分区补偿三相交流稳压装置制造方法及图纸

一种分区补偿三相交流稳压装置，包括补偿式三相主电路单元、补偿控制单元、触发单元、保护驱动单元；补偿控制单元由三个包括模数转换编码电路、译码选通电路、延时保护电路、触发选通配置电路、检错判别电路的补偿控制电路组成，分别对三相相电压进行采样，输出对应的三相触发控制信号、三相不触发区控制信号、三相触发选通控制值判别信号；保护驱动单元依据输入的三相触发选通控制值判别信号来控制对三相晶闸管桥是否进行开路保护。所述稳压装置能够调整输入波动范围交流电压的分区数量，改变补偿的方式与补偿精度；在实现互锁控制的同时，还对控制电路是否出现逻辑错误来对晶闸管桥进行开路保护，有效地加强了针对工作过程异常的保护力度。

Zonal Compensation Three-phase AC Voltage Regulator

A three-phase AC voltage stabilization device with zonal compensation consists of compensatory three-phase main circuit unit, compensation control unit, trigger unit and protection drive unit. Compensation control unit consists of three compensation control circuits including analog-to-digital conversion coding circuit, decoding switch circuit, delay protection circuit, trigger switch configuration circuit and error detection and discrimination circuit. Sampling, output the corresponding three-phase trigger control signal, three-phase non-trigger zone control signal, three-phase trigger switch-on control value discrimination signal; protection driving unit according to the input three-phase trigger switch-on control value discrimination signal to control whether the three-phase thyristor bridge is open-circuit protection. The voltage stabilizing device can adjust the number of AC voltage zones in the input fluctuation range, change the compensation mode and compensation accuracy; while realizing interlocking control, it also protects the thyristor bridge from logic errors in the control circuit, effectively strengthening the protection against abnormal working process.

【技术实现步骤摘要】
分区补偿三相交流稳压装置
本专利技术涉及电源
，尤其是一种分区补偿三相交流稳压装置。
技术介绍
现有的补偿式单相和三相交流稳压器，其优点是稳压范围宽，波形几乎没有失真，整机效率高，负载适应性强。其原理是根据输入电压的高低情况，自动控制补偿变压器上初级绕组的不同绕组线圈的投切，利用初级侧工作绕组和次级绕组的变比关系，或者通过调整初级绕组上所加电压的方式，提供双向多档的电压补偿，从而实现调压稳压的目的。现有补偿式交流稳压器的不足之处是：采用电机控制碳刷移动来改变向补偿变压器励磁线圈施加不同电压时，碳刷容易磨损，经常出现故障。采用电子开关切换的方式来进行补偿变压器上初级绕组的不同绕组线圈的投切，或者调整初级绕组上所加电压时，电子开关的延迟关断容易造成电源短路故障；采用单片机、PLC等的程序方式控制电子开关切换时，程序飞跑、死机等问题也会造成稳压器失效，或者是因控制逻辑错误造成电源短路故障。
技术实现思路
