SU888299A1

SU888299A1 - Ac voltage regulating method

Info

Publication number: SU888299A1
Application number: SU782697638A
Authority: SU
Inventors: Михаил Трофимович Романенко; Сергей Евгеньевич Вакуленко; Владимир Евгеньевич Шестеренко
Priority date: 1978-12-18
Filing date: 1978-12-18
Publication date: 1981-12-07

Description

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано для регулирова-. ния напряжения на малоинерционных, например, нагревательных объектах.The invention relates to the field of converting technology and can be used to regulate. voltage on low-inertia, for example, heating objects.

Известны способы регулирования ⁵напряжения на нагрузке, заключающие^· ся в периодическом подключении нагрузки в электрической сети через устройство, содержащее ключевой элемент[1]. Регулирование при частоте коммутации ключевого элемента,равной удвоенной частоте сети,приводит к появлению в токе нагрузки высших гармонических, сдвигу тока первой гармоники относительно напряжения питающей сети, ухудшению коэффициента мощности регулирующих устройств.Known methods of regulating ⁵ voltage across the load, consisting of ^ · periodically connecting the load in the electrical network through a device containing a key element [1]. Regulation at a switching frequency of a key element equal to twice the network frequency leads to the appearance of higher harmonics in the load current, a shift of the first harmonic current relative to the supply voltage, and a deterioration in the power factor of the regulating devices.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному способу яв- _мляется способ регулирования действующего значения напряжения, заключающийся в изменении числа периодических импульсов напряжения, подводимых к нагрузке в интервале импульсного· регулирования . Период импульсного регулирования, время выключенного и включенного состояния нагрузки кратно целому числу периодов импульсов [2 ].The closest in technical essence to the proposed method yav- _m wish to set up method of controlling rms voltage, comprising changing the number of periodic voltage pulses supplied to the load in the range of pulsed · regulation. The period of pulse regulation, the time of the switched off and on state of the load is a multiple of an integer number of pulse periods [2].

Основными недостатками ‘ данного способа являются дискретность регулировочной характеристики, что обуславливает возможность его применения только для нагрузок, обладающих значительной инерционностью (с постоянной времени 7 150-200 с). Период регулирования при этом составляет 0,51с.’The main disadvantages ‘of this method are the discreteness of the control characteristic, which makes it possible to use it only for loads with significant inertia (with a time constant of 7 150-200 s). The regulation period is 0.51 s. ’

Целью' изобретения является улучшение показателей регулирования, в частности повышение плавности регулировочной характеристики.The aim of the invention is to improve the performance of regulation, in particular increasing the smoothness of the regulatory characteristics.

Цель достигается тем, что при использовании известного способа регулирования, заключающегося в измене- и . нии числа полуволн напряжения на периоде регулирования, длительность ко3 торого больше периода указанного переменного напряжения, упомянутое из* менение числа полуволн напряжения осуществляют путем поочередного фазового регулирования или двух полуволн напряжения на периоде регулирования.The goal is achieved by the fact that when using the known method of regulation, which consists in changing and. the number of half-waves of voltage during the regulation period, the duration of which is longer than the period of the indicated alternating voltage, the aforementioned * change in the number of half-waves of voltage is carried out by alternating phase regulation or two half-waves of voltage during the regulation period.

На фиг. 1,2 изображены диаграммы напряжения, подводимого к нагрузке, в случае, когда плавно изменяют действующее значение Одного и соответственно двух импульсов напряжения в интервале регулирования (при синусоидальном питающем напряжении); на фиг. 3 “ принципиальная схема регулятора,In FIG. 1.2 shows diagrams of the voltage supplied to the load, in the case when the effective value of one and, accordingly, two voltage pulses in the regulation interval (with a sinusoidal supply voltage) is smoothly changed; in FIG. 3 "schematic diagram of the controller,

Из фиг. 1 и фиг. 2 видно, что действующее значение напряжения в интервале регулирования изменяется плавно. При этом плавно изменяют (путем изменения угла включения·ключевого элемента регулятора на фиг.5) действующее значение одного импульса (в данном случае полуволны синусоиды напряжения, фиг. 1) или синхронно изменяют действующее значение двух импульсов (или полуволн фиг.2).From FIG. 1 and FIG. 2 shows that the actual voltage value in the control interval varies smoothly. At the same time, the actual value of one pulse (in this case, the half-wave of the voltage sine wave, Fig. 1) or synchronously change the effective value of two pulses (or the half-waves of figure 2) are smoothly changed (by changing the angle of inclusion · of the key element of the controller in FIG. 5).

