用于控制整流器的控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及用于控制整流器(2)的控制系统(1)。控制系统(1)使得能够由于改变运行条件而以较简单和快速的方式配置且采用整流器的运行，以及在最佳运行范围中运行整流器(2)。一种用于控制整流器(2)的控制系统(1)包括：每相至少一个电抗器(6)，其连接到整流器(2)，用于对整流器(2)提供输入信号；用于提供用于控制电抗器(6)的偏压电流的装置(7)；用于提供用于控制电抗器(6)的控制电流的装置(8)。为了在线性运行范围中运行整流器(2)，偏压电流固定成预定义值，该预定义值被认为是装置(8)的输入信号，而装置(8)补偿偏压电流的预定义值和定义电抗器(6)的线性运行范围的起始点的起始值之间的差异。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及用于控制整流器(2)的控制系统(1)。控制系统(1)使得能够由于改变运行条件而以较简单和快速的方式配置且采用整流器的运行，以及在最佳运行范围中运行整流器(2)。一种用于控制整流器(2)的控制系统(1)包括：每相至少一个电抗器(6)，其连接到整流器(2)，用于对整流器(2)提供输入信号；用于提供用于控制电抗器(6)的偏压电流的装置(7)；用于提供用于控制电抗器(6)的控制电流的装置(8)。为了在线性运行范围中运行整流器(2)，偏压电流固定成预定义值，该预定义值被认为是装置(8)的输入信号，而装置(8)补偿偏压电流的预定义值和定义电抗器(6)的线性运行范围的起始点的起始值之间的差异。【专利说明】用于控制整流器的控制系统
本技术涉及控制整流器的领域。特别地，本技术涉及用于控制二极管整流器的控制系统。
技术介绍
从现有技术中知道，通过使用带载分接开关(OLTC)来对二极管整流器的输出电压进行粗调控制，以控制二极管整流器的输出电压。为了对整流器的输出电压进行微调，通常使用可饱和电抗器，所述可饱和电抗器实现为两个电流电路-偏压电流电路和控制电流电路。在与单相自耦变压器和B2 二极管整流器一起投入运行期间，调节偏压电流电路。控制电流电路通常由B6晶闸管整流器组成。备选地，控制电流也可实现为可变AC信号，无源整流器对该可变AC信号整流，该无源整流器可为例如二极管。这种实现的缺点在于，对于这些电流电路中的每个来说，需要两个独立的整流器电桥-一个电桥用于偏压电流电路，以及一个电桥则用于控制电流电路。但是，这会导致控制整流器更复杂，以及增加整流器系统的制造和维护成本。另一个缺点在于，必须手动地设置用于偏压电路的自耦变压器，从而导致在运行这种整流器系统时，服务和维护时间增加。
技术实现思路
本技术的目标是提供一种用于控制整流器的改进的控制系统，所以由于改变运行条件而更简单和快速地配置且采用整流器的运行，以及在最佳运行范围中运行整流器。本技术的另一个技术目标是提供一种改进的控制系统，其用于控制整流器从而降低制造成本和维护成本的量。解决方法是提供一种独立权利要求1的特征所定义的、用于控制整流器的控制系统。所附从属权利要求阐述了本技术的优选示例。本技术的核心思想是一种用于控制整流器的控制系统，其包括:每相至少一个电抗器，其连接到整流器，以对整流器提供输入信号；用于提供用于控制电抗器的偏压电流的另外的装置；以及用于提供用于控制电抗器的控制电流的另外的装置。偏压电流固定成预定义值，该预定义值被认为是用于提供控制电流的装置的输入信号，而用于提供控制电流的装置补偿偏压电流的预定义值和定义电抗器的线性运行范围的起始点的起始值之间的差异。本技术的重要方面在于，可通过控制连接到整流器的调整器来控制整流器(优选二极管整流器)的输出参数，诸如输出电压或输出电流。电抗器本身由借助于偏压电流电路和控制电流电路而提供的偏压电流和/或控制电流控制。电抗器的电性能取决于定义电抗器的运行范围的其特征磁滞回线。磁滞回线的形状取决于电抗器的运行参数，并且因而可取决于变化的外部条件(诸如影响电抗器的性能的温度、信号扰动)而改变。如本领域技术人员已知的那样，电抗器应当优选在所述磁滞回线的线性范围中运行。与现有技术相比，有创造性的控制系统使用预定义值，所述预定义值是被测得并且被用作用于控制电抗器的输入信号的偏移值。所述电抗器的所述磁滞回线的线性运行范围由定义所述电抗器的线性运行范围的起始点的起始值和定义所述电抗器的线性运行范围的最终点的最终值定义。