SU748778A1

SU748778A1 - Method of control of power-diode-choke ac regulator

Info

Publication number: SU748778A1
Application number: SU762378475A
Authority: SU
Inventors: Владимир Александрович Сушко; Виталий Иванович Сенько; Леонид Абрамович Белаковский; Михаил Нахманович Зельдич
Original assignee: Предприятие П/Я В-8117
Priority date: 1976-06-28
Filing date: 1976-06-28
Publication date: 1980-07-15

Description

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНО-ДРОССЕЛЁНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА(54) METHOD FOR CONTROLLING A VENTILATED THROTTLE AC VOLTAGE REGULATOR

1one

Изобретение относитс к преобразовательной электротехнике и предназначено ,цл использовани в тиристорных устройствах электропитани .The invention relates to converter electronics and is intended for use in thyristor power supply devices.

В современной преобразовательной электротехнике широко используютс вентильно-дроссельные регул торы переменного тока. Они примен ютс в тех электротехнических устройствах где требуетс плавное быстродействующее регулирование генерируемой или потребл емой реактивной мощности , в частности в статических регулируемых компенсаторах реактивной мощности, устройствах- симметрировани нагрузок многофазных цепей переменного тока, стабилизаторах переменного и выпр мленного тока и напр жени ,автономных инверторах и т..п.Вентильно-дроссельные регул торы переменного тока содержат последо- вательно включенные между зажимами регул тора линейный дроссель и вентильный ключ, в качестве которого обычно используют или встречно-параллельно включенные тиристоры, или симметричные тиристоры и цепь управ:лени .In modern electrical converters, valve AC choke regulators are widely used. They are used in electrical devices where smooth, fast-acting regulation of the generated or consumed reactive power is required, in particular in static adjustable reactive power compensators, load balancing devices of multiphase AC circuits, AC and rectified voltage and voltage stabilizers, self-contained inverters and i.p.V-throttle AC regulators contain a linear throttle sequentially connected between the terminals of the regulator valve key, as is commonly used or antiparallel connected thyristors, and thyristors or symmetrical chain councils: laziness.

Известные способы управлени вентилБно-дроссельным регул тором переменного тока основаны на изменеНИИ с помощью цепи управлени величины фазового сдвига подаваемых на вентили управл ющих импульсов относительно моментов перехода через нуль напр жени переменного тока, прикладываемого к зажимам регул то- 10 ра 1J и 2 .The known control methods of the AC throttle regulator are based on the change with the help of the control circuit of the magnitude of the phase shift of the control pulses applied to the gates relative to the zero crossing times of the AC voltage applied to the regulator terminals 1J and 2.

Наиболее близкий к описываемому вл етс способ, включающий выпр мление напр жени переменного тока, приложенного к зажимам регул тора, Closest to what is described is a method of rectifying the alternating current applied to the terminals of the regulator.

15 формирование из выпр мленного напр жени пр моугольного синхронизирую-, щего напр жени и изменение фазы подаваемых на вентили управл ющих импульсов в зЪнё7 границы которой 15 the formation of the rectified voltage of the rectangular synchronizing voltage, and the phase change of the control pulses supplied to the gates to the delta edge of which

20 задаютс синхронизирующим напр жением 3} ,20 are given by synchronization voltage 3},

Формируемое синхронизирующее напр жение имеет форму пр моугольных импульсов , длительность которых прак25 тически равна длительности полупериода напр жени переменного тока, с узкими паузами между ними, соответствующими моментам равенства 30 нулю выпр мленHqfro напр жени . Поэтому при использовании этого способа управлени вентильно-дроссельнам регул тором переменного тока фазовый сдвиг подаваемых на вентилиThe generated synchronizing voltage has the form of rectangular pulses, the duration of which is almost equal to the half-period duration of the alternating current voltage, with narrow pauses between them, corresponding to moments of equal 30 to zero rectified Hqfro voltage. Therefore, when using this method of controlling a valve-choke regulator of an alternating current, the phase shift applied to the valves

у НрЖвлййщйх импульсбв Относительно моментов перехода через нуль напр жение переменного тока может измен тьс практически от 0° до leo , что создает услови , способствующие переходу регул тора в аномальный режим работы, в котором ток дроссел имеет форму колоколообразных однопол рных импульсов длительностью больше 180° и амплитудой, превосход щей Максимальную величину тока дроссел в нормальном режиме работы. При этом резко возрастает посто нное подмагничивание дроссел регул тора и электромагнитннх устройств, работайщих совместно с регул тором, что снижает надежность и может привестиFor LRF pulses. Regarding the moments of zero crossing, the alternating current voltage can vary from almost 0 ° to leo, which creates conditions that facilitate the transition of the regulator to an abnormal mode of operation, in which the throttle current has the form of bell-shaped single-pole pulses of more than 180 ° and amplitude exceeding the maximum value of the current drossel in normal operation. At the same time, the constant bias of the throttles of the regulator and electromagnetic devices working in conjunction with the regulator sharply increases, which reduces reliability and can lead to

К выходу из стро этих устройств и самого регул тора или к включению защитных устройств.To the failure of these devices and the controller itself, or to the inclusion of protective devices.

