用于在三相系统中并联连接的阻抗组的低水平谐波控制系统技术方案

一种用于控制电功率从网络(200)到各个阻抗组(212，222)的供应的控制系统，包括：用于与AC供电网络的周期同步的同步系统(17，18)和可编程控制单元。可编程控制单元具有控制表(250)。每个控制表(250)对应于最大电功率的特定百分比。每个控制表具有比特(0或1)的序列，1值的百分比对应于最大功率的百分比。可编程控制单元提供控制表(250)形式的数字输出(216，226)，用于控制到各个阻抗组(212，222)的电功率的静态功率开关(214，224)的命令。一个组(210，220)中的阻抗(212，222)以星形连接，并且各个组(210，220)并联连接。控制系统保证对以低的谐波水平均等地分布在三个相位上的电功率的高效使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于控制电功率从网络到各个阻抗组的供应的控制系统。本专利技术还涉及这样的控制系统在非接触式干燥系统中的使用。
技术介绍
根据US-A-5,053,604已知用于电功率从网络到电阻器的供应的控制系统。这一现有技术的控制系统公开了用于借助于电阻器来控制熔炉的加热的过程和设备。诸如晶闸管等开关设备被使用。开关设备由工业计算机、逻辑控制器或者某个等效设备以切分(syncopated)方式来控制。具有数字值“1”和“0”的控制表由工业计算机等生成并且以同步方式用作晶闸管的逻辑控制(接通-断开)。然而，US-A-5,053,604的现有技术的控制系统被设计用于控制工业熔炉以及更具体地用于控制玻璃制造熔炉。对用于回火和弯曲的玻璃板的加热需要在非常窄的范围内来控制。因此，US-A-5,053,604公开了适应于由供电网提供的电功率的波动的措施。诸如US-A-5,053,604中的具有电阻器的工业熔炉具有极大的时间常数或者很高的热惯量，使得不需要快速反应的控制系统。另外，US-A-5,053,604中使用的电连接为开口delta(三角)连接，其不生成高水平的谐波，以使得不需要避免谐波。此外，US-A-5,053,604的电气方案仅使用两个相位而非三个相位。EP-A1-0040017公开了一种用于控制电功率从网络到各个阻抗组的供应的控制系统。控制系统包括可编程控制单元。阻抗以星形连接，并且这些组并联连接。DE-A1-3304322公开了一种电热水器。来自网络的电功率与水的体积流量成比例。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种用于控制电功率到各种阻抗的供应的控制系统。本专利技术的特别目的是使用小的时间常量或者低的热惯量控制到阻抗组的电功率。本专利技术的另一目的是提供一种使得能够减少谐波的控制系统。本专利技术的又一目的是提供一种对三相供电网络的控制系统的充分并最优的利用。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于控制电功率从网络到各个阻抗组的供应的控制系统。控制系统包括用于与供电网络的周期——即频率——同步的同步系统。控制系统还包括可编程控制单元。可编程控制单元具有控制表。每个控制表对应于特定的最大电功率水平，并且每个控制表具有比特(0或1)序列，其中1值的百分比对应于最大功率水平。控制可编程单元提供这些控制表之一的形式的数字输出，用于控制到各个阻抗组的电功率的静态功率开关的命令。至少一个组内的阻抗以星形连接，并且各个阻抗组并联链接。使各个阻抗组并联连接的这一特征使得能够减少谐波。一个组内的阻抗的星形连接使得能够优化电功率。根据优选实施例，至少一个组内的阻抗以星形连接而没有到中性引线或中性导线的连接。这避免了双线缆连接或者双导线连接。根据另一优选实施例，同步系统生成具有周期的信号。控制单元还包括指针，每个阻抗组有一个指针，并且每个指针被定位在控制表上并且在上述信号的每个循环前进一个比特。用于随后相邻的下一阻抗组的指针在控制表中的不同于前面相邻的组的指针的位置处。这一位置上的差异例如是一个比特。不同控制表中的指针位置的这一差异避免了电流的峰值，并且进一步降低了谐波水平。在最优选的实施例中，同步系统的信号与供电网络具有相位差。如下文中将参考附图所解释的，这一相位差导致均等功率遍布于三个相位上。根据实践上的实施例，同步系统的信号为具有上升沿和下降沿的方波，并且上面提及的指针在上述方波的每个上升沿前进一个比特。根据另一优选实施例，每个控制表中的1值均匀地遍布于控制表上。这一均匀遍布的优点在阻抗具有小的时间常数的情况下是明显的，红外线灯正是这种情况。均匀的遍布限制了灯的所谓的闪烁。根据又一优选实施例，静态功率开关仅用在三个相位中的两个相位中。