取决于所述电抗器的所述磁滞回线上的偏移值的位置，通过使用控制电流电路来补偿所述偏移值和所述电抗器的线性运行范围的起始点之间的差异的装置，来提供控制电流。因而，由于信号扰动影响电抗器，以及因而影响其特征磁滞回线的位置和形状，所述电抗器的线性运行范围的起始点也可改变，有创造性的控制系统能够拉平和平衡偏移值和所述电抗器的线性运行范围的起始点之间的差异，从而使得较容易和较快速地找到所述电抗器的线性运行范围的起始点。本技术的一个优点在于，在整流器投入运行期间，可将简单地是预定义偏移值的偏压电流设置成参数。这允许整流器系统的短的投入运行时间。另外，将整流器设置成期望运行模式是更简单和快速得多的，因为时间的最小化对于找到电抗器的线性运行范围是必要的。因而，在现有技术中普通的寻找所述电抗器的线性运行范围的起始点和最终点的迭代过程就不再需要了。有创造性的控制系统还允许整流器对影响整流器系统的运行的外部信号扰动(诸如信号噪声)更鲁棒。即使信号扰动影响整流器，有创造性的控制系统也使人们能够较快速和高效地将整流器的性能设置成其优选的线性运行模式。本技术的另一个优点在于，可在不同的技术系统(诸如控制和通信系统)中非常容易地实现本技术，因为本技术提供可连接到外部系统组件上的定义接口。有创造性的控制系统本身主要自主地运行，并且因而它可独立于连接到有创造性的系统的控制和通信系统而运行。根据用于控制用于工业应用(例如铝电解)中的整流器的控制系统的第一优选实施例，电抗器的线性运行范围的起始点取决于过程参数。这些过程参数可为整流器的输入电压和/或电流。有创造性的控制系统的优点是主要独立于控制整流器的电抗器特性的整流器的运行的提高的灵活性。另外，当相对于外部信号改变或变化运行模式采用整流器时，可得到较快速和准确的结果。在本技术的另一个实施例中，由诸如偏压电流电路的装置提供的偏压电流的预定义偏移值取决于定义电抗器的电信号性能的电抗器的特征磁滞回线。因为磁滞回线的形状由于信号扰动影响电抗器和整流器系统而可改变，所以偏压电流的预定义偏移值也可改变。但是，然后可通过由诸如控制电流电路的装置提供的合适的控制电流来校正和补偿这个改变。应当注意，预定义偏移值可匹配定义电抗器的线性运行范围的开始的起始点，但这可为例外的情况。因而，在找到所述起始点的工作中，必须补偿与预定义偏移值的差异。通过由控制电流电路提供具有合适值的控制电流来实现这一点。另外，应当注意，有创造性的控制系统包括偏压电流电路，作为用于提供偏压电流的装置，以及包括用于提供控制电流的控制电流电路的装置。但是，有创造性的控制系统也可按控制电流电路单独用于控制系统中，而不使用偏压电流电路(意思是说整流器由控制电流电路独占地控制)的方式工作。这具有使用数量减少的电组件，并且因而导致用于运行和维护整流器的成本降低的优点。应当进一步注意的是，通过对每个电抗器单独使用控制电路，可使相之间的电流不平衡均衡。在优选实施例中，取决于整流器应用的要求，至少一个电抗器安装在系统的变压器部分(compartment)中或外部。在有创造性的控制系统的另一个实施例中，带载分接开关连接到用于对整流器的输出信号进行粗调控制的变压器部(department)。这具有下列优点，即降低控制系统的成本，同时可显著地减小电抗器的尺寸，从而降低电抗器的无功功率。根据优选实施例，偏压电流电路和控制电流电路互连到彼此。这具有仅需要使用电抗器中的具有单个绕组的电流电路，并且从而降低整流器系统的组件成本的优点。根据优选实施例，偏压电流电路和控制电流电路是两个独立的电流电路。这也本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制整流器(2)的控制系统(1)，具有：每相至少一个电抗器(6)，其连接到所述整流器(2)，用于对所述整流器(2)提供输入信号，用于提供用于控制所述电抗器(6)的偏压电流的装置(7)，用于提供用于控制所述电抗器(6)的控制电流的装置(8)，所述控制系统的特征在于，所述偏压电流固定成预定义值，所述预定义值被认为是所述装置(8)的输入信号，而装置(8)补偿所述偏压电流的所述预定义值和定义所述电抗器(6)的线性运行范围的起始点的起始值之间的差异。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R施塔德勒，A阿克雷特，R布格纳，WM劳夫伦斯，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：