SU851728A1 - Method of control of thyristor-transformer ac voltage regulator - Google Patents
Method of control of thyristor-transformer ac voltage regulator Download PDFInfo
- Publication number
- SU851728A1 SU851728A1 SU772478568A SU2478568A SU851728A1 SU 851728 A1 SU851728 A1 SU 851728A1 SU 772478568 A SU772478568 A SU 772478568A SU 2478568 A SU2478568 A SU 2478568A SU 851728 A1 SU851728 A1 SU 851728A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- voltage
- key
- tap
- integral
- transformer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
1one
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в регул торах переменного напр жени с нагрузкой, включенной через трансформатор , например, в электропечах сопротивлени .The invention relates to electrical engineering and can be used in variable voltage regulators with a load connected via a transformer, for example, in electric resistance furnaces.
Известен способ управлени регул тором переменного напр жени с фазовым переключением отпаек первичной обмотки трансформатора, при котором величина угла задержки определ етс только требуемой глубиной регулировани напр жени fl.,A known method of controlling an AC voltage regulator with phase switching of taps of the transformer primary winding, in which the magnitude of the delay angle is determined only by the required depth of voltage regulation fl.,
Недостаток этого способа - низкие энергетические показатели, присущие фазовому регулированиюThe disadvantage of this method is low energy indicators inherent in phase regulation
Наиболее близкок к предлагаемому по технической сущности способ управлени тиристорно-трансформаторным регул тором переменного напр жени , выполненным в виде трансформатора, первична Ьбмотка .которого имеет отпайки высшей и низшей ступени напр жени , соединенные со входным выводом через управл емые ключи с двух . сторонней проводимостью. Управл ющие импульсы подают в момент нулевых значений тока сначала на ключ отпайки низшей ступени, затем на ключ отпайки высшей ступени с последующим изменением пор дка подачи управл ющих импульсов на обратный.The closest to the proposed by the technical essence is the control of the thyristor-transformer regulator of alternating voltage, made in the form of a transformer, the primary winding of which has high and low voltage tapes connected to the input terminal through controlled keys from two. third-party conductivity. The control pulses are fed at the moment of zero current values, first to the lower stage tap, then to the higher stage tap, followed by changing the order of applying the control pulses to the reverse.
Недостаток известного способа насыщение трансформатора при переключении с одной ступени напр жени на другую,сопровождак«цеес броском тока, что снижает надежность и энергетические показатели регул тора.The disadvantage of this method is the saturation of a transformer when switching from one voltage level to another, accompanied by a surge current, which reduces the reliability and energy performance of the regulator.
Цель изобретени - повышение на10 дежности и энергетических показателей регул тора.The purpose of the invention is to increase the reliability and energy performance of the regulator.
Поставленна цель достигаетс тем, что при переключении управл ющих импульсов с ключа отпайки низшей ступени напр жени на ключ отпайки высшей ступени в первом полупериоде подачу .управл ющего импульса задерживает на 90 эл. град, относительно момента перехода напр жени питани через нуле20 :вое значение, а при обратном переключении в первом полупериоде повторно подают управл ющий импульс на ключ отпайки высшей ступени напр жени с углом задержки, значение которого This goal is achieved by the fact that when switching control pulses from a low-voltage tap-off key to a higher tap-off key in the first half-period, the delivery of the control pulse delays by 90 e. hail, relative to the moment of power voltage passing through zero: 20 value, and when switching back in the first half-period, the control pulse is re-sent to the high-voltage tap with the delay angle, the value of which
25 1 едел ют предварительно.25 1 is preformed.
Кроме того, дл определени углаIn addition, to determine the angle
задержки после повторной подачи уп равл ющего импульса на ключ отпайкdelays after reapplication of the control pulse to the switch key
высшей ступени напр жени с моментаhighest voltage level since
30 перехода напр жени питани через30 voltage transfer across
нулевое значение измер ют вольт-секундный интеграл напр жени на ключе отпайки высшей ступени напр жени в течение 90 эл. град., затем при последующем переключении управл ющих импульсов на ключ отпайки низшей ступени напр жени в первом полупериоде .измер ют вольт-секундный интеграл на .пр жени на ключе отпайки высшей ступени и вновь подают на,..,него управл ющий импульс, когда вольт-секундный интеграл станет равным ранее измеренному вольт-секундному интегралу.the zero value is measured by the volt-second integral of the voltage on the key of the high voltage step for 90 e. hail, then, when the control pulses are subsequently switched to the low-voltage tap-off key in the first half-period, the volt-second integral is measured on the high-voltage tap-off key and the control pulse is again applied to, the volt-second integral becomes equal to the previously measured volt-second integral.
