自耦补偿式交流稳压器制造技术

一种补偿式交流稳压器，包括自耦补偿式主电路、采样比较单元、延时保护单元、互锁控制单元、检错控制单元、触发单元。采样比较单元对输入电压进行采样并输出电压等级编码值，延时保护单元输出延迟后的电压等级编码值和不触发区控制信号至互锁控制单元，互锁控制单元输出触发控制信号，进行补偿控制。所述交流稳压器在实现互锁控制的同时，检错控制单元还对采样比较单元出现故障且输出了无效编码值，以及互锁控制单元出现逻辑错误等情况进行判断，依据判断结果来对晶闸管开关组进行保护，有效地加强了针对工作过程异常的保护力度，使交流稳压的工作过程更加稳定、可靠。

Auto-compensated AC Voltage Regulator

A compensating AC regulator includes an Auto-Compensating main circuit, a sampling and comparison unit, a delay protection unit, an interlock control unit, a fault detection control unit and a trigger unit. Sampling and comparing unit sampled input voltage and output voltage level coded value. Delay protection unit output voltage level coded value after delay and control signal of non-trigger area to interlock control unit. Interlock control unit output trigger control signal to compensate control. While the AC regulator realizes interlocking control, the error detection control unit also judges the failure of the sampling and comparison unit and the output of the invalid coding value, as well as the logic error of the interlocking control unit, protects the thyristor switch group according to the judgement result, effectively strengthens the protection against abnormal working process and makes the AC regulator work through. Cheng is more stable and reliable.

【技术实现步骤摘要】
自耦补偿式交流稳压器
本专利技术涉及电源
，尤其是一种自耦补偿式交流稳压器。
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补偿式交流稳压器，包括自耦补偿式主电路、采样比较单元、延时保护单元、互锁控制单元、检错控制单元、触发单元。自耦补偿式主电路由补偿变压器、自耦变压器、晶闸管开关组和继电器保护开关组成。交流稳压器将交流电源电压波动区间范围的电压分成多个电压等级区间来进行补偿控制；由晶闸管开关组中晶闸管的通断组合状态控制选择自耦变压器多个输出电压中的0个，或者是1个，或者是多个电压叠加，作为补偿变压器的励磁线圈电压，实现与电压等级区间对应的电压补偿状态；交流电源电压的每个电压等级区间对应一个电压补偿状态；晶闸管开关组中晶闸管的通断组合状态由触发控制信号通过触发单元发出触发脉冲控制。采样比较单元对交流电源电压进行电压采样，输出与多个电压等级区间对应的电压等级编码值；延时保护单元输入电压等级编码值，输出延迟后的电压等级编码值和不触发区控制信号；互锁控制单元输入延迟后的电压等级编码值和不触发区控制信号，输出触发控制信号；检错控制单元判断输入的触发控制信号是否错误来启动或者停止对晶闸管开关组的保护；触发单元输入触发控制信号，输出触发信号。交流电源电压波动使电压等级编码值发生变化，导致需要改变晶闸管开关组中晶闸管的通断组合状态时，在晶闸管开关组中晶闸管的先后2种不同的通断组合状态之间，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。控制不触发区控制信号在电压等级编码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，所述单脉冲的宽度时间在10ms至30ms之间选取。延时保护单元中，延迟的电压等级编码值信号改变时刻晚于电压等级编码值发生改变后不触发区控制信号中单脉冲的前沿时刻，且早于电压等级编码值发生改变后不触发区控制信号中单脉冲的后沿时刻。延时保护单元中，延迟的电压等级编码值信号改变时刻晚于电压等级编码值发生改变后不触发区控制信号中单脉冲的前沿时刻，且早于电压等级编码值发生改变后不触发区控制信号中单脉冲的后沿时刻。延时保护单元由延时检测模块和不触发区控制信号产生模块组成；延时检测模块中包括M个相同的延时检测电路，每个延时检测电路对输入信号进行延迟得到延迟后的输出信号，同时对输入信号进行边沿检测，输出边沿检测信号；M个延时检测电路分别对M位电压等级编码值进行信号延迟，得到延迟后的M位电压等级编码值，以及对M位电压等级编码值进行边沿检测，得到M个边沿检测信号；不触发区控制信号产生模块将输入的M个边沿检测信号转换为不触发区控制信号输出。M个相同的延时检测电路中，每个延时检测电路包括电阻RY3、电容CY3、反相器FY5、反相器FY6、与非门FY7、或门FY8、与非门FY9；反相器FY5输入端连接至输入信号端；电阻RY3的一端连接至反相器FY5输出端，另外一端分别连接至电容CY3的一端、与非门FY7的一个输入端、或门FY8的一个输入端、反相器FY6的输入端；电容CY3的另外一端连接至地端，与非门FY7的另外一个输入端连接至输入信号端，或门FY8的另外一个输入端连接至输入信号端；与非门FY9的2个输入端分别连接至与非门FY7输出端、或门FY8输出端；反相器FY6输出端为延迟后的输出信号端；与非门FY9输出端为边沿检测信号输出端。或者是，M个相同的延时检测电路中，每个延时检测电路均包括电阻RY0、电阻RY1、电阻RY2、电容CY0、电容CY1、电容CY2、二极管DY1、二极管DY2、驱动门FY0、反相器FY1、反相器FY2、反相器FY3、与非门FY4；电阻RY0连接在输入信号端和驱动门FY0输入端之间，电容CY0连接在驱动门FY0输入端和地端之间，驱动门FY0输出端为延迟后的输出信号端；电容CY1连接在输入信号端和反相器FY1输入端之间，电阻RY1连接在反相器FY1输入端和地端之间，二极管DY1阴极连接至反相器FY1输入端、阳极连接至地端；反相器FY2输入连接至输入信号端；电容CY2连接在反相器FY2输出端和反相器FY3输入端之间，电阻RY2连接在反相器FY3输入端和地端之间，二极管DY2阴极连接至反相器FY3输入端、阳极连接至地端；与非门FY4的2个输入端分别连接至反相器FY1输出端、反相器FY3输出端；与非门FY4的输出端为边沿检测信号输出端。或者是，M个相同的延时检测电路中，每个延时检测电路包括电阻RY1、电阻RY2、电容CY1、电容CY2、二极管DY1、二极管DY2、反相器FY1、反相器FY2、反相器FY3、反相器FY11、反相器FY12、反相器FY13、反相器FY14、与非门FY4；反相器FY11输入端连接至输入信号端，反相器FY12输入端连接至反相器FY11输出端，反相器FY13输入端连接至反相器FY12输出端，反相器FY14输入端连接至反相器FY13输出端，反相器FY14输出端为延迟后的输出信号端；电容CY1连接在输入信号端和反相器FY1输入端之间，电阻RY1连接在反相器FY1输入端和地端之间，二极管DY1阴极连接至反相器FY1输入端、阳极连接至地端；反相器FY2输入连接至输入信号端；电容CY2连接在反相器FY2输出端和反相器FY3输入端之间，电阻RY2连接在反相器FY3输入端和地端之间，二极管DY2阴极连接至反相器FY3输入端、阳极连接至地端；与非门FY4的2个输入端分别连接至反相器FY1输出端、反相器FY3输出端；与非门FY4输出端为边沿检测信号输出端。不触发区控制信号产生模块为具有M个输入信号端的或门FY10；或门FY10的M个输入信号端分别连接至M个延时检测电路中的边沿检测信号输出端；或门FY10的输出端输出不触发区控制信号。当互锁控制单元输入的不触发区控制信号无效且输入的电压等级编码值是有效编码值时，输出与有效编码值对应的有效触发控制信号；当互锁控制单元输入的不触发区控制信号无效且输入的电压等级编码值不是有效编码值时，输出无效触发控制信号。交流电源电压波动区间范围的电压被分成M+1电压等级区间；电压等级编码值共有与M+1个电压等级区间一一对应的M+1个有效编码值，与M+1个有效编码值一一对应的有效触发控制信号共有M+1组。所述M大于等于1。当互锁控制单元输出与M+1个有效编码本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种补偿式交流稳压器，其特征在于：包括自耦补偿式主电路、采样比较单元、延时保护单元、互锁控制单元、检错控制单元、触发单元；自耦补偿式主电路包括补偿变压器、自耦变压器、晶闸管开关组和继电器保护开关；采样比较单元对交流电源电压进行电压采样，输出电压等级编码值；延时保护单元输入电压等级编码值，输出延迟后的电压等级编码值和不触发区控制信号；互锁控制单元输入延迟后的电压等级编码值和不触发区控制信号，输出触发控制信号；检错控制单元依据输入的触发控制信号是否错误来启动/停止对晶闸管开关组的保护；触发单元输入触发控制信号，输出触发信号；控制不触发区控制信号在电压等级编码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；延时保护单元中，延迟的电压等级编码值信号改变时刻晚于电压等级编码值发生改变后不触发区控制信号中单脉冲的前沿时刻，且早于电压等级编码值发生改变后不触发区控制信号中单脉冲的后沿时刻；当互锁控制单元输入的不触发区控制信号无效且输入的电压等级编码值是有效编码值时，输出与有效编码值对应的有效触发控制信号；当互锁控制单元输入的不触发区控制信号无效且输入的电压等级编码值不是有效编码值时，输出无效触发控制信号；电压等级编码值共有M+1个有效编码值，对应的有效触发控制信号共有M+1组；当互锁控制单元输出与M+1个有效编码值对应的有效触发控制信号时，进行M+1个电压补偿状态的控制；当互锁控制单元输入的不触发区控制信号有效时，互锁控制单元输出1组有效触发控制信号，进行电压补偿状态之间的切换控制；互锁控制单元输出的有效触发控制信号共有M+2组；检错控制单元判断输入的触发控制信号是否错误的依据是，输入的触发控制信号为M+2组有效触发控制信号中的1组时，触发控制信号正确，否则错误；进行电压补偿状态之间的切换控制时，互锁控制单元输出关断晶闸管开关组中的所有晶闸管的有效触发控制信号；当检错控制单元判断输入的触发控制信号错误时，控制晶闸管开关组处于保护状态。...