这节省了一个相位中的静态功率开关。根据本专利技术的第二方面，提供了一种包括根据本专利技术的第一方面的控制系统的非接触式干燥系统。在非接触式干燥系统中，阻抗为红外线灯。附图说明图1a图示根据本专利技术的控制系统的同步系统，图1b图示同步信号的周期与供电网络的周期之间的相位差；图2图示根据本专利技术的控制系统；图3示出三个红外线灯的星形连接上的电压和电流的曲线。图4示出向一个阻抗组的电力供应的优选实施例。图5a、图5b和图5c示出图4的实施例上的电压和电流的曲线。具体实施方式图1a图示本专利技术的控制系统的同步系统。电力的三相供电网络10(400V，AC)通过中性连接而连接到delta-星形变压器11。变压器电压比为1/10，以使得变压器的输出电压为40V，AC。中性点与一个相位之间的电压12为或者大约24V。这一电压12被馈送给对固态继电器15做出命令的静态命令开关13。这些固态继电器15被馈入一个24V的直流电，并且这生成幅度为24V且频率等于供电网络10的频率的方波17。由于在中性点与一个相位之间得到AC电压12这一事实，电压12与供电网络10之间存在30°的相位差这在图1b中图示出。这一相位差同样存在于同步方波17与供电网络10之间。这一相位差的优点将在下文中进行解释。同步方波信号17具有上升沿和下降沿。18是同步的PLC输入。图2图示根据本专利技术的控制系统(的部分)。通常与图1的供电网络相同的三相供电网络200向非接触式干燥器和检测器(profiler)供应电力。非接触式干燥借助于红外线灯来进行。红外线灯被分为各个组210、220、……。例如，组210中可以有三个红外线灯212，组220中可以有三个红外线灯222，等等。每个组的红外线灯的数目也可以是三的倍数：六、九……。红外线灯212、222的每个组210、220并联连接到供电网络200。在每个组210、220内部，红外线灯212、222以星形连接而没有到中性引线或者中性导线的连接。诸如相位A和C上的功率晶闸管214、224等静态功率开关确定了到红外线灯212、222的电流。静态功率开关214、224接收数字输入信号216、226。信号是数字的，这表示“0”代表关断并且“1”代表接通。数字输入信号216、226的值由指针218、228在控制表250上的位置来确定。指针218与第一组红外线灯212相关联。指针228与第二组红外线灯222相关联。指针228相对于指针218的位置平移一个比特。在同步方波17的每一个上升沿每个指针前进一个比特。每组红外线灯的每个指针的平移限制了电流的峰值。存在101个控制表250。每个控制表对应于在0％到100％之间的功率水平：0％、1％、2％、……、99％、10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制电功率从网络到各个阻抗组的供应的控制系统，所述控制系统包括用于与AC供电网络的周期同步的同步系统，所述控制系统还包括可编程控制单元，所述可编程控制单元具有控制表，每个控制表与最大电功率的特定百分比相对应，每个控制表具有比特(0或1)序列，每个控制表中1值的百分比对应于最大功率的所述百分比，所述可编程控制单元提供以所述控制表形式的数字输出，用于控制到所述各个阻抗组的电功率的静态功率开关的命令，至少一个组内的阻抗以星形连接，所述各个组并联连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.11 EP 13290309.71.一种用于控制电功率从网络到各个阻抗组的供应的控制系统，所述控制系统包括用
于与AC供电网络的周期同步的同步系统，所述控制系统还包括可编程控制单元，
所述可编程控制单元具有控制表，
每个控制表与最大电功率的特定百分比相对应，
每个控制表具有比特(0或1)序列，每个控制表中1值的百分比对应于最大功率的所述
百分比，
所述可编程控制单元提供以所述控制表形式的数字输出，用于控制到所述各个阻抗组
的电功率的静态功率开关的命令，
至少一个组内的阻抗以星形连接，
所述各个组并联连接。
2.根据权利要求1所述的控制系统，
其中所述至少一个组内的阻抗以星形连接而没有到中性引线或者中性导线的连接。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的控制系统，
其中所述同步系统生成具有周期的信号，并且
其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·莫索内，
申请(专利权)人：索拉劳尼克斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR