SU1686417A1 - Method of control over a c voltage regulator - Google Patents

Method of control over a c voltage regulator Download PDF

Info

Publication number
SU1686417A1
SU1686417A1 SU884461958A SU4461958A SU1686417A1 SU 1686417 A1 SU1686417 A1 SU 1686417A1 SU 884461958 A SU884461958 A SU 884461958A SU 4461958 A SU4461958 A SU 4461958A SU 1686417 A1 SU1686417 A1 SU 1686417A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
key
pulses
control
current
keys
Prior art date
Application number
SU884461958A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Алексеевич Шадрин
Юрий Иванович Либа
Евгений Евгеньевич Малиновский
Original Assignee
Томский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Томский политехнический институт им.С.М.Кирова filed Critical Томский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority to SU884461958A priority Critical patent/SU1686417A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1686417A1 publication Critical patent/SU1686417A1/en

Links

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехни- кеи может быть использовано в регул торах и стабилизаторах переменного напр жени . Цель изобретени  - повышение надежности при работе регул тора на выпр митель при углах коммутации регулирующего ключа, меньших угла сдвига тока выпр мител  относительно напр жени  на входе регул тора. С помощью регулирующего 1 и шунтирующего 2 ключей поочередно подключают нагрузку 3 к питающей сети и замыкают накоротко. Управление ключами 1 и 2 осуществл ют с помощью блока 4 управлени . Цель достигаетс  путем задержки подачи управл ющих импульсов на шунтирующий ключ 2 до момента размыкани  регулирующего ключа 1. Дл  этого изме- р ют ток в ключе 1 и с помощью формировател  8 по моментам перехода его через нуль формируют последовательность импульсов по току. Перемножают эту последовательность импульсов с последовательностью импульсов блока 4 управлени , предназначенной дл  управлени  ключом 2. Надежность повышаетс  путем исключени  образовани  контура одновременной проводимости обоих ключей 1 и 2. 2 ил. feThe invention relates to electrical engineering can be used in variable voltage regulators and stabilizers. The purpose of the invention is to increase the reliability when the regulator operates on the rectifier at the switching angle of the regulating switch smaller than the angle of the rectifier current relative to the voltage at the regulator input. Using regulatory 1 and shunt 2 keys alternately connect the load 3 to the mains and short-circuited. The control of the keys 1 and 2 is carried out using the control unit 4. The goal is achieved by delaying the supply of control pulses to the shunting key 2 until the control key 1 is opened. To do this, measure the current in key 1 and use the driver 8 to generate a sequence of current pulses from the moment it crosses zero. This sequence of pulses is multiplied with the sequence of pulses of control unit 4 designed to control key 2. Reliability is enhanced by eliminating the formation of a circuit of simultaneous conductivity of both keys 1 and 2. 2 Il. fe

Description

О 00About 00

оabout

V4 V4

. фиг.1. figure 1

Изобретение относитс  к электротехни ке.а именно к преобразовательной ;ехнике, и может быть использовано дл  бесконтактного регулировани  переменного напр жени  в трансформаторах питани  преобразовательных агрегатов электролизных установок, зар дных устройств емкост- ных накопителей энергии и других потребителей с переменным коэффициентом мощности нагрузки.The invention relates to electrical engineering, specifically to converter equipment, and can be used for contactless control of alternating voltage in power transformers of converter units of electrolysis plants, charging devices of capacitive energy storage devices and other consumers with a variable power factor load.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности при работе регул тора на выпр митель при углах коммутации регулирующего ключа, меньших угла сдвига тока выпр мител  относительно напр жени  на входе регул тора.The aim of the invention is to increase the reliability when the regulator operates on the rectifier at the switching angle of the regulating switch smaller than the angle of the rectifier current relative to the voltage at the regulator input.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства, содержащего регул тор переменного напр жени  на встречно-параллельных тиристорных ключах с принудительной (емкостной) коммутацией, реализующего предлагаемый способ управлени ; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие сущность способа управлени  при угле п   коммутации, большем угла а р сдвига тока нагрузки относительно напр жени  на входе регул тора (первый период) и при угле п (& коммутации, меньшем угла а р + 2тг(второй период - сдвига тока относительно напр жени  на входе регул тора.FIG. 1 shows a functional diagram of a device comprising an alternating voltage regulator on anti-parallel thyristor switches with forced (capacitive) switching implementing the proposed control method; in fig. 2 - timing diagrams explaining the essence of the control method at switching angle n, greater than the angle a p of the load current relative to the voltage at the input of the controller (first period) and at angle n (& switching less than the angle a p + 2tg ( the second period is the current shift relative to the voltage at the regulator input.