Предложенный способ может быть реализован при помощи известных полупроводниковых регуляторов, например ₅ при помощи двух встречно-параллельно включенных тиристоров, соединенных последовательно с нагрузкой . *The proposed method can be implemented using known semiconductor regulators, for example ₅ using two counter-parallel connected thyristors connected in series with the load. *

Предложенный способ регулирования обладает преимуществами известных · способов, не обладая их недостатка-. Оптимизируется спектр напряжения, подводимого к нагрузке, уничтожается дискретность регулировочной характеристики.The proposed method of regulation has the advantages of known · methods, without having their disadvantage. The spectrum of the voltage supplied to the load is optimized, the discreteness of the control characteristic is destroyed.

В случае работы нескольких регуляторов по данному способу и приIn the case of several regulators in this method and at

888299 4 согласованном включении регуляторов друг относительно друга можно добиться полного отсутствия субгармоник в токе питающей сети и уменьI шения, по меньшей мере, в два раза амплитуды тока высших гармоничес-_: ких .со всеми вытекающими последствиями.888299 4 coordinated inclusion of the controllers relative to each other, it is possible to achieve the complete absence of subharmonics in the current of the supply network and at least halve the amplitude of the current of higher harmonic currents, with all the ensuing consequences.

Предложенный способ регулироваЮ ния может дать значительный экономический эффект, особенно при электронагреве, поскольку в ряде случаев регулирование ведется по току нагрузки, закон изменения Tots ка во времени задан и точность регулирования должна поддерживаться в’ пределах +1%.The proposed method of regulation can have a significant economic effect, especially with electric heating, since in some cases the regulation is based on the load current, the law of variation of Tots in time is set, and the accuracy of regulation should be maintained within ’+ 1%.

Claims

The invention relates to the field of converter technology and can be used for regulation. nor voltage on low-inertia, for example, heating objects. There are known methods for regulating the voltage at the load, which involves periodically connecting the load in the electrical network through the device containing the key element 1. When the switching frequency of the key element is equal to twice the network frequency, the current in the first harmonic appears in the load current harmonics with respect to the supply voltage, deterioration of the power factor of the regulating devices. The closest in technical essence to the proposed method is a method for controlling the effective value of a voltage, which consists in changing the number of periodic voltage pulses applied to a load in a pulse control interval. The period of the pulse regulation, the time of the off and on state of the load is a multiple of the integer number of periods of the pulse. Г, Гов 2. The main disadvantages of this method are the discreteness of the adjustment characteristic, which makes it possible to use it only for loads that have significant inertia with a constant time of 7 s). The adjustment period is 0.5 1 s. The aim of the invention is to improve the control performance, in particular, increase the smoothness of the adjustment characteristic. The goal is achieved by using a known control method, which includes a change in the research institute of the number of half-voltage on the adjustment period, the duration of which is longer than the specified alternating voltage, the above-mentioned change in the number of half-voltage is performed by alternating phase adjustment or two half-wave voltage on the adjustment period. FIG. 1.2 shows the diagrams of the voltage applied to the load in the case where the effective value of the solid and, respectively, of the two voltage pulses in the control interval (with a sinusoidal supply voltage) are gradually changed; in fig. 3 - a schematic diagram of the regulator. From FIG. 1 and FIG. 2 that the effective value of the voltage in the adjustment interval varies smoothly. At the same time, the actual value of one pulse (in this case, the half-wave of the voltage sinusoid, Fig. 1) is smoothly changed (by changing the angle of the on-key element of the regulator in Fig. 5) or the effective value of two pulses (or the half-wave of Fig. 2) change synchronously. The proposed method can be implemented using well-known semiconductor regulators, for example, using two parallel-connected thyristors connected in series with the load. The proposed control method has advantages and There are no shortages of these methods, the spectrum of the voltage applied to the load is optimized, the discreteness of the adjustment characteristic is destroyed. In case of several controllers operating according to this method and with 94 coordinated switching on of the controllers, each other relative to each other can be achieved in the absence of subharmonics mains supply and at least twice the current amplitudes of higher harmonics, with all the ensuing consequences. The proposed method of regulation can give a significant economic effect, especially in electric heating, since in a number of cases the regulation is conducted according to the load current, the law of current variation over time is set, and the regulation accuracy must be maintained within. Claims The method of controlling the alternating voltage by changing the number of half-voltages on an adjustment period, the duration of which is longer than the alternating voltage period, characterized in that, in order to increase the smoothness of the regulation, the change in the number of half-voltages is carried out by alternating phase adjustment of one or two half-waves voltage on the adjustment period. Information workers taken into consideration. V expertise 1.Kolker M.I. et al. Pulse-width electric resistance furnaces using thyristors. M., Energie, 1977, pp. 5-7.

2. USSR author's certificate number 25173, cl. From 05 F 3/00, 1975%. g 55h / 554. T / k / u / / /. one

X / ./ x

2