为了解决现有补偿式交流稳压器所存在的问题，本专利技术提供了一种分区补偿三相交流稳压装置，包括补偿式三相主电路单元、补偿控制单元、触发单元、保护驱动单元。补偿式三相主电路单元的每相主电路均包括补偿变压器组、晶闸管桥和继电器保护开关；补偿控制单元由三个结构相同的补偿控制电路组成，输出三相触发控制信号至触发单元；触发单元根据输入的触发控制信号，发出触发信号至补偿式三相主电路单元，控制三相晶闸管桥中晶闸管的通断；补偿控制单元同时输出三相不触发区控制信号和三相触发选通控制值判别信号至保护驱动单元；保护驱动单元对三相晶闸管桥的开路保护和触发单元的供电电源进行控制。所述三个补偿控制电路分别对三相交流电源相电压进行电压采样，输出三相触发控制信号、三相不触发区控制信号、三相触发选通控制值判别信号。每一相的补偿控制电路包括模数转换编码电路、译码选通电路、延时保护电路、触发选通配置电路、检错判别电路。每一相中，模数转换编码电路对交流电源相电压进行电压采样，输出电压等级编码值；译码选通电路输入电压等级编码值，输出触发选通控制值并送至延时保护电路；延时保护电路输出延迟后的触发选通控制值和不触发区控制信号；延迟后的触发选通控制值被送至触发选通配置电路和检错判别电路；触发选通配置电路输出触发控制信号；检错判别电路判别触发选通控制值是否有效，输出触发选通控制值判别信号。每一相中，通过调整模数转换编码电路的参数，能够将交流电源电压波动区间范围的电压调整为M个电压等级区间。每一相中，模数转换编码电路包括交流电源电压采样电路和模数转换电路；交流电源电压采样电路包括下限值电位器，将交流电源电压有效值转换为交流电源电压采样值；模数转换电路包括模数转换器、上限值电位器；调节上限值电位器和下限值电位器的参数值，能够将交流电源电压波动区间范围的电压调整为M个电压等级区间，输出与M个电压等级区间一一对应的M个有效的电压等级编码值；译码选通单元依据M个有效的电压等级编码值，输出M位触发选通控制值；所述m大于等于3，M大于等于2且小于等于m。每一相中，触发选通控制值为M位二进制值；检错判别电路判别输入的触发选通控制值是否有效，依据是，触发选通控制值的M位二进制值中，有且只有一位有效时，触发选通控制值有效；否则，触发选通控制值无效；触发选通控制值中的位为1有效，为0无效，即触发选通控制值信号中的高电平有效，低电平无效；或者是，触发选通控制值中的位为0有效，为1无效，即触发选通控制值信号中的低电平有效，高电平无效；共有M个触发选通控制值有效。每一相中，触发选通控制值控制晶闸管桥中晶闸管的通断组合状态；由晶闸管桥中晶闸管的通断组合状态控制选择多个补偿变压器中的1个，或者是0个，或者是多个补偿变压器来进行电压补偿，实现与电压等级区间对应的电压补偿状态；交流电源相电压的每个电压等级区间对应一个电压补偿状态；触发选通配置电路包括二极管触发配置矩阵；触发选通配置电路依据有效的触发选通控制值，由二极管触发配置矩阵选择并使相应的触发控制信号有效，控制本相晶闸管桥中晶闸管的通断组合状态。每一相中，晶闸管桥中共有N个晶闸管；二极管触发配置矩阵包括m根触发控制行线、N根触发驱动列线；N根触发驱动列线与N个晶闸管一一对应，一根触发驱动列线信号有效对应使一个晶闸管的触发控制信号有效；在每根触发控制行线和每根触发驱动列线的交叉位置均设置由二极管和配置开关串联组成的配置支路，配置开关可以串联在二极管的阴极端，或者是串联在二极管的阳极端；触发控制行线信号为低电平有效时，配置支路的二极管阴极侧连接至触发控制行线上，阳极侧连接至触发驱动列线上；触发控制行线信号为高电平有效时，配置支路的二极管阳极侧连接至触发控制行线上，阴极侧连接至触发驱动列线上；所述N为大于等于4的整数。每一相中，配置支路中配置开关的配置方法是，在m根触发控制行线中，选择其中的M根为触发选通控制行线；M根触发选通控制行线与M位触发选通控制值一一对应，一个触发选通控制值对应使一根触发选通控制行线有效；每根触发选通控制行线信号有效时，对应一个晶闸管桥中晶闸管的通断组合状态；将每根触发选通控制行线与该行线信号有效时对应通断组合状态需要控制晶闸管导通的触发驱动列线之间配置支路中的配置开关配置为接通状态；将每根触发选通控制行线与该行线信号有效时对应通断组合状态需要控制晶闸管关断的触发驱动列线之间配置支路中的配置开关配置为断开状态。每一相中，一根触发驱动列线信号有效对应使一个晶闸管的触发控制信号有效的方法是，N根触发驱动列线信号一一对应直接作为N个晶闸管的触发控制信号；一根触发驱动列线信号有效对应使一个晶闸管的触发控制信号有效的方法或者是，所述触发选通配置电路还包括触发控制信号驱动电路；触发控制信号驱动电路的输入为N根触发驱动列线的信号，输出为一一对应的N个晶闸管的触发控制信号。三相选择相同结构的二极管触发配置矩阵和相同的配置开关配置方法。每一相中，当交流电源相电压波动使电压等级区间发生变化，导致触发选通控制值改变，需要切换晶闸管桥中晶闸管的通断组合状态时，在晶闸管桥中晶闸管的先后2种不同通断组合状态之间，维持一个不触发区时间，关断晶闸管桥中的所有晶闸管；维持一个不触发区时间由不触发区控制信号实现。