Цель изобретени - повышение надежности за счет устранени аномального режима работы и полное использование диапазона регулировани . The purpose of the invention is to increase reliability by eliminating abnormal operation and full use of the control range.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе управлени вентильно-дроссельным регул тором переменного тока путем изменени фазы подаваемых на вентили управл ющих импульсов в зоне, границы которой задают при помощи синхронизирующего напр жени , дл получени границ указанной зоны формируют два пр моугольных напр жени , фронты первого из которых совпадают по фазе с переходами через нуль напр жени питани регул тора, второе - сдвинуто относительно первого по фазе на угол,соответствующий со5 регул тора, а в качестве синхронизирующего напр жени используют последовательность пр моугольных импульсов, передние фронты которых соответствуют по фазе фронтам второго пр моугольного напр жени , задние фронты - фронтам первого пр моугольного напр жени , а длительность равна длительности указанной зоны. The goal is achieved by the fact that in the control method of the valve-throttle regulator of alternating current by changing the phase of control pulses supplied to the valves in the zone, the boundaries of which are set using a synchronizing voltage, two rectangular voltages are formed to obtain the boundaries of this zone the first of which coincide in phase with the transitions through the zero voltage of the regulator supply voltage, the second is shifted relative to the first in phase by an angle corresponding to the co5 regulator, and as synchronization A voltage is applied using a sequence of square-wave pulses, the leading edges of which correspond in phase to the edges of the second square voltage, the falling edges to the edges of the first square voltage, and the duration is equal to the duration of the specified zone.

Введение в известный способ управлени вентильно-дроссельным регул тором переменного тока операций формировани первого и второго пр моугольных напр жений и формирование синхронизирующего напр жени , фронта которого совпадают с фронтами этих напр жений, обеспечивает устранение аномального режима работы регул тора , а сдвиг второго пр моугольного напр жени относительно первого по фазе на угол, соответствуквдий cos 1 регул тора, обеспечивает полное спользование диапазона регулировани .An introduction to the known method of controlling the valve-throttle AC regulator of the formation of the first and second rectangular voltages and the formation of a synchronizing voltage, the fronts of which coincide with the fronts of these voltages, ensures the elimination of the anomalous mode of the regulator, and the shift of the second rectangular voltage relative to the first in phase angle, corresponding to the cos 1 regulator, ensures that the control range is fully utilized.

На фиг. 1 изображена блок-схема егул тора переменного тока, в котором используетс описываемый способуправлени ; на фиг. 2 - временные диаграммы работы регул тора.FIG. 1 is a block diagram of an AC current regulator using the described control method; in fig. 2 - time diagrams of the controller.

Регул тор переменного тока содержит последовательно включенные между зажимами регул тора линейный дроссель 1 и вентильный, ключ 2, управл емое фазосдвигающее устройство 3, формирователь 4 пр моугольного напр жени , источник 5 управл ющего напр жени , схему б задержки, схему 7 совпадени , схему 8 ИЛИ-НЕ и схему 9 ИЛИ.The AC regulator contains a linear choke 1 and a valve key 2, a phase shifter 3 controlled by the regulator, a direct voltage driver 4, a control voltage source 5, a delay circuit 6, a coincidence circuit 7, circuit 8 OR NOT and scheme 9 OR.

Вход формировател 4 пр моугольного напр жени подключен к Зс1жимам регул тора, на которые подаетс напр жение 10 переменного тока. Формирователь 4 формирует первое пр глоугольное напр жение 11, фронта которого соответствуют моментам перехода через нуль напр жени 10 переменного тока. К выходу формировател 4 подключены вход схемы б задержки и первые входы схемы 7 совпадени и схемы 8 ИЛИ-НЕ.The input of the square voltage shaper 4 is connected to three-prongs of the regulator, to which the alternating current voltage 10 is applied. The former 4 forms the first rectangular voltage 11, the fronts of which correspond to the zero crossing times of the alternating current voltage 10. An input of the delayed circuit b and the first inputs of the coincidence circuit 7 and the OR-NOT circuit 8 are connected to the output of the imager 4.