Устройство (фиг. 1) содержит регул тор, включающий регулирующий 1 и шунтирующий 2 ключи (показано пунктиром) с принудительной коммутацией, которые включены соответственно последовательно между входными и выходными выводами и параллельно выходным выводам, к которым подключена нагрузка 3, например трансформатор - выпр митель - емкостной накопитель энергии, и блок 4 управлени  ключами I и 2. Блок 4 управлени  включает в себ  синхронизатор 5 напр жени  сети DC, широтно-импульсный модул тор (ШИМ) 6, основанный на вертикальном методе сравнени  пилообразного напр жени  с посто нным напр жением Uy управлени , и распределитель 1 импульсов, один (двойной ) выход которого соединен с управл ющим входом регулирующего ключа 1. Дл  реализации предлагаемого способа дополнительно использованы формирователь 8 импульсов по тоху и элементы 9 и 10 совпадени  (логического умножени ). Элементы 9 и 10 совпадени  (коньюнкторы) подключены входами к соответствующим выходам распределител  7 широтно-модулированных импульсов управлени  и выходам формировател  8 импульсов, по току, а выходами - кThe device (Fig. 1) contains a regulator that includes regulating 1 and shunting 2 keys (shown by a dotted line) with forced switching, which are connected respectively in series between the input and output pins and parallel to the output pins to which the load 3 is connected, for example, a rectifier transformer - capacitive energy storage device, and key control unit 4 I and 2. Control unit 4 includes a DC network voltage synchronizer 5, a pulse-width modulator (PWM) 6, based on the vertical comparing method Pilo constant voltage Uy control and pulse distributor 1, one (double) output of which is connected to the control input of the regulating key 1. For the implementation of the proposed method, an 8 pulse generator and 9 and 10 coincidence elements (logical multiply). The elements 9 and 10 of the coincidence (conjunctors) are connected by inputs to the corresponding outputs of the distributor 7 of the width-modulated control pulses and the outputs of the driver 8 pulses, the current, and the outputs - to

управл ющему входу (входам) шунтирующего ключа 2.the control input (s) of the shunt key 2.

Формирователь 8 импульсов по току содержит нуль-орган 11 и две параллельныеShaper 8 current pulses contains a zero-body 11 and two parallel

цепочки, состо щие кажда  из последовательно соединенных элемента 12 (13) гальванической разв зки (оптрона) и компаратора 14 (15), подключенные к выходу нуль-органа 11 стабилитроном.chains consisting of each of the galvanically isolated (optocoupler) element 12 (13) and the comparator 14 (15) connected in series to the output of the null organ 11 by a zener diode.

Оптроны 12 и 13 соединены входамиOptocouplers 12 and 13 are connected by inputs

встречно и обеспечивают деление двухполу- периодной последовательности импульсов по току, формируемой нуль-органом 11, на две однополупериодные; гальваническуюcounter and ensure the division of the two-period pulse sequence by the current generated by the null organ 11 into two half-wave ones; galvanic

разв зку силовой цепи и системы управлени  регул тора: выполн ют функцию фото- гппротивлени ; Компараторы 14 и 15служат /1 1Я усилени  сигналов и установлени  поро- гэ срабатывани  защитыisolating the power circuit and the control system of the regulator: perform the photoresistance function; Comparators 14 and 15 services / 1 1 I signal amplification and the establishment of a threshold of protection operation

Устройство, реализующее предлагаемый способ управлени  регул тором переменного напр жени , работает следующим образом.A device that implements the proposed method for controlling an AC voltage regulator operates as follows.