При посто нных величине и характере нагрузки указанную повторную подачу управл ющего импульса осуществл ют с посто нным углом задержки.At a constant value and nature of the load, the indicated re-injection of the control pulse is carried out with a constant delay angle.
На фиг. 1 дана принципиальна схема силовой части тиристорного регул тора , по сн юща предлагаемый способ; на фиг. 2 и 3 - диаграммы токов и напр жений в схеме, где Л - напр жейие УС сети; f - напр жение ме оду отпайкой 5 и - нулевым выводом 1; напр жение .- на ключе 1; 2. - измер емые вольт-секундные интегралы на ключе 1; д- магнитна индукци в сердечнике трансформатора 3, е - ток i ключа 1, - ток i ключа 2.FIG. 1 is a schematic diagram of the power part of the thyristor controller, explaining the proposed method; in fig. 2 and 3 are the diagrams of currents and voltages in the circuit, where L is the voltage of the CSS network; f - voltage between tap and 5 and - zero output 1; voltage .- on key 1; 2. - measured volt-second integrals on key 1; d - magnetic induction in the core of the transformer 3, е - current i of key 1, - current i of key 2.
Тиристорный регул тор содержит тиристорные ключи 1 и 2 отпайки высшей и низшей ступеней напр жени , трансформатор 3,первичную обмотку 4 трансформатора , отпайки 5 и 6 высшей и низшей ступеней, нулевой вывод 7 первичной обмотки, вторичную обмотку 8 трансформатора и нагрузку 9.The thyristor controller contains thyristor keys 1 and 2 for desoldering high and low voltage levels, transformer 3, primary winding 4 of the transformer, desoldering 5 and 6 of the highest and lowest stages, zero output 7 of the primary winding, secondary winding 8 of the transformer and load 9.
Тиристорные ключи 1 и 2 периодически подключают сеть переменного тока к отпайкам 5 и 6 первичной, обмотки 4 трансформатора 3. При замкнутом ключе 1 и разомкнутом ключе 2 отпайка 5 подключена к сети, и напр жение нагрузки 9 соответствует высшей ступени выходного напр жени регул тора . При замкнутом ключе 2 и разомкнутом клюне 1 отпайка 6 подключена к . сети, и напр жение в нагрузке 9 соответствует низшей ступени.Thyristor keys 1 and 2 periodically connect the AC network to the tapes 5 and 6 of the primary winding 4 of the transformer 3. When the key 1 is closed and the key 2 is open, the branch line 5 is connected to the network, and the load voltage 9 corresponds to the highest step of the regulator output voltage. When the key is closed 2 and the open key is 1, a tap 6 is connected to. network, and the voltage in load 9 corresponds to the lowest stage.
При низшей ступени напр жени нагрузки (фиг. 2, интервал времени t to) когда замкнут ключ 2 и разомкнут ключ 1, максимальное значение индукции . 2д) в сердечнике трансформатора, достигаемое в моменты перехода напр жени сети Uc (фиг.20) через нуль, определ етс по вырс1жению ,At the lowest load voltage level (Fig. 2, time interval t to) when the key 2 is closed and the key 1 is open, the maximum value of induction. 2e) in the core of the transformer, achieved at the moments of transition of the voltage Uc of the network (Fig. 20) through zero, is determined by the increase,
%%
СЛSL
25(W -NWj,)25 (W -NWj,)
U - амплитуда напр жени сети; W, - число витков секции обмотки между отпайкой 5 и нулевым выводом 7;U is the magnitude of the network voltage; W, is the number of turns of the winding section between tap-off 5 and zero output 7;
W - число витков обмотки между отпайками 5 и 6;W is the number of turns of the winding between the taps 5 and 6;
S - сечение сердечника трансформатора;S is the cross section of the transformer core;
- кругова частота напр жени сети; - circular frequency network voltage;
Vo- вольт-секундный интеграл напр жени сети за один полупериод .Vo-volt-second integral of the network voltage for one half period.
