-2; ..., 9-N; 9- (N-f 1); N-logical elements AND-NOT 10-1; 10-2; ..., 10-N; N-logical elements And 11 - 1; AND 2; ..., 11-n,

0 выпр митель 12, разв зывающие диоды 13- 1; 13-2; ..., 13-6 (дл случа N 3), источник 14 вспомогательного питани , N-логических элементов НЕ 15-1; 15-2; ..., 15-N и дополнительные управл емые ключи 16-1; 16-2; ..., 16-N, выполненные, как и силовые управл емые ключи, например, в виде соответствующей пары контактов электромагнитных реле, управл ющие входы которых (обмотки реле) соединены с соответствующими выходами а, б. в блока 7 уп0 равлени , входные выводы 17 и 18.0 rectifier 12, de-energizing diodes 13-1; 13-2; ... 13-6 (for case N 3), source 14 of auxiliary power, N-logic elements NOT 15-1; 15-2; ..., 15-N and additional controlled keys 16-1; 16-2; ..., 16-N, made, as well as power controlled keys, for example, in the form of a corresponding pair of electromagnetic relay contacts, the control inputs of which (relay windings) are connected to the corresponding outputs a, b. in block 7, the directors, input pins 17 and 18.

При этом выход выпр мител 12 соединен с входами измерительного блока 8, а его вход - с входными выводами 17 и 18 устройства.In this case, the output of the rectifier 12 is connected to the inputs of the measuring unit 8, and its input is connected to the input terminals 17 and 18 of the device.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Напр жение с выхода выпр мител 12, пропорциональное величине напр жени питающей сети, поступает на вход измерительного блока 8, т. е. на входы всех измерительных элементов 9-1; 9-2; ..., 9-(N -Ь 1). При этом порог срабатывани измерительного элемента 9-1 соответствует наименьшему допустимому значению напр жени сети , измерительного элемента 9-2 - номинальному , а измерительного элемента 9-Nмаксимально допустимому значению этого напр жени . Порог срабатывани компаратора 9-(N -f 1) соответствует напр жениюThe voltage from the output of the rectifier 12, proportional to the voltage of the supply network, is fed to the input of the measuring unit 8, i.e., to the inputs of all the measuring elements 9-1; 9-2; ..., 9- (N - Ь 1). In this case, the response threshold of the measuring element 9-1 corresponds to the lowest allowable value of the mains voltage, the measuring element 9-2 to the nominal value, and the measuring element 9-N to the maximum allowable value of this voltage. The threshold for the comparator 9- (N-f 1) corresponds to the voltage

сети, превышающему максимально допустимое его значение.network, exceeding the maximum allowable value.

При напр жении питающей сети, равному наименьшему допустимому его значению срабатывает измерительный элемент 9-1 и на его выходе по вл етс сигнал (логическа единица), на всех остальных измерительных элементах с 9-2 до 9-(N + 1) напр жение на выходе при этом равно нулю . В результате на выходе логического элемента И-НЕ 10-1 также по вл етс напр жение , поступающее на первый вход логического элемента И 11 - 1. Так как все управл емые ключи 4-1; 4-2; ..., 4-N в исходном состо нии выключены, то на выходе логических элементов НЕ (инверторов) 15-1; 15-2; ..., 15-N имеютс при этом напр жени логических единиц, и, следовательно , на все три входа логического элемента И 11 - 1 поступает сигнал (напр жение ) логической единицы, что обеспечивает включение управл емого ключа 4-1. При этом первична обмотка 2 трансформатора 1 через отвод 3-1 подключаетс к входным выводам 17 и 18, на которые подано напр жение питающей сети, и к нагрузке 6 прикладываетс номинальное рабочее напр жение . Одновременно замыкаетс дополнительный управл емый ключ 16-1, и к входам логических элементов НЕ 15-2 и 15-N через разв зывающие диоды 13-1 и 13-2 поступает сигнал (напр жение) логической единицы от источника 14 вспомогательного питани . На выходе логических элементов НЕ 15-2 и 15-N по вл етс напр жение логического нул , которое запирает логические элементы И 11-2 и 11-N, вследствие чего исключаетс возможность ложного срабатывани управл емых ключей 4-2 и 4-N.When the supply voltage is equal to the lowest allowable value, the measuring element 9-1 is triggered and at its output a signal (logical unit) appears on all other measuring elements from 9-2 to 9- (N + 1) output is zero. As a result, the output of the NAND gate 10-1 also results in the voltage applied to the first input of the AND gate 11 - 1. Since all controlled keys are 4-1; 4-2; ..., 4-N in the initial state is turned off, then the output of the logical elements NOT (inverters) 15-1; 15-2; ..., 15-N, there is a voltage of logical units, and, therefore, all three inputs of the logical element 11 - 1 receive a signal (voltage) of the logical unit, which ensures the inclusion of the control key 4-1. In this case, the primary winding 2 of transformer 1 is connected via tap 3-1 to input terminals 17 and 18, to which the supply voltage is applied, and nominal operating voltage is applied to load 6. At the same time, the additional control key 16-1 is closed, and the inputs of the logic elements HE 15-2 and 15-N through the decoupling diodes 13-1 and 13-2 receive a signal (voltage) of the logic unit from the source 14 of the auxiliary power supply. At the output of the logical elements HE 15-2 and 15-N, a voltage of logical zero appears, which locks the logic elements AND 11-2 and 11-N, as a result of which the possibility of false triggering of the controlled keys 4-2 and 4-N is eliminated.