每一相中，控制不触发区控制信号在触发选通控制值发生改变后输出一个单脉冲；不触发区控制信号在输出单脉冲期间有效，在非输出单脉冲期间无效；进一步地，所述触发选通控制值发生改变后，不触发区控制信号中单脉冲的宽度时间在10ms至30ms之间选取。每一相中，延时保护电路延迟的触发选通控制值信号改变时刻晚于触发选通控制值发生改变后不触发区控制信号中单脉冲的前沿时刻，且早于触发选通控制值发生改变后不触发区控制信号中单脉冲的后沿时刻。保护驱动单元依据输入的三相触发选通控制值判别信号是否有效来启动/停止对三相晶闸管桥的开路保护，具体方法是，当三相触发选通控制值判别信号中有一个及一个以上无效时，控制断开三相晶闸管桥中的所有上桥臂来使三相晶闸管桥处于开路保护状态下，或者是控制断开三相晶闸管桥中的所有下桥臂来使三相晶闸管桥处于开路保护状态下。保护驱动单元依据三相触发选通控制值判别信号是否有效和三相不触发区控制信号是否有效来控制触发单元的供电电源，具体方法是，当三相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分区补偿三相交流稳压装置，其特征在于：包括补偿式三相主电路单元、补偿控制单元、触发单元、保护驱动单元；补偿式三相主电路单元的每相主电路均包括补偿变压器组、晶闸管桥和继电器保护开关；补偿控制单元由三个结构相同的补偿控制电路组成，输出三相触发控制信号至触发单元；触发单元根据输入的触发控制信号，发出触发信号至补偿式三相主电路单元，控制三相晶闸管桥中晶闸管的通断；补偿控制单元同时输出三相不触发区控制信号和三相触发选通控制值判别信号至保护驱动单元；保护驱动单元对三相晶闸管桥的开路保护和触发单元的供电电源进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种分区补偿三相交流稳压装置，其特征在于：包括补偿式三相主电路单元、补偿控制单元、触发单元、保护驱动单元；补偿式三相主电路单元的每相主电路均包括补偿变压器组、晶闸管桥和继电器保护开关；补偿控制单元由三个结构相同的补偿控制电路组成，输出三相触发控制信号至触发单元；触发单元根据输入的触发控制信号，发出触发信号至补偿式三相主电路单元，控制三相晶闸管桥中晶闸管的通断；补偿控制单元同时输出三相不触发区控制信号和三相触发选通控制值判别信号至保护驱动单元；保护驱动单元对三相晶闸管桥的开路保护和触发单元的供电电源进行控制。2.根据权利要求1所述的分区补偿三相交流稳压装置，其特征在于：所述三个补偿控制电路分别对三相交流电源相电压进行电压采样，输出三相触发控制信号、三相不触发区控制信号、三相触发选通控制值判别信号。3.根据权利要求2所述的分区补偿三相交流稳压装置，其特征在于：每一相中，补偿控制电路包括模数转换编码电路、译码选通电路、延时保护电路、触发选通配置电路、检错判别电路；模数转换编码电路对交流电源相电压进行电压采样，输出电压等级编码值；译码选通电路输入电压等级编码值，输出触发选通控制值并送至延时保护电路；延时保护电路输出延迟后的触发选通控制值和不触发区控制信号；延迟后的触发选通控制值被送至触发选通配置电路和检错判别电路；触发选通配置电路输出触发控制信号；检错判别电路判别输入的触发选通控制值是否有效，输出触发选通控制值判别信号。4.根据权利要求3所述的分区补偿三相交流稳压装置，其特征在于：每一相中，模数转换编码电路包括模数转换器、上限值电位器、下限值电位器；调节上限值电位器和下限值电位器能够将交流电源相电压波动区间范围的电压调整为M个电压等级区间，输出与M个电压等级区间一一对应的电压等级编码值；译码选通电路输出M位触发选通控制值；所述M的最大值为m，所述m大于等于3。5.根据权利要求4所述的分区补偿三相交流稳压装置，其特征在于：每一相中，检错判别电路判别输入的触发选通控制值是否有效，输出触发选通控制值判别信号的方法是，触发选通控制值的M位二进制值中，有且只有一位有效时，令触发选通控制值判别信号有效；否则，令触发选通控制值判别信号无效。6.根据权利要求5所述的分区补偿三相交流稳压装置，其特征在于：每一相中，电压等级区间与电压补偿状态一一对应，不同的电压补偿状态由晶闸管桥中晶闸管不同的通断组合状态控制；触发选通配置电路依据触发选通控制值，由二极管触发配置矩阵选择并使相应的触发控制信号有效，控制晶闸管桥中晶闸管的通断组合状态。7.根据权利要求6所述的分区补偿三相交流稳压装置，其特征在于：每一相中，晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：文定都，凌云，刘建华，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43