При переключении управл ющих импульсов с ключа 2 отпайки низшей ступени на ключ 1 отпайки высшей ступени в первом полупериоде подачу управл ющего импульса задерживают до момента t, сдвинутого на угол of 90 эл.град. относительно момента перехода питающего напр жени через нулевое значение (фиг. 2S). Включение ключа 1 в момент 1„ с . з-адержки oL- обеспечивает отсутЬтвие насыщени трансформатора при переходе на высшую ступень напр жени , так как индукци в момент t перехода напр жени сети через нулевое значение в конце полупериода, в-котором осуществл етс переключение, равна максимальной индукции в режиме длительного подключени отпайки высшей ступени , ,When switching control pulses from switch 2 key of the lower stage to switch 1 of the highest stage in the first half-period, the supply of the control pulse is delayed until moment t, shifted by an angle of 90 al. relative to the moment when the supply voltage goes over zero (Fig. 2S). Turn on key 1 at the moment of 1 "s. S-delay oL- ensures the absence of saturation of the transformer during the transition to a higher voltage level, since the induction at the time t of the network voltage going through a zero value at the end of the half-period, in which switching occurs, is equal to the maximum induction in the long-term connection mode steps,
Чо Cho
ЦЛАCLA
(2)(2)
J2.)J2.)
и индукци .сразу выходит на установившийс режим (фиг. 2д).and induction immediately goes to steady state (Fig. 2e).
Переход с высшей ступени напр жени на низшую осуществл ют обратным переключением управл ющих импульсовThe transition from a higher voltage level to a lower voltage level is performed by reverse switching of control pulses.
с ключа 1 на ключ 2. Включение ключа 2 возможно только после выключени ключа 1. Ключ 1 выключаетс в момент tf перехода тока i через нуль (фиг. Зе), сдвинутого по отношению к моменту t, перехода напр жени сети УС через нуль в сторону отстаивани индуктивного характера тока намагничивани и тока нагрузки. После выключени ключа 1 происходит рассе ние энергии, накопленной вFrom key 1 to key 2. Switching on key 2 is possible only after turning off key 1. Key 1 is turned off at the time tf of the current zero crossing i (Fig. 3e), shifted with respect to the time t, the voltage of the US network crossing zero to the side upholding the inductive nature of magnetizing current and load current. After key 1 is turned off, energy accumulated in
магнитном поле сердечника трансформатора , между отпайкой б и нулевым выводом 7 по вл етс остаточное напр жение , которое до момента t- больше напр жени сети, и не дает включить ключ 2. в момент tg вк.пючаютthe magnetic field of the transformer core, between the tap B and the zero output 7 appears residual voltage, which up to the moment t is more than the network voltage, and does not allow to turn on the key 2. at the moment tg v.plyuchut
ключ 2, и на нагрузке 9 по вл етс напр жение низкой ступени (фиг. 3tf). В момент t осуществл ют повторную подачу управл ющего импульса на ключswitch 2, and a load of low voltage appears at load 9 (fig. 3tf). At time t, a control pulse is re-applied to the key
1 с углом задержки cLz После повторного включени ключ 1 выключаетс в момент t. перехода тока через нуль (фиг. Зб%в). Включение ключа 2 от:пайки низшей ступени осуществл ют в момент г когда сравниваетс напр жение сети U с и остаточное между отпайкой б и нулевым выводом 7, после чего завершаетс переход на низшую ступень напр жени (фиг. 3). Выбор уг .ла задержки oi определ етс из услоВИЯ , что к моменту tty. перекода на низшую ступень напр жени индукци в сердечнике трансформатора должна быть такой, какой бы она была в реж ме установившегос включени низшей ступени напр жени . По этому условию индукци выража етс через напр жение на секции обмотки с отпайкой 5 (фиг.) . Принима во внимание уравнени (),(2), (3), а также 1 J di-vyvs получаем vu o j. 0 где .ft - вольт-секундный интегргш на пр жени на секции обмотки с отпайкой 5 за полупериод (фиг. 3iJ,интервал времени )д - вольт-секундный интегргш на пр жени (фиг. 36 ) «равнение (5) преобразуют к виду Ч-о N«/2. ч -Ч « или получают окончательное выpaжёнИJ Ча-Ч, о; . где % - вольт-секундный интеграл на пр жени на ключе 1 за врем от начала полуволны, в которую осуществл етс повторное включение ключа отпайки высиюй ступени, до мо мента, когда производитс повторное включение} % - вольт-секундный интеграл на пр жени на ключе 1 от момента начала полуволны, в которую выключаетс ключ,до момента, сдвинутого на 90 эл. грсд:. по отношению к указанному моменту. Так как вольт-секундный интеграл Ч используетс дл определени момента повторного включени ключа отпайки высшей ступени, которое предшествует моменту начала измерени ин теграла , то измерение Ч) производитс на интервале времени .