[发明专利]自耦补偿式交流稳压控制器

说明书

一种自耦补偿式交流稳压控制器，包括补偿控制单元、触发单元、检错控制单元，针对每相均包括补偿变压器、自耦变压器、晶闸管开关组的自耦补偿式三相主电路进行补偿控制。补偿控制单元由三个包括采样比较电路、延时保护电路、互锁控制电路的补偿控制电路组成，分别对三相的交流电源相电压进行电压采样，输出对应的三相触发控制信号；检错控制单元判断输入的三相触发控制信号错误时，控制输出的保护控制信号有效，由三相主电路进行晶闸管开关组的保护。所述稳压控制器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决定是否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，使交流稳压控制器的工作更加稳定、可靠。

技术领域

本发明涉及电源技术领域，尤其是一种自耦补偿式交流稳压控制器。

背景技术

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。

发明内容

为了解决现有补偿式交流稳压器所存在的问题，本发明提供了一种自耦补偿式交流稳压控制器，包括补偿控制单元、触发单元、检错控制单元。补偿控制单元输出三相触发控制信号至触发单元和检错控制单元；触发单元输入三相触发控制信号，发出三相触发信号；检错控制单元判断输入的三相触发控制信号是正确还是错误，控制输出的保护控制信号是无效还是有效。

当检错控制单元判断输入的三相触发控制信号错误时，切断触发单元的工作电源，触发单元停止发出三相触发信号，即停止发出三相晶闸管的触发脉冲；当检错控制单元判断输入的触发控制信号正确时，开通触发单元的工作电源，触发单元依据输入的触发控制信号发出三相触发信号，即正常发出三相晶闸管的触发脉冲。

补偿控制单元由三个包括采样比较电路、延时保护电路、互锁控制电路的补偿控制电路组成，三个结构相同的补偿控制电路分别对三相的交流电源相电压进行电压采样，输出相应的三相触发控制信号。每一相的采样比较电路功能与结构相同，延时保护电路功能与结构相同，互锁控制电路功能与结构相同。

每一相中，采样比较电路对交流电源相电压进行电压采样，输出与多个电压等级区间对应的电压等级编码值；延时保护电路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；互锁控制电路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。

每一相中，交流电源相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，在其先后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。每一相中，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。

每一相中，延时保护电路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。