При повышении напр жени сети до номинальной величины срабатывает измерительный элемент 9-2, при этом на выходе измерительного элемента 9-1 также продолжает оставатьс сигнал логической единицы , в результате на выходе логического элемента И-НЕ 10-1 по вл етс сигнал логического нул , при этом логический элемент И 11-1 выключает управл емый ключ 4-1. Одновременно на первом и втором входах логического элемента И 11-2 по вл етс сигнал логической единицы, а на его третьем входе такой же сигнал по вл етс только после полного выключени ключа 4-1 (перелета контактов 16-1 в разомкнутое состо ние). Только после этого на выходе логического элемента И 11-2 по вл етс напр жение логической единицы, обеспечивающее включение управл емого ключа 4-2 Напр жение сети,при этом прикладываетс k среднему отводу 3-2 первичной обмотки 2 трансформатора 1, и на нагрузке 6 пхз вл етс напр жение близкое к номинальному. При этом включаетс дополнительный управл емый ключ 16-2 (замыкаетс контактна пара 16-2) и на входы логических элементов НЕ 15-1 и 15-N поступает напр жение логической единицы от вспомогательного источника 14, вследствие чего логические элементы И 11 - 1 и И-N запираютс , и тем самым исключаетс возможность ложного срабатывани управл емых ключей 4-1 и 4-N.When the network voltage rises to the nominal value, the measuring element 9-2 is triggered, while the output of the measuring element 9-1 also continues to be a signal of a logical unit, as a result, the output of the logical element IS-NOT 10-1 results in a signal of logical zero, at the same time, the AND 11-1 logic element turns off the control key 4-1. At the same time, a signal of a logical unit appears at the first and second inputs of the AND 11-2 logic element, and at its third input the same signal appears only after the key 4-1 is completely turned off (the trip of the contacts 16-1 to the open state). Only after this, the logical unit voltage appears at the output of the AND 11-2 logic element, enabling the control switch 4-2 to turn on. The network voltage is applied to the middle tap 3-2 of the primary winding 2 of the transformer 1, and at the load 6 PCS is a voltage close to nominal. In this case, an additional controlled key 16-2 is turned on (contact pair 16-2 is closed) and the inputs of logical elements NOT 15-1 and 15-N receive the voltage of a logical unit from auxiliary source 14, as a result of which logical elements 11 11 and 1 And-N is locked, and thus the possibility of false triggering of the controlled keys 4-1 and 4-N is eliminated.

При повышении напр жени сети до максимально допустимого значени на выходе измерительного элемента 9-N по вл етс напр жение логической единицы. При этом аналогично описанному выше происходит выключение управл емого ключа 4-2, и после включени дополнительного ключа 16-2 на выходе логического элемента И 11-N по вл етс сигнал на включение управл емого ключа 4-N.When the network voltage rises to the maximum allowable value, the logical unit voltage appears at the output of the measuring element 9-N. In this case, similarly to that described above, the controlled key 4-2 is turned off, and after the additional key 16-2 is turned on, the output of the AND 11-N logic element gives a signal to activate the controlled key 4-N.

Наконец, если напр жение сети превышает максимально допустимое значение, то срабатывает измерительный элемент 9-(N + -f 1), при этом на выходах всех измерительных элементов имеютс сигналы логических единиц, а на выходах всех логических элементов И-НЕ и элементов И по вл ютс напр жени (сигналы) логического нул . В результате чего все управл емые ключи 4-1 4-2; ..., 4-N выключены, а трансформатор 1 и нагрузка 6 оказываютс обесточенными, чем и обеспечиваетс защита их от перенапр жени .Finally, if the network voltage exceeds the maximum permissible value, then the measuring element 9- (N + -f 1) is triggered, while the outputs of all measuring elements are signals of logical units, and the outputs of all logical elements NAND and elements AND are the voltages (signals) of a logical zero. As a result, all controllable keys 4-1 4-2; ..., 4-N are turned off, and transformer 1 and load 6 are de-energized, thus protecting them against overvoltage.

Аналогично при уменьшении напр жени сети за пределы наименьшего допустимого значени на выходах всех измерительных элементов 9-1; 9-2; ..., 9-(N + 1) также наход тс сигналы логических нулей, при этом трансформатор 1 также оказываетс обесточенным, что обеспечивает защиту нагрузки 6 при снижении питающего напр жени за пределы допустимого напр жени .Similarly, when the network voltage decreases beyond the limits of the smallest permissible value at the outputs of all measuring elements 9-1; 9-2; ..., 9- (N + 1) also contains signals of logical zeros, while the transformer 1 is also de-energized, which protects the load 6 while reducing the supply voltage beyond the allowable voltage.

Iticsj СетьIticsj Network

Claims

DEVICE FOR AC VOLTAGE REGULATION, containing a transformer with N-stages of regulation, power and additional controlled keys according to the number of stages of regulation for their switching and a control unit, the input of which is connected to the outputs of the measuring unit, made in the form of N + 1 threshold elements, the outputs of which are connected parallel to each other and through a rectifier connected to the input terminals, characterized in that, in order to simplify and improve reliability, it is equipped with an auxiliary power source and

2 N decoupling diodes, and the control unit is made in the form of N-two-input logic elements AND — NOT, N-single-input logic elements NOT and N-three-input logic elements AND, and the first input of each of the logic elements AND is connected directly to the output of the threshold element of this control stage, the second input - with the outputs of the threshold elements of this and the subsequent regulation steps through the corresponding AND gate, and the third input - with the output of the corresponding logic gate NOT, the input of each and of which, through the corresponding decoupling diodes and additional switches of all “other N-1 control stages, is connected in parallel with the auxiliary power supply.

SU „„ 1103212