SU688901A1 - Device for regulating three-phase ac voltage - Google Patents
Device for regulating three-phase ac voltageInfo
- Publication number
- SU688901A1 SU688901A1 SU762415805A SU2415805A SU688901A1 SU 688901 A1 SU688901 A1 SU 688901A1 SU 762415805 A SU762415805 A SU 762415805A SU 2415805 A SU2415805 A SU 2415805A SU 688901 A1 SU688901 A1 SU 688901A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- voltage
- control
- circuit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
выход - к управл ющему входу ш ротноймпульсного модул тора, т. е. построени замкнутой системы автоматического регулировани , наталкиваетс на существенные трудности. Раздельное (зонное) регулирование многофазных напр жений требует быстрой передачи информации о выходных напр жени х на вход блока управлени . Только в этом случае возможно регулирование одного из фазных напр жений в его собственной зоне. При использовании же традиционных измерительных органов (например , RC-фильтров) вследствие инерционности процесса передачи информации о выходных напр жени х, регулирование может произойти не в требуемой, а в смежной с ней зоне. Способ зонного регулирован,и многофазных напр жений не реализуетс , так как невозможно одним управл ющим воздействием достичь эффекта независимого регулировани напр жений всех трех фаз. Таким образом, функциональные возможности известного устройства регулировани трехфазного переменного напр жени оказываютс ограниченными.the output to the control input of the rotary pulse modulator, i.e. the construction of a closed automatic control system, encounters significant difficulties. Separate (zone) regulation of multiphase voltages requires fast transmission of information about the output voltages to the input of the control unit. Only in this case is it possible to regulate one of the phase voltages in its own zone. When using traditional measuring bodies (for example, RC filters) due to the inertia of the process of transmitting information about output voltages, regulation may occur not in the required, but in the adjacent zone. The zone method is regulated, and multiphase voltages are not realized, since it is impossible to achieve the effect of independent control of the voltages of all three phases with a single control action. Thus, the functionality of a known three-phase variable voltage control device is limited.
Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей известной системы регулировани трехфазного переменного напр жени за счет повыщени быстродействи контрол выходных напр жений . Поставленна цель достигаетс тем, что измерительный орган выполнен в виде шести быстродействующих схем выделени среднего значени напр жени , подключенных измерительными входами попарно в противофазе к выходным обмоткам трехфазного трансформатора, первичные обмотки которого соединены в звезду и подключены к выходу регулирующего органа выходы упом нутых схем выделени среднего значени через селектор подсоединены к другому входу схемы сравнени , а их управл ющие входы и цепи управлени ключевых элементов селектора нодключены к выходам пересчетной схемы. Кажда быстродействующа схема выделени среднего значени напр жени состоит из однополупериодного выпр мител , соединенного со входом интегратора с пам тью, выход которого подключен ко входу согласующего узла и зашунтирован параллельным ключом с формирователем имлульсов в цепи его управлени , причем измерительный вход образован входом однополупериодного пыпр мител , управл ющий вход - входом формировател импульсов, а выход - выходом согласующего узла. При регулировании на повышенной частоте тактовый вход широтно-импульсного модул тора подсоединен к выходу задающего генератора. The aim of the invention is to enhance the functionality of a known three-phase alternating voltage control system by increasing the speed of monitoring the output voltages. The goal is achieved by the fact that the measuring organ is made in the form of six high-speed average voltage allocation circuits connected in pairs in opposite phases to the output windings of a three-phase transformer whose primary windings are connected in a star and connected to the regulator output of the aforementioned average separation circuits the values through the selector are connected to another input of the comparison circuit, and their control inputs and control circuits of the key elements of the selector are connected to the outputs of scaling circuit. Each high-speed average voltage allocation circuit consists of a half-wave rectifier connected to the memory integrator input, the output of which is connected to the input of the matching node and bridged with a parallel key with the imager of the control circuit, and the measurement input is formed by the single-wave input of the single-phase sensor the control input is the pulse driver input, and the output is the output of the matching node. When regulating at an increased frequency, the clock input of the pulse-width modulator is connected to the output of the master oscillator.
На фиг. 1 представлена функциональна схема предлагаемого устройства регулировани трехфазного переменного напр жени ; на ф(иг., 2-4 - временные диаграммы напр жений, иллюстрирующие его pai6oTy FIG. 1 is a functional diagram of the proposed three-phase alternating voltage control device; on ф (ig., 2-4 - time diagrams of stresses, illustrating its pai6oTy
при регулировании трехфазных напр жений с утроенной частотой сети регул тором, выполненным, например, по .вольтодобавочной схеме.when regulating three-phase voltages with a network frequency tripled by a controller made, for example, according to a booster circuit.
Устройство регулировани трехфазного переменного напр жени содержит регулирующий орган 1, к выходу которого подсоединена нагрузка 2 (она может включать в себ и фильтр). К выходу регулирующего органа / также подключепы соединенные в звгзду первичные обмотки 3, 4, 5 трехфазного группового трансформатора 6. Его выходные (вторичные) обмотки 7-12 подсоединены попарно в противофазе к иЗ|Мерительным входам шести быстродействующих схем выделени среднего значени напр жени 13-18. Кажда из этих схем состоит из однополупериодного выпр мител 19 (его вход образует измерительный вход схемы), подключенного выходом к интегратору с пам тью 20. Выход интегратора 20 зашунтирован параллельным ключом 21 и соединен со входом согласующего узла 22. В цепи управлени ключа 21 установлен формирователь имнульсов 23, вход которого образует управл ющий вход схемы выделени среднего значени напр жени .A three-phase alternating voltage regulating device comprises a regulator 1, to the output of which a load 2 is connected (it may also include a filter). The primary windings 3, 4, 5 of a three-phase group transformer 6 are connected to the output of the regulator / also connected to it. Its output (secondary) windings 7-12 are connected in pairs in antiphase to the HI | Measuring inputs of six high-speed voltage isolation circuits 13- 18. Each of these circuits consists of a half-wave rectifier 19 (its input forms the measurement input of the circuit) connected by an output to the integrator with memory 20. The output of the integrator 20 is bridged with a parallel key 21 and connected to the input of the matching node 22. In the control circuit of the key 21, a driver is installed The pulses 23, the input of which forms the control input of the average voltage value allocation circuit.
Выходы схем выделени среднего значени напр жени 13-18 через селектор 24 подключены к одному из входов схемы сравнени 25. Ее другой вход соединен с выходом источника задающего напр жени 26, а выход - с управл ющим входом широтно-импульспого модул тора 27, выходом подключенного к цеп м управлени ключевых элементов регулирующего органа 1. Цепи управлени ключевых элементов селектора 24, а также управл ющие входы схем выделени среднего значени напр жени 13-18, т. е. входы формирователей импульсов 23 соединены с выходами пересчетпой схемы 28. Ее вход подключен к выходу синхронизатора 29, входом подсоединенного к питающей трехфазной сети.The outputs of the allocation circuit of the average value of voltage 13-18 through the selector 24 are connected to one of the inputs of the comparison circuit 25. Its other input is connected to the output of the source of the driving voltage 26, and the output to the control input of the pulse-width modulator 27, the output of the connected to the control circuits of the key elements of the regulatory body 1. The control circuits of the key elements of the selector 24, as well as the control inputs of the voltage separation circuit 13-18, i.e., the inputs of the pulse conditioners 23 are connected to the outputs of the recalculation circuit 28. Its input is connected to the output of the synchronizer 29, the input connected to the supply three-phase network.
При регулировании входного напр жени с утроенной частотой сети тактовый вход широтно-импульсного модул тора 27 подключен к выходу синхронизатора 29, а при регулировапии на повышенной частоте - к выходу высокочастотного задающего генератора 30.When adjusting the input voltage with a tripled network frequency, the clock input of the pulse-width modulator 27 is connected to the output of the synchronizer 29, and when controlled at an increased frequency, to the output of the high-frequency master oscillator 30.
Предлагаемое устройство регулировани работает следующим образом.The proposed control device operates as follows.
Фазные напр жени питающей сети 31, 32, 33 (фиг. 2) поступают на вход синхронизатора 29 и при их переходе через нуль на выходе синхронизатора 29 выдел етс послелТ.овательность мгновенных импульсов напр жени 34, частота которых в шесть раз превышает частоту сети. Эти импульсы подаютс на вход пересчетной схемы 28 и на ее выходах вырабатываютс пр моугольные импульсы напр жений 35-40. Они сдвинуты относительно друг друга на 60 эл. град, и соответствуют каждой из трех вре менных зон регулировани напр жений 31, 32, 33. Эти импульсы поступают в цепи управлени ключевых элементов селектора и на входы формирователей 23 (управл ющие входы) схем выделени среднего значени напр жени 13-18. Дифференциру сь, например по переднему фронту напр жени 35-40 преобразуютс на выходах формирователей 23 в кратковременные импульсы напр жений 41-46, которые подаютс в цепи управлени параллельных ключей 21 и замыкают их на врем своей длительности . Параллельно с подачей на вход синхронизатора 29 напр жени 31, 32, 33 приклп дываютс по входу регулирующего органа / и, в соответствии с заданным коэффицт:ентом несимметрии, регулируютс соответствующим образом и преобразуютс в напр жени 47, 48, 49 (фиг. 3). На фиг. с пунктиром показаны верхн и нижн границы регулировани напр жений 31, 32, 33 регулирующим органом 1, выполненным, напрм-мер , по вольтодобавочной схеме. Выходные напр жени 47, 48, 49 регулирующего органа / одновременно прикладываютс к нагрузке 2 и первичным обмоткам 3, 4, 5 трансформатора 6, передава сь при этом через его вторичные обмотки 7-12 на измерительные входы схем выделени среднего значени напр жени 13-18. Поскольку эти схемы подключены попарно в противофазе к выходным обмоткам трансформатора 6, а также из-за наличи на их измерительных входах выпр мителей 19, интеграторы с пам тью 20 поочередно преобразуют каждую полуволну выходных фазных напр жений 47, 48, 49 в напр жени 50-55 (фиг. 3, 4). По окончании процесса интегрировани величина этих напр жений будет равна и,,-К U,,((1) I .i(t}dt (-fi) (Ч-1)--1- I U,,( (. .-1-2)-+ yU ,,K U,,(t)dt ( «+)-+ д- ( «-H)-+ y LL,,K J,,(t)dt ( п+)г.+ и, I U,,t(dt) . e. пропорциональна среднему значен Ю контролируемого фазного напр жени . Эти напр жени запоминаютс на врем каждого последующего полупериода напр жетп 7, 48, 49 (горизонтальные участки кривых 50-55). Перед началом очередного интегрировани с выходов формирователей 23 в цепи управлени параллельных ключей 21 подают импульсы напр жени 41-46, замыкающие эти КЛЮЧ1И на врем своей длительности . Напр жени 50-55 станов тс равными нулю, причем напр жени 50, 51 обнул ютс соответстпенно импульсами 41. 44, напр жени 52, 53 - импульсами 43, 45, а напр жени 54, 55 - импульсами 42, 46. Пр моугольные импульсы напр жений 55-40, поступающие с выходов пересчеткоп схемы 38 в цепи управлени ключевых элементов селектора 24, поочередно замыка;от lix на врем своей длительности. Селектор 24 подключает к одному из входог. схемы сравнени 25 выходы схем выделени среднего значени напр жени 13-/5, и на этот вход в соответствующие моменты времеш поступают напр жени 50-55 на интервале их запоминани . Управление ключевыми элементами селектора 24 осуществл етс таким образом , что при пх замыкапии импульсами 39, 36 па вход схемы сравнени 25 подаютс напр жени 50, 51, ири замыкании импульсами 35, 38 - напр жени 52, 53, при замыкании импульсами 37, 40 - напр жепи 54, 55 (фиг. 4). В результате этого формируетс сигнал обратной св зи 56. Он сравниваетс с задающ им напр жением 57, поступающим на другой вход схемы сравнени 25 с выхода источника 26, и получающийс в процессе сравнени сигнал ошибки 5S вл етс исходной информацией дл управлени регулирующим органом /. Процесс регулировани входных напр жений 31, 32, 33 осуществл етс следующим образом. Сигнал ошибки 58 поступает на в.чод шпротно-импульсного модул тора 27, которыГ; применительно к управлению узкодиапазопным регулирующим органом может быт1. выполнен в виде фазосдвигающего устройства (ФСУ) с регулируемым углом задержки и опережени . Такое ФСУ генерирует два пилообразных напр жени , одно из которых 59, вл етс спадающим, а другое 60 - нарастающим . Периодичность этих напр жений задаетс синхроимпульсами 34, подаваемыми с выхода синхронизатора 29 на тактовый пход широтно-импульсного модул тора 27. В результате сравнени напр жений 50, 60The phase voltages of the mains supply 31, 32, 33 (Fig. 2) are fed to the input of the synchronizer 29, and when they cross the zero, the output of the synchronizer 29 is released after the T. the array of instantaneous voltage pulses 34, the frequency of which is six times the network frequency. These pulses are fed to the input of the scaling circuit 28 and rectangular pulses of 35-40 are produced at its outputs. They are shifted relative to each other by 60 el. hail, and correspond to each of the three time zones of voltage regulation 31, 32, 33. These pulses go to the control circuits of the key elements of the selector and to the inputs of the formers 23 (control inputs) of the voltage separation circuit 13-18. Differentiating devices, for example, on the leading edge of voltage 35-40, are converted at the outputs of the formers 23 into short-term voltage pulses 41-46, which are supplied to the control circuits of the parallel switches 21 and close them for the duration of their duration. In parallel with the supply to the input of the synchronizer 29, the voltage 31, 32, 33 is applied at the input of the regulator / and, in accordance with a predetermined coefficient: asymmetry, are adjusted accordingly and converted into voltages 47, 48, 49 (Fig. 3) . FIG. The dotted lines show the upper and lower limits of regulating the voltages 31, 32, 33 by the regulator 1, made, for example, according to the booster circuit. Regulator output 47, 48, 49 are simultaneously applied to the load 2 and the primary windings 3, 4, 5 of the transformer 6, transferring through its secondary windings 7-12 to the measuring inputs of the voltage separation circuits 13-18 . Since these circuits are connected in pairs in antiphase to the output windings of the transformer 6, and also due to the presence of rectifiers 19 at their measuring inputs, the integrators with memory 20 alternately convert each half-wave of the output phase voltages 47, 48, 49 into voltages 50- 55 (Fig. 3, 4). At the end of the integration process, the magnitude of these stresses will be equal to u ,, - K U ,, ((1) I .i (t} dt (-fi) (H-1) - 1 - IU ,, ((.. 1-2) - + yU ,, KU ,, (t) dt (“+) - + d- (“ -H) - + y LL ,, KJ ,, (t) dt (n +) g. + And , IU ,, t (dt). E. is proportional to the average value of S controlled phase voltage. These voltages are remembered for each subsequent half-period voltage 7, 48, 49 (horizontal portions of the curves 50-55). Before starting the next integration with the outputs of the formers 23 in the control circuits of the parallel switches 21 supply voltage pulses 41-46, which close these KEYS for the duration of their Voltages 50–55 become equal to zero, with voltages 50, 51 being zeroed out respectively by pulses 41. 44, voltages 52, 53 by pulses 43, 45, and voltages 54, 55 by pulses 42, 46. Pr square voltage pulses 55-40, coming from the outputs of the scaling circuit 38 in the control circuit of the key elements of the selector 24, alternately closure, from lix for the duration of its duration. The selector 24 connects to one of the inputs. Comparison circuits 25 outputs of the allocation circuit of the average value of the voltage 13- / 5, and at this input at the corresponding moments of time the voltage of 50-55 is received in the interval of their memorization. The control of the key elements of the selector 24 is carried out in such a way that, when the circuit closes with pulses 39, 36 and 50, the input of the comparison circuit 25 is supplied with voltages 50, 51, and the closure with pulses 35, 38 - voltages 52, 53; napr 54, 55 (fig. 4). As a result, a feedback signal 56 is generated. It is compared with the setting voltage 57, which is fed to another input of the comparison circuit 25 from the output of the source 26, and the error signal 5S obtained during the comparison process is the initial information for controlling the regulator. The process of regulating the input voltages 31, 32, 33 is as follows. The error signal 58 is fed to the code of the sprat-pulse modulator 27, which is; in relation to the management of a narrow-range regulator, there may be 1. made in the form of a phase-shifting device (FSU) with an adjustable angle of delay and advance. Such a FSU generates two sawtooth voltages, one of which is 59, falling, and the other 60 growing. The frequency of these voltages is set by the sync pulses 34 supplied from the output of the synchronizer 29 to the clock of the pulse-width modulator 27. As a result of the comparison of the voltages 50, 60
с сигналом ошибки 58 на выходе широтноимпульсного модул тора 27 возникают импульсы управлени 6} регулирующим органом /. Заштрихованный импульс 61 соответствует переводу регулирующего органа / в режим вольтоотбавки, а незаштрихованный - в режим вольтодобавки. Режиму неискаженной передачи напр жений 31, 32, соответствует сравнение напр жени 58 с напр жени ми 59, 60 в точке лх пересечени . При подаче напр жений 61 в цепи управлени ключевыми элементами регулирующего органа 1 напр жени 31, 32, 33 преобразуютс в симметричные напр жени 47, 48, 49 (в допуске определ емые заданным коэффициентом несимметрии).with an error signal 58, control pulse 6} is generated at the output of the pulse-width modulator 27} by the regulator /. The hatched pulse 61 corresponds to the transfer of the regulator / to the volt mode, and the non-hatched one to the voltage boost mode. The mode of undistorted transmission of voltages 31, 32 corresponds to a comparison of voltage 58 with voltages 59, 60 at the intersection point lx. When voltages 61 are applied in the control circuit of the key elements of the regulator 1, the voltages 31, 32, 33 are transformed into symmetrical voltages 47, 48, 49 (within the tolerance determined by a given unbalance factor).
При регулировании напр жений 31, 32, 33 на повышенной частоте схема, изображенна на фиг. 1, работает аналогично. Однако в этом случае синхронизаци щиротно-импульсного модул тора 27 с моментами перехода входных фазных напр жений через нуль не вл етс об зательной н тактовый вход ШИМа подключаетс к выходу высокочастотного задающего генератора 30.When adjusting the voltages 31, 32, 33 at an increased frequency, the circuit shown in FIG. 1, works similarly. However, in this case, synchronization of the pulse-pulse modulator 27 with the moments of the transition of the input phase voltages through zero is not mandatory and the clock input of the PWM is connected to the output of the high-frequency master oscillator 30.
Таким образом, предлагаемое устройство регулировани трехфазного переменного напр жени позвол ет осуществл ть зонное регулирование, симметрирование выходных фазных напр жений. При это,м величина последних стабилизируетс по их среднему значешпо. Это существенно расшир ет функциональные возможности известной системы регулировани при сохранении всех ее положительных качеств. Такого эффекта удаетс достичь только при использовании в качестве измерительного органа быстродействующих схем выделени среднего значени напр жени и селектора напр жений . Применение инерционных измерительных устройств не позвол ет реализовать способ раздельного (зонного) регулировани многофазных напр жений.Thus, the proposed device for controlling three-phase alternating voltage allows zone control, balancing of the output phase voltages. In doing so, the magnitude of the latter is stabilized by their average value. This significantly extends the functionality of the known control system while retaining all its positive qualities. Such an effect can be achieved only when using as a measuring body high-speed schemes for extracting the average value of voltage and voltage selector. The use of inertial measuring devices does not allow the implementation of a method of separate (zone) control of multiphase voltages.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU762415805A SU688901A1 (en) | 1976-11-01 | 1976-11-01 | Device for regulating three-phase ac voltage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU762415805A SU688901A1 (en) | 1976-11-01 | 1976-11-01 | Device for regulating three-phase ac voltage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU688901A1 true SU688901A1 (en) | 1979-09-30 |
Family
ID=20681220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU762415805A SU688901A1 (en) | 1976-11-01 | 1976-11-01 | Device for regulating three-phase ac voltage |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU688901A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4135059A1 (en) * | 1991-10-24 | 1993-04-29 | Asea Brown Boveri | Continuous voltage controller with magnetically decoupled single transformers - employs thyristors in controlled inverter between additional windings of main transformer and sections of additional transformer |
-
1976
- 1976-11-01 SU SU762415805A patent/SU688901A1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4135059A1 (en) * | 1991-10-24 | 1993-04-29 | Asea Brown Boveri | Continuous voltage controller with magnetically decoupled single transformers - employs thyristors in controlled inverter between additional windings of main transformer and sections of additional transformer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3470447A (en) | Static frequency converter with novel voltage control | |
| GB1431832A (en) | Converter apparatus | |
| US3559030A (en) | Pulse width modulated solid state regulated power supply | |
| SU688901A1 (en) | Device for regulating three-phase ac voltage | |
| US4449091A (en) | Power controlling circuit for automatic regulating apparatus | |
| RU2144729C1 (en) | Vector method for converter control | |
| Hill et al. | Stability analysis of thyristor current controllers | |
| JPH0640742B2 (en) | Converter device | |
| SU612383A1 (en) | Arrangement for controlling multiphase power-diode converter | |
| SU1064387A1 (en) | Device for synchronizing control system of thyristor converter | |
| SU1381667A1 (en) | Frequency converter with pulse-duration modulation | |
| SU1300503A1 (en) | Averaging device | |
| SU983977A1 (en) | Digital device for control of direct frequency converter | |
| SU743160A1 (en) | Method and device for control of inverter | |
| SU922964A1 (en) | Device for synchronizing m-phase conversion | |
| WO2022268592A1 (en) | Pulse width modulation system provided with synchronized control boards | |
| SU1069123A1 (en) | Method and apparatus for control of frequency converter | |
| RU2044394C1 (en) | Device for control of n groups of rectifying gates of rectifier | |
| SU873376A1 (en) | Device for controlling multi-phase valve converter | |
| JP2710792B2 (en) | Digital phase shifter | |
| SU588613A1 (en) | System for controlling a group of pulsed regulators | |
| SU1721778A1 (en) | Method of controlling an asynchronous electric motor | |
| SU381145A1 (en) | DEVICE TO CONTROL T-PHASE DIRECT FREQUENCY CONVERTER | |
| SU720661A1 (en) | Single-channel rectifier converter phase control device | |
| SU1319191A1 (en) | Control device for direct frequency converter |