[發(fā)明專利]自耦補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811356005.2
• 申請(qǐng)日: 2018-11-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109388166B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾紅兵;凌云;肖伸平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G05F1/20
• 分類號(hào): G05F1/20
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種自耦補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器控制方法，將交流電源電壓分成多個(gè)電壓等級(jí)區(qū)間，由晶閘管開(kāi)關(guān)組選擇自耦變壓器輸出電壓中的一個(gè)或者多個(gè)電壓疊加，作為補(bǔ)償變壓器的勵(lì)磁線圈電壓進(jìn)行電壓補(bǔ)償。對(duì)控制晶閘管開(kāi)關(guān)組的觸發(fā)控制信號(hào)是否正確進(jìn)行判別，正確時(shí)，開(kāi)通觸發(fā)單元的工作電源；錯(cuò)誤時(shí)，切斷觸發(fā)單元的工作電源，并控制斷開(kāi)自耦變壓器的輸入側(cè)供電電壓來(lái)對(duì)晶閘管開(kāi)關(guān)組進(jìn)行保護(hù)。所述穩(wěn)壓控制方法在實(shí)現(xiàn)互鎖控制的同時(shí)，還對(duì)控制電路是否出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤來(lái)對(duì)晶閘管開(kāi)關(guān)進(jìn)行保護(hù)，有效地加強(qiáng)了針對(duì)工作過(guò)程異常的保護(hù)力度，使交流穩(wěn)壓的工作過(guò)程更加穩(wěn)定、可靠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種自耦補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器控制方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器，其優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)壓范圍寬，波形幾乎沒(méi)有失真，整機(jī)效率高，負(fù)載適應(yīng)性強(qiáng)。其原理是根據(jù)輸入電壓的高低情況，自動(dòng)控制補(bǔ)償變壓器上初級(jí)繞組的不同繞組線圈的投切，利用初級(jí)側(cè)工作繞組和次級(jí)繞組的變比關(guān)系，或者通過(guò)調(diào)整初級(jí)繞組上所加電壓的方式，提供雙向多檔的電壓補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)壓穩(wěn)壓的目的。

現(xiàn)有補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器的不足之處是：采用電機(jī)控制碳刷移動(dòng)來(lái)改變向補(bǔ)償變壓器勵(lì)磁線圈施加不同電壓時(shí)，碳刷容易磨損，經(jīng)常出現(xiàn)故障。采用電子開(kāi)關(guān)切換的方式來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償變壓器上初級(jí)繞組的不同繞組線圈的投切，或者調(diào)整初級(jí)繞組上所加電壓時(shí)，電子開(kāi)關(guān)的延遲關(guān)斷容易造成電源短路故障；采用單片機(jī)、PLC等的程序方式控制電子開(kāi)關(guān)切換時(shí)，程序飛跑、死機(jī)等問(wèn)題也會(huì)造成穩(wěn)壓器失效，或者是因控制邏輯錯(cuò)誤造成電源短路故障。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器所存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種自耦補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器控制方法，包括：

將交流電源電壓波動(dòng)區(qū)間范圍的電壓分成多個(gè)電壓等級(jí)區(qū)間來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償控制；由晶閘管開(kāi)關(guān)組中晶閘管的通斷組合狀態(tài)控制選擇自耦變壓器多個(gè)輸出電壓中的0個(gè)，或者是1個(gè)，或者是多個(gè)電壓疊加，作為補(bǔ)償變壓器的勵(lì)磁線圈電壓，實(shí)現(xiàn)與電壓等級(jí)區(qū)間對(duì)應(yīng)的電壓補(bǔ)償狀態(tài)；交流電源電壓的每個(gè)電壓等級(jí)區(qū)間對(duì)應(yīng)一個(gè)電壓補(bǔ)償狀態(tài)；晶閘管開(kāi)關(guān)組中晶閘管的通斷組合狀態(tài)由觸發(fā)控制信號(hào)通過(guò)觸發(fā)單元發(fā)出觸發(fā)脈沖控制。

對(duì)觸發(fā)控制信號(hào)是否正確進(jìn)行判別；當(dāng)觸發(fā)控制信號(hào)錯(cuò)誤時(shí)，控制斷開(kāi)自耦變壓器的輸入側(cè)供電電壓，晶閘管開(kāi)關(guān)組進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)；晶閘管開(kāi)關(guān)組進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)后，觸發(fā)控制信號(hào)恢復(fù)為正確信號(hào)時(shí)，自動(dòng)恢復(fù)自耦變壓器的輸入側(cè)供電電壓，退出晶閘管橋開(kāi)關(guān)組的保護(hù)狀態(tài)。

對(duì)交流電源電壓進(jìn)行采樣得到電壓等級(jí)編碼值，電壓等級(jí)編碼值中的多個(gè)有效編碼值與多個(gè)電壓等級(jí)區(qū)間一一對(duì)應(yīng)；交流電源電壓的電壓等級(jí)區(qū)間改變導(dǎo)致電壓等級(jí)編碼值改變時(shí)，相應(yīng)改變晶閘管開(kāi)關(guān)組中晶閘管的通斷組合狀態(tài)來(lái)改變補(bǔ)償變壓器的補(bǔ)償工作狀態(tài)；改變晶閘管開(kāi)關(guān)組中晶閘管的通斷組合狀態(tài)時(shí)，在其先后2種通斷組合狀態(tài)之間，維持一個(gè)不觸發(fā)區(qū)時(shí)間，關(guān)斷晶閘管開(kāi)關(guān)組中的所有晶閘管。

所述維持一個(gè)不觸發(fā)區(qū)時(shí)間由不觸發(fā)區(qū)控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)；控制不觸發(fā)區(qū)控制信號(hào)在電壓等級(jí)編碼值發(fā)生改變后輸出一個(gè)單脈沖；不觸發(fā)區(qū)控制信號(hào)在輸出單脈沖期間有效，在非輸出單脈沖期間無(wú)效；不觸發(fā)區(qū)控制信號(hào)有效時(shí)，維持一個(gè)不觸發(fā)區(qū)時(shí)間。進(jìn)一步地，所述不觸發(fā)區(qū)控制信號(hào)中單脈沖的寬度時(shí)間在10ms至30ms之間選取。

控制晶閘管開(kāi)關(guān)組的觸發(fā)控制信號(hào)由延遲的電壓等級(jí)編碼值控制產(chǎn)生；延遲的電壓等級(jí)編碼值信號(hào)改變時(shí)刻晚于電壓等級(jí)編碼值發(fā)生改變后不觸發(fā)區(qū)控制信號(hào)中單脈沖的前沿時(shí)刻，且早于電壓等級(jí)編碼值發(fā)生改變后不觸發(fā)區(qū)控制信號(hào)中單脈沖的后沿時(shí)刻。

控制晶閘管開(kāi)關(guān)組的觸發(fā)控制信號(hào)中，共有M+1組有效觸發(fā)控制信號(hào)，其中M組用于實(shí)現(xiàn)與交流電源電壓M個(gè)電壓等級(jí)區(qū)間一一對(duì)應(yīng)的M個(gè)補(bǔ)償工作狀態(tài)的控制，1組用于關(guān)斷晶閘管開(kāi)關(guān)組中的所有晶閘管。M為大于等于2的整數(shù)。