【技术特征摘要】
1.一种补偿式交流稳压器，其特征在于：包括自耦补偿式主电路、采样比较单元、延时保护单元、互锁控制单元、检错控制单元、触发单元；自耦补偿式主电路包括补偿变压器、自耦变压器、晶闸管开关组和继电器保护开关；采样比较单元对交流电源电压进行电压采样，输出电压等级编码值；延时保护单元输入电压等级编码值，输出延迟后的电压等级编码值和不触发区控制信号；互锁控制单元输入延迟后的电压等级编码值和不触发区控制信号，输出触发控制信号；检错控制单元依据输入的触发控制信号是否错误来启动/停止对晶闸管开关组的保护；触发单元输入触发控制信号，输出触发信号；控制不触发区控制信号在电压等级编码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；延时保护单元中，延迟的电压等级编码值信号改变时刻晚于电压等级编码值发生改变后不触发区控制信号中单脉冲的前沿时刻，且早于电压等级编码值发生改变后不触发区控制信号中单脉冲的后沿时刻；当互锁控制单元输入的不触发区控制信号无效且输入的电压等级编码值是有效编码值时，输出与有效编码值对应的有效触发控制信号；当互锁控制单元输入的不触发区控制信号无效且输入的电压等级编码值不是有效编码值时，输出无效触发控制信号；电压等级编码值共有M+1个有效编码值，对应的有效触发控制信号共有M+1组；当互锁控制单元输出与M+1个有效编码值对应的有效触发控制信号时，进行M+1个电压补偿状态的控制；当互锁控制单元输入的不触发区控制信号有效时，互锁控制单元输出1组有效触发控制信号，进行电压补偿状态之间的切换控制；互锁控制单元输出的有效触发控制信号共有M+2组；检错控制单元判断输入的触发控制信号是否错误的依据是，输入的触发控制信号为M+2组有效触发控制信号中的1组时，触发控制信号正确，否则错误；进行电压补偿状态之间的切换控制时，互锁控制单元输出关断晶闸管开关组中的所有晶闸管的有效触发控制信号；当检错控制单元判断输入的触发控制信号错误时，控制晶闸管开关组处于保护状态。...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌云，徐敬成，侯文浩，王兵，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43