пос ле анёшогичного предшествующего повторного включени ключа отпайки выс .(4 S шей ступени. Таким образом, после повторной подачи управл ющего импульса на ключ отпайки высшей ступени напр жени с момента перехода напр жени питани через нулевое значение измер ют вольт-секундный интеграл напр жени на ключе отпайки высшей ступени напр жени в течение 90 эл.град, затем при последующем переключении управл ющих импульсов на ключ отпайки низшей ступени напр жени в первом полупериоде измер ют вольт-секундный интеграл напр жени на ключе отпайки высшей ступени напр жени и вновь подают на него управл ющий импульс, когда вольт-секундный интеграл станет равным ранее измеренному вольт-секундному интегралу . При посто нной величине и характере нагрузки повторную подачу управл ющего импульса на ключ отпайки высшей ступени напр жени производ т с посто нным углом. Повторное включение ключа отпайки высшей ступени напр жени с определенным углом задержки обеспечивает отсутствие переходного процесса установлени индукции при переключении с отпайки с меньшим числом витков на отпайку с большим числом витков.Если не производить повторного включени ключа отпайки высшей ступени напр женй не происходит насыщени сердечника трансформатора, но начинаетс переходный процесс установлени индукции в сердечнике, посто нна времени которого определ етс активным сопротивлением первичной обмотки и индуктивностью нгшагничквани трансформатора. Длительность переходного процесса достигает сотен периодов напр жени сети. Состо ние индукции в это врем в сердечнике определить сложно и при переключении управл ющих импульсов с ключа отпайки низшей ступени напр жени на ключ отпайки высшей ступени напр жени с углом задержки oQ 90 эл. град, включени ключа отпайки высшей ступени напр жени возможно насыщение сердечника, В случае с повторньм включением ключа отпайки высшей ступени напр жени при nepieключенни управл кщих импульсов с ключа отпайки низ1аей ступени напр жени на ключ отпайки К2сшей ступени с углом задержки . 90 эл.град. первом долупериоде гарантируетс отсутствие насыщени трансформатора. Следовательно, применение предлааемого способа управлени тиристоро-трансформа торньв регул тором позол ет избежать насьвцение трансформаора , повысить, тем самым, надежность энергетические показатели регул ора .1 with a delay angle cLz. After re-switching on, key 1 is turned off at time t. current zero crossing (Fig. 3b% b). Switching on key 2 from: low-level soldering is performed at time r when the network voltage Uc and the residual voltage between tap B and zero terminal 7 are compared, after which the transition to the lowest voltage level is completed (Fig. 3). The choice of the delay angle oi is determined from the condition that by the time tty. The transition to the lowest step of the induction voltage in the core of the transformer must be as it would be in the steady state of switching on the lowest step of the voltage. By this condition, induction is expressed through the voltage across the winding section with tap-off 5 (Fig.). Taking into account the equations (), (2), (3), as well as 1 J di-vyvs, we get vu o j. 0 where .ft is the volt-second integral for the yarn on the winding section with tap-off 5 for the half period (Fig. 3iJ, time interval) d is the volt-second integral for the yarn (Fig. 36) “the alignment (5) is converted to Ch o N "/ 2. h-h “or get the final wand JI Cha-H, o; . where% is the volt-second integral on the voltage on the key 1 during the time from the beginning of the half-wave, in which the desolver key is re-enabled to descend the steps to the moment when the re-activation is done}% is the volt-second integral on the key 1 from the beginning of the half-wave, in which the key is turned off, until the moment shifted by 90 el. rds :. in relation to the specified time. Since the volt-second integral H is used to determine the moment of the re-activation of the higher-level transmission key, which precedes the start of the measurement of the integral, the measurement of C is performed over a time interval. Thus, after re-supplying the control pulse to the key of the higher voltage step descent from the moment the power supply voltage passes through zero, the volt-second integral of the voltage is measured the tap of the highest voltage step for 90 