Схема б задержки формирует второе пр моугольное напр жение 12, которое подаетс на вторые входы схем 7 и 8. Параметры схемы задержки выбирают таким образом, чтобы второе пр моугольное напр жение 12 было сдвинуто относительно первого пр моугольного (напр жени 11 на угол,соответствующий 0054 регул тора, т.е. равный углу между переходами через нуль напр жени 10, приложенного к зажимам регул тора , и тока дроссел 1 при полностью открытом вентильном ключе 2.A delay circuit B generates a second rectangular voltage 12 which is applied to the second inputs of circuits 7 and 8. The parameters of the delay circuit are chosen so that the second rectangular voltage 12 is shifted relative to the first rectangular (voltage 11 by an angle corresponding to 0054 the regulator, i.e., equal to the angle between the zero crossings of the voltage 10 applied to the regulator terminals and the current of the throttle 1 with the valve wrench 2 fully open.

Схема 7 совпадени и схема 8 ИЛИ-НЕ вырабатывают напр жени 13 и 14, имеющие одинаковую пр моугольную форму, но сдвинутые друг относительно друга на 180 . Эти напр жени подаютс на входы схемы 9 ИЛИ, формирующей синхронизирующее напр жение 15 в виде последовательности пр моугольных импульсов, передние фронты которых соответствуют по фазе фронтам второго пр моугольного напр жени 12, а задние фронты - фронтам первого пр моугольного напр жени 11.Circuit 7 matches and circuit 8 OR-NOT produces stresses 13 and 14, having the same rectangular shape, but shifted relative to each other by 180. These voltages are fed to the inputs of an OR circuit 9, which forms the synchronizing voltage 15 as a series of square pulses whose leading edges correspond in phase to the edges of the second square voltage 12, and the falling edges to the edges of the first square voltage 11.

Поступа на синхронизирующий вход управл емого фазосдвигающего устройства 3, синхронизирующее напр жение 15 задает границы зоны, в которой фазоодвигающее устройство может измен ть фазу подаваемых на вентили управл ющих импульсов 16. Фаза импульсов 16 внутри указанной зоны определ етс величиной напр жени ,подаваемого на управл ющий вход фазосдвигающего устройства 3 с выхода источника управл к цего напр жени 5.The input to the synchronizing input of the controlled phase-shifting device 3, the synchronizing voltage 15 sets the boundaries of the zone in which the phase-moving device can change the phase of the control pulses 16 applied to the valves 16. The phase of the pulses 16 inside the specified zone is determined by the voltage applied to the control the input of the phase shifter 3 from the output of the control source to its voltage 5.

Claims

Before the pulses 16 are supplied, the valve wrench remains in the closed state and the voltage is not applied to the choke 1. After a pulse is applied to the input of the valve key 2, it opens and under the action of the applied voltage, a current flows through the choke 1 under pressure. After the polarity of the applied voltage changes, the throttle current decreases to zero, after which the valve key 2 is locked before the arrival of the next impulse, the voltage applied to the choke and the throttle current are shown on time diagrams 17 and 18, respectively. By varying the switch on angle of the wrench 2, they regulate the amount of current flowing through the choke 1. The dotted line in the diagrams e 18 shows the throttle current 1 with the valve key 2 fully open, since the phase of the leading edges of the synchronizing voltage 15, which sets the maximum value of the phase of the control pulses 16, corresponds to the co-S-P regulator, the phase of the indicated pulses cannot become less than its minimum permissible value, that, kzhe corresponding cosf controller. Therefore, when using the described method of control, the valve-throttle AC regulator cannot switch to an abnormal mode of operation. Claims The method of controlling a valve-throttle regulator of alternating current by changing the phase of the control valve pulses in an area whose boundaries are set using a synchronizing voltage that is different with the aim of improving reliability by eliminating abnormal mode of operation and full use of the control range, to obtain the boundaries of the specified zone form two rectangular voltages, the fronts of the first of which coincide in phase with the transition a1 michyo111ul voltage of the voltage neither the regulator, the second is shifted relative to the first in phase by the angle corresponding to the co-regulator, and the synchronizing voltage is a sequence of square pulses whose leading edges correspond in phase to the edges of the second rectangular voltage, the falling edges to the edges of the first right coal pressure, and the duration is equal to the duration of the specified zone. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate №251662, cl. G 05 F 1/08, 1969.

2. US Patent No. 3889176, cl. G 05 F 1/12, 1975.

3. The patent of England 1179616, cl. G 05 F 1/08, 1970.

J

R