В каждом полупериоде напр жени  16In each half period of voltage 16

сети ШИМ 6, синхронизированным с напр жением 16 сети синхронизатором 5, формируютс  две противофазные последовательности широтно-модулированных импульсов 17 и 18. Одна последовательностьPWM network 6, synchronized with network voltage 16 by synchronizer 5, two anti-phase sequences of pulse-width modulated pulses 17 and 18 are formed. One sequence

импульсов 17с распределител  7 импульсовpulses 17c distributor 7 pulses

поступает непосредственно на ре улирующий ключ 1, а друга  18 через элементы 9 иenters directly to the securing key 1, and the other 18 through elements 9 and

10 совпадени  на шунтирующий ключ 2.10 matches per shunt key 2.

При замыкании регулирующего ключа 1When closing the control key 1

нагрузка 3 подключаетс  к питающей сети и по ней протекает ток 19 отстающий от напр жени  16 сети на угол а. р, к нагрузке 3 прикладываетс  напр жение 20 (заштрихованные площадки) При протекании токаthe load 3 is connected to the mains and a current 19 flowing from the mains voltage 16 at an angle a flows through it. p, a load 20 is applied to the load 3 (shaded areas) during the flow of current

19 в регулирующем ключе 1 на входе нуль-органа 11 по вл етс  сигнал 21 потоку, представл ющий собой сумму напр жений - падани  напр жени  на силовом переходе в интервалах у а «к и „т - «к а f + л замкнутого19, in the control switch 1 at the input of the null organ 11, a signal 21 to the flow appears, which is the sum of the voltages - the voltage drops at the power transition in the intervals y a к k and т t - к a and f + l of the closed

ключа 1 и обратного напр жени  в интервале о (X :Ј л - «к на разомкнутом ключе 1. Величина падени  напр жени  на силовом переходе ключа (тиристора) 1 зависит от его внутреннего сопротивлени  и протекающего тска 19, а уровень напр жени  U0 определ етс  параметрами входа нуль-органа 11 (выполненного, например, на операционном усилителе и двуханодном стабилитроне, установленном на его входе). Нуль-органом 11 поthe key 1 and the reverse voltage in the interval o (X: Ј l - “to the open-ended key 1. The voltage drop across the power transition of the key (thyristor) 1 depends on its internal resistance and flowing tsk 19, and the voltage level U0 is determined the input parameters of a zero-organ 11 (performed, for example, on an operational amplifier and a two-channel zener diode installed at its input). The zero-organ 11 on

моментам а +ЛТ1 (где п 1,2,3...) перехода тока 19 в ключе 1 через ноль (по сигналу 2 формируетс  последовательность двухпо- лупериодных импульсов 22 по току, котора , проход  по цепочке олтроны 12 и 13 - компараторы 14 и 15, делитс  на две последовательности однополупериодных импульсов 23 и 24, поступающих на вход элементов 9 и 10 совпадени . Элементы 9 и 10 производ т логическое умножение импульсов 23 и 24 и широтно-модулированных импульсов 18, предназначенных дл  управлени  ключом 2, и с выходов элементов 9 и 10 на управл ющий вход шунтирующего кпюча 2 подаетс  результирующий сигнал 25 управлени . При заданном угле а « коммутации , определ емом блоком 4 управлени , сигналом 25 замыкаетс  шунтирующий ключ 2 и одновременно размыкаетс  регулирующий ключ 1, на нем по вл етс  обратное напр жение, которое на ограниченном уровне U0 поступает в нуль-орган 11. В образовавшемс  короткозамкнуюм контуре ключ 2 - нагрузка 3 в преж ем направлении протекает спадающий по экспоненте ток 19. В момент а л«к , однозначно св занный с углом « - «к коммутации, шунтирующий ключ 4 размыкаетс , одновременно импульсом 17 повторно замыкаетс  регулирующий ключ 1, подключа  нагрузку 3 к питающей сети на интервале л - (и. г s р л . В следующем полупериоде напр жени  16 сети процессы в регул торе протекают аналоги ч н оthe moments a + LT1 (where n 1,2,3 ...) of the current 19 in the key 1 through zero (according to the signal 2, a sequence of two-half-wave pulses 22 in the current is formed, which, as it passes through the chain, the oltrons 12 and 13 are comparators 14 and 15 is divided into two sequences of half-wave pulses 23 and 24, arriving at the input of elements 9 and 10. Matches 9 and 10 produce a logical multiplication of pulses 23 and 24 and width-modulated pulses 18, intended to control the key 2, and from the outputs elements 9 and 10 to the control input of the shunt cable 2 is fed the resulting control signal 25. At a given switching angle a "determined by the control unit 4, the shunt switch 2 closes the signal 25 and the regulating switch 1 opens at the same time and a reverse voltage appears on it, which at a limited level U0 enters the zero-body 11. In the resulting short-circuit circuit key 2 - load 3 in the same direction the current decaying along the exponent 19 flows. At the moment a lk, uniquely connected with the angle “-“ to switching, the shunt key 4 opens, simultaneously The control switch 1 closes, connecting the load 3 to the power supply in the interval l - (and. g s p l. In the next half-period of voltage 16 of the network, the processes in the controller proceed analogs

Предположим, что в начале второго (2 л i с/ 4 л , периода напр жени  16 сети вследствие действи  противоЭДС (емкостного накопител  энергии) произошло запирание вентилей выпр мител , при этом изменитс  напр жение Uy управлени  на входе ШИМ 6; длительность широгно-модулиройанных импульсов 17 и 18 станет равной длительности импульсов 26 и 27 управлени  ключами 1 и 2 соответственно, а угол «к коммутации изменитс  до угла (t ft и станет меньше угла а -уэ-т 2л сдвига тока 19 нагрузки относительно напр жени  16.Suppose that at the beginning of the second (2 l i s / 4 l, voltage period 16 of the network due to the action of counter electromotive force (capacitive energy storage)), the rectifier valves were locked, and the control voltage Uy at the PWM input 6 changed; pulses 17 and 18 will become equal to the duration of pulses 26 and 27 of control keys 1 and 2, respectively, and the switching angle will change to an angle (t ft and will be less than the angle a-eu-t 2l of the load current 19 relative to voltage 16.

С момента а 7К импульс 26 управлени  регулирующим ключом 1 отсутствует, однако ключ 1 еще остаетс  замкнутым на интервале «« а р + 2 л до момента перехода тока 19 через ноль. Если на указанном интервале подать импульс 27 управлени  непосредственно на шунтирующий ключ 2, то оба ключа окажутс  замкнутыми , что вызовет аварийное состо ние регул тора.From the moment of 7K, the impulse 26 of control by the regulating key 1 is absent, however, the key 1 is still closed in the interval "" a p + 2 l until the current 19 passes through zero. If, at the specified interval, the control pulse 27 is supplied directly to the shunt switch 2, then both keys will be closed, which will cause an emergency condition of the controller.

Однако в устройстве, реализующем предлагаемый способ, этого не произойдет. Длительность сигнала 21 по току станет равной длительности импульса 28. Изменитс  длительность сигнала 29 на выходе нуль-органа 11и теперь на элементы 9 и 10 совпадени  с компараторов 14 и 15 будутHowever, in the device that implements the proposed method, this will not happen. The duration of the current signal 21 becomes equal to the pulse duration 28. The duration of the signal 29 at the output of the null organ 11 will change and now, elements 9 and 10 will coincide with comparators 14 and 15

поступать полупериодные импульсы 30 и 211 по току. Теперь длительность результирующего сигнала 32 управлени  шунтирующим ключом 2 станет меньше длительности ши- ротно-модулированного импульса 27 управлени  на величину . В этом случае нагрузка 3 будет замкнута ключом 2 только с момента а р + л п перехода тока 19 через ноль, т.е. размыкани  ключа 1. Далее процессы протекают аналогично ранее рассмотренным .receive half-period pulses 30 and 211 current. Now the duration of the resultant control signal 32 of the shunt key 2 will become less by the duration of the width modulated control pulse 27 by. In this case, the load 3 will be closed by the key 2 only from the moment a p + l p of the passage of the current 19 through zero, i.e. unlocking the key 1. Further processes proceed as previously discussed.

Использование предлагаемого способа управлени  регул тором переменного напр жени  позвол ет исключить образование контура одновременной проводимостиUsing the proposed method of controlling an AC voltage regulator eliminates the formation of a circuit of simultaneous conductivity.

обоих ключей и, тем, самым, повысить надежность при работе регул тора на выпр митель с противоЭДС (в замкнутой системе автоматического регулировани ) и обеспечить защиту устройства от аварийных режимов .both keys and, thereby, increase the reliability when operating the rectifier controller with counter electromotive force (in a closed automatic control system) and ensure the protection of the device from emergency operation.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ управлени  регул тором переменного напр жени , содержащим регулирующий и шунтирующий ключи сClaim method The control method of the variable voltage regulator containing the regulating and shunting keys with принудительной коммутацией, причем регулирующий ключ включен последовательно между входными и выходными выводами, а шунтирующий ключ - параллельно выходным выводам, заключающийс  в том, чтоforced switching, with the control key connected in series between the input and output pins, and the shunt key - parallel to the output pins, which means that формируют две противофазные последовательности широтно-модулированных импульсов , которые используют дл  управлени  регулирующим и шунтирующим ключами, причем регулирующим ключом управл ют непосредственно первой из сформированных последовательностей широтно-модулированных импульсов, о т- личающийс  тем, что, с целью повышени  надежности при работе регул тора наform two antiphase sequences of pulse-width modulated pulses that are used to control the regulating and shunt keys, and the adjustment key controls the first of the generated sequences of pulse-width modulated pulses, which is designed to increase the reliability of the regulator выпр митель при углах коммутации регулирующего ключа, меньших угла сдвига тока выпр мител  относительно напр жени  на входе регул тора, измер ют ток в регулирующем ключе, по моментам его перехода через ноль формируют последовательность импульсов по току, осуществл ют логическое умножение второй из указанных последовательностей широтно-модулированных импульсов с упом нутой последовательностью импульсов по току и результирующим сигналом управл ют шунтирующим ключом.when the rectifier at the switching angle of the regulating key is smaller than the angle of the current of the rectifier relative to the voltage at the regulator input, the current in the regulating key is measured, the current sequence of pulses is generated by the moments of its crossing through zero, the second of these sequences is carried out -modulated pulses with a said sequence of current pulses and a resultant signal are controlled by a shunt key. bjl bjl Фие.2Fie.2
SU884461958A 1988-07-18 1988-07-18 Method of control over a c voltage regulator SU1686417A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884461958A SU1686417A1 (en) 1988-07-18 1988-07-18 Method of control over a c voltage regulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884461958A SU1686417A1 (en) 1988-07-18 1988-07-18 Method of control over a c voltage regulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1686417A1 true SU1686417A1 (en) 1991-10-23

Family

ID=21390379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884461958A SU1686417A1 (en) 1988-07-18 1988-07-18 Method of control over a c voltage regulator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1686417A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 432474,кл.G 05 F 1/30,1971. Авторское свидетельство СССР N 541157, кл. G 05 F 1/20. 1974. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4672520A (en) Current-source power converting apparatus with self-extinction devices
US4996637A (en) Electrical converter utilizing switched uni-directional and bi-directional energy sources
US4146827A (en) Four-quadrant current-regulated energization of d.c. motor using pulse-width modulation
US11342878B1 (en) Regenerative medium voltage drive (Cascaded H Bridge) with reduced number of sensors
SU1686417A1 (en) Method of control over a c voltage regulator
US5489833A (en) Three-phase electronic inverter for variable speed motor
RU2066084C1 (en) Device for control of electric load
RU2615782C1 (en) Alternating current voltage stabilizing regulator
EP0055684B1 (en) Inverter with individual commutation circuit
JP3533090B2 (en) Solar power system
NL2030729B1 (en) Transformer voltage regulating device based on power electronic technology
SU987780A1 (en) Device for control direct frequency converter ,particularly, for transport self-sustained electric power supply system
SU1125701A1 (en) Device for connecting single-phase loads with electric power network
RU184367U1 (en) Impulse voltage converter
EP0029250B1 (en) Bank selection in naturally commutated thyristor controlled static power converters
SU1483565A1 (en) Triac controller
SU987777A1 (en) Thyristorized regulator control method
SU1239804A1 (en) A.c.voltage-to-d.c.voltage converter
SU1705958A1 (en) Power supply device with redundancy
SU1372288A1 (en) Voltage pulse stabilizer
SU845215A1 (en) Device for protective cutout of contact dc network with cyclic interruption of load circuit
SU1444925A1 (en) Device for limiting shorting current of electric installation
SU1683114A1 (en) Device for protective de-energizing in circuit with isolated neutral wire
SU1534702A1 (en) Gate converter driven by network
SU909772A1 (en) Triac ac-to-ac voltage converter