electra grades; then, after the subsequent switching of control pulses to the low voltage tap key in the first half period, the volt-second integral of the voltage on the higher voltage step key is measured and again fed to it control pulse when the volt-second integral becomes equal to the previously measured volt-second integral. With a constant value and nature of the load, re-apply the control pulse to the key of the higher voltage step Produced with a constant angle. Re-enabling the high-voltage tap-off key with a certain delay angle ensures that there is no induction transition when switching from a tap with a smaller number of turns to a taping with a larger number of coils. but a transient process of establishing induction in the core begins, the time constant of which is determined by the active resistance of the primary winding and Inductance ngshagnichkvani transformer. The duration of the transient process reaches hundreds of periods of network voltage. At this time, the induction state in the core is difficult to determine when switching control pulses from the low voltage tap key to the high voltage tap key with a delay angle oQ 90 el. hail, switching on the high voltage step switch key, saturation of the core is possible. 90 el. The first doluperiod guarantees no saturation of the transformer. Therefore, the application of the proposed control method of the thyristor-transformer by means of the regulator allows to avoid the emergence of the transformer, thereby increasing the reliability of the energy indicators of the regulator.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772478568A SU851728A1 (en) | 1977-04-25 | 1977-04-25 | Method of control of thyristor-transformer ac voltage regulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772478568A SU851728A1 (en) | 1977-04-25 | 1977-04-25 | Method of control of thyristor-transformer ac voltage regulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU851728A1 true SU851728A1 (en) | 1981-07-30 |
Family
ID=20705970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU772478568A SU851728A1 (en) | 1977-04-25 | 1977-04-25 | Method of control of thyristor-transformer ac voltage regulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU851728A1 (en) |
-
1977
- 1977-04-25 SU SU772478568A patent/SU851728A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2235776C (en) | An ac-dc power supply | |
CN103049028B (en) | Constant current source for high voltage magnetic switch resetting | |
RU2711587C1 (en) | Method of controlling transformer voltage under load and device for its implementation | |
SU851728A1 (en) | Method of control of thyristor-transformer ac voltage regulator | |
US5568017A (en) | Power supply system for discharge lamps, and a vehicle headlamp using such a power supply system | |
Borka et al. | A new, simple, low-cost, modular arrangement of high power factor for both DC and AC welding | |
ATE119334T1 (en) | METHOD FOR REDUCING THE INRUSH CURRENT WHEN OPERATING AN INDUCTIVE LOAD. | |
RU2281604C1 (en) | Transformer-load thyristor switch | |
Zhiyong et al. | Development of generator for voltage dips, short interruptions and voltage variations immunity test | |
CN110957903A (en) | Arc power supply system and arc power supply based on trapezoidal wave signal | |
SU1123811A1 (en) | Resistance welding device | |
CN211183806U (en) | Power supply circuit and power supply of arc equipment | |
CN112698191B (en) | Circuit and method for verifying performance of power transformer change-over switch | |
CN110912418B (en) | Electric arc power supply system and electric arc power supply based on strong excitation trapezoidal wave signal | |
CN215072180U (en) | Multiphase flow energy transmission rectifier | |
CN214474688U (en) | Voltage regulating circuit based on controllable switch | |
RU2804371C1 (en) | Method for regulating sinusoidal voltage on load and device for its implementation | |
RU2234183C1 (en) | Three-phase ac-to-dc voltage converter and its control process | |
RU2141888C1 (en) | Power source for arc welding | |
CN101577480A (en) | Restricting signal generator, pulse wave width modulation control circuit and control method thereof | |
RU2063314C1 (en) | Arc welding supply source | |
RU2091972C1 (en) | Method of control of pulsed source of secondary power supply | |
SU1371827A1 (en) | Apparatus for thermit cutting of metal parts | |
SU860965A1 (en) | Apparatus for exciting gate-type welding generator | |
TW202329588A (en) | Method for controlling a voltage converter |