[發(fā)明專利]自耦補償式交流穩(wěn)壓控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811356003.3
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109254611B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設計）人: 曾紅兵;凌云;郭艷杰;王兵
• 申請（專利權）人: 湖南工業(yè)大學
• 主分類號: G05F1/44
• 分類號: G05F1/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種自耦補償式交流穩(wěn)壓控制器，包括補償控制單元、觸發(fā)單元、檢錯控制單元，針對每相均包括補償變壓器、自耦變壓器、晶閘管開關組的自耦補償式三相主電路進行補償控制。補償控制單元由三個包括采樣比較電路、延時保護電路、互鎖控制電路的補償控制電路組成，分別對三相的交流電源相電壓進行電壓采樣，輸出對應的三相觸發(fā)控制信號；檢錯控制單元判斷輸入的三相觸發(fā)控制信號錯誤時，控制輸出的保護控制信號有效，由三相主電路進行晶閘管開關組的保護。所述穩(wěn)壓控制器在實現(xiàn)互鎖控制的同時，還對控制電路是否出現(xiàn)邏輯錯誤來決定是否對晶閘管開關組進行保護，有效地加強了針對工作過程異常的保護力度，使交流穩(wěn)壓控制器的工作更加穩(wěn)定、可靠。

技術領域

本發(fā)明涉及電源技術領域，尤其是一種自耦補償式交流穩(wěn)壓控制器。

背景技術

現(xiàn)有的補償式單相和三相交流穩(wěn)壓器，其優(yōu)點是穩(wěn)壓范圍寬，波形幾乎沒有失真，整機效率高，負載適應性強。其原理是根據(jù)輸入電壓的高低情況，自動控制補償變壓器上初級繞組的不同繞組線圈的投切，利用初級側工作繞組和次級繞組的變比關系，或者通過調整初級繞組上所加電壓的方式，提供雙向多檔的電壓補償，從而實現(xiàn)調壓穩(wěn)壓的目的。

現(xiàn)有補償式交流穩(wěn)壓器的不足之處是：采用電機控制碳刷移動來改變向補償變壓器勵磁線圈施加不同電壓時，碳刷容易磨損，經(jīng)常出現(xiàn)故障。采用電子開關切換的方式來進行補償變壓器上初級繞組的不同繞組線圈的投切，或者調整初級繞組上所加電壓時，電子開關的延遲關斷容易造成電源短路故障；采用單片機、PLC等的程序方式控制電子開關切換時，程序飛跑、死機等問題也會造成穩(wěn)壓器失效，或者是因控制邏輯錯誤造成電源短路故障。

發(fā)明內容

為了解決現(xiàn)有補償式交流穩(wěn)壓器所存在的問題，本發(fā)明提供了一種自耦補償式交流穩(wěn)壓控制器，包括補償控制單元、觸發(fā)單元、檢錯控制單元。補償控制單元輸出三相觸發(fā)控制信號至觸發(fā)單元和檢錯控制單元；觸發(fā)單元輸入三相觸發(fā)控制信號，發(fā)出三相觸發(fā)信號；檢錯控制單元判斷輸入的三相觸發(fā)控制信號是正確還是錯誤，控制輸出的保護控制信號是無效還是有效。

當檢錯控制單元判斷輸入的三相觸發(fā)控制信號錯誤時，切斷觸發(fā)單元的工作電源，觸發(fā)單元停止發(fā)出三相觸發(fā)信號，即停止發(fā)出三相晶閘管的觸發(fā)脈沖；當檢錯控制單元判斷輸入的觸發(fā)控制信號正確時，開通觸發(fā)單元的工作電源，觸發(fā)單元依據(jù)輸入的觸發(fā)控制信號發(fā)出三相觸發(fā)信號，即正常發(fā)出三相晶閘管的觸發(fā)脈沖。

補償控制單元由三個包括采樣比較電路、延時保護電路、互鎖控制電路的補償控制電路組成，三個結構相同的補償控制電路分別對三相的交流電源相電壓進行電壓采樣，輸出相應的三相觸發(fā)控制信號。每一相的采樣比較電路功能與結構相同，延時保護電路功能與結構相同，互鎖控制電路功能與結構相同。

每一相中，采樣比較電路對交流電源相電壓進行電壓采樣，輸出與多個電壓等級區(qū)間對應的電壓等級編碼值；延時保護電路輸入電壓等級編碼值，輸出延遲后的電壓等級編碼值和不觸發(fā)區(qū)控制信號；互鎖控制電路輸入延遲后的電壓等級編碼值和不觸發(fā)區(qū)控制信號，輸出觸發(fā)控制信號。

每一相中，交流電源相電壓波動使電壓等級編碼值發(fā)生變化，導致需要改變晶閘管開關組中晶閘管的通斷組合狀態(tài)時，在其先后2種不同的通斷組合狀態(tài)之間，維持一個不觸發(fā)區(qū)時間，關斷晶閘管橋中的所有晶閘管；維持一個不觸發(fā)區(qū)時間由不觸發(fā)區(qū)控制信號實現(xiàn)。每一相中，控制不觸發(fā)區(qū)控制信號在電壓等級編碼值發(fā)生改變后輸出一個單脈沖；不觸發(fā)區(qū)控制信號在輸出單脈沖期間有效，在非輸出單脈沖期間無效。進一步地，所述單脈沖的寬度時間在10ms至30ms之間選取。

每一相中，延時保護電路延遲的電壓等級編碼值信號改變時刻晚于電壓等級編碼值發(fā)生改變后不觸發(fā)區(qū)控制信號中單脈沖的前沿時刻，且早于電壓等級編碼值發(fā)生改變后不觸發(fā)區(qū)控制信號中單脈沖的后沿時刻。