基于延時(shí)補(bǔ)償?shù)亩嗝}沖晶閘管觸發(fā)器控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于延時(shí)補(bǔ)償?shù)亩嗝}沖晶閘管觸發(fā)器控制方法，對(duì)相位超前自然換相點(diǎn)60°的三個(gè)交流線電壓信號(hào)進(jìn)行采樣周期為T的定時(shí)中斷采樣；通過滯環(huán)環(huán)節(jié)和設(shè)置的滯環(huán)值進(jìn)行滯環(huán)過零比較得到對(duì)應(yīng)的三個(gè)過零信號(hào)；通過延時(shí)補(bǔ)償環(huán)節(jié)得到相位超前自然換相點(diǎn)60°的同步觸發(fā)的延時(shí)過零信號(hào)；根據(jù)延時(shí)過零信號(hào)得到驅(qū)動(dòng)6路晶閘管觸發(fā)脈沖發(fā)波的初始時(shí)刻和序號(hào)；從觸發(fā)脈沖發(fā)波的初始時(shí)刻開始根據(jù)設(shè)置的觸發(fā)脈沖次數(shù)N進(jìn)行周期為T的N次觸發(fā)脈沖發(fā)送處理。針對(duì)現(xiàn)有數(shù)字型晶閘管觸發(fā)器的缺陷，本發(fā)明能夠顯著提高系統(tǒng)運(yùn)行的效率和可靠性，保持直流母線電壓的穩(wěn)定性。
【專利說明】基于延時(shí)補(bǔ)償?shù)亩嗝}沖晶閘管觸發(fā)器控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于整流【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于延時(shí)補(bǔ)償?shù)亩嗝}沖晶閘管觸發(fā)器控 制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 晶閘管整流器廣泛應(yīng)用于多種工業(yè)場(chǎng)合中，其核心部件觸發(fā)器主要采用模擬或數(shù) 字控制技術(shù)，相比模擬型觸發(fā)器而言，數(shù)字型觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)了平滑起動(dòng)，可靠性得到了極大的 提高。目前多數(shù)數(shù)字型觸發(fā)器采用線電壓同步信號(hào)檢測(cè)電路得到3路線電壓過零信號(hào)，通 過3個(gè)捕獲單元得到3路線電壓過零信號(hào)，然后通過3個(gè)定時(shí)器比較單元得到6路同步雙 觸發(fā)脈沖信號(hào)，占用了微處理器（MCU)大量捕獲中斷、定時(shí)中斷資源，造成了捕獲中斷和定 時(shí)中斷產(chǎn)生混淆與嵌套，降低了系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可靠性，采樣電路延時(shí)、濾波處理，使得 發(fā)波脈沖精度降低，容易導(dǎo)致晶閘管整流器直流母線電壓脈動(dòng)增加及系統(tǒng)運(yùn)行可靠性降低 等問題。此外，采用雙觸發(fā)脈沖信號(hào)在負(fù)載擾動(dòng)時(shí)導(dǎo)致直流母線電壓脈動(dòng)，重載時(shí)導(dǎo)致直流 母線電壓偏低影響負(fù)載的運(yùn)行特性，通過多脈沖觸發(fā)方式可根據(jù)晶閘管兩端實(shí)際電壓差進(jìn) 行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，從而保持直流母線電壓的穩(wěn)定性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)現(xiàn)有數(shù)字型晶閘管觸發(fā)器的缺陷提供一種基于 延時(shí)補(bǔ)償?shù)亩嗝}沖晶閘管觸發(fā)器控制方法，能夠顯著提高系統(tǒng)運(yùn)行的效率和可靠性，保持 直流母線電壓的穩(wěn)定性。
[0004] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為：一種基于延時(shí)補(bǔ)償?shù)亩嗝}沖晶 閘管觸發(fā)器控制方法，其特征在于：它包括以下步驟：
[0005] 步驟1、對(duì)相位超前自然換相點(diǎn)60°的三個(gè)交流線電壓信號(hào)Uffl、UBC、1進(jìn)行采樣 周期為T的定時(shí)中斷采樣；
[0006] 步驟2、通過滯環(huán)環(huán)節(jié)和設(shè)置的滯環(huán)值A(chǔ)U進(jìn)行滯環(huán)過零比較得到對(duì)應(yīng)的三個(gè)過 零信號(hào)ZER0AB、ZER0B。、ZER0CA;
[0007] 步驟3、通過延時(shí)補(bǔ)償環(huán)節(jié)得到相位超前自然換相點(diǎn)60°的同步觸發(fā)的延時(shí)過零 信號(hào)DZER0AB、DZER0BC、DZER0CA ;
[0008] 步驟4、根據(jù)延時(shí)過零信號(hào)DZERO^DZERO^DZEROa得到驅(qū)動(dòng)6路晶閘管觸發(fā)脈沖 發(fā)波的初始時(shí)刻和序號(hào)；
[0009] 步驟5、從觸發(fā)脈沖發(fā)波的初始時(shí)刻開始根據(jù)設(shè)置的觸發(fā)脈沖次數(shù)N進(jìn)行周期為T 的N次觸發(fā)脈沖發(fā)送處理。
[0010] 按上述方案，所述的步驟1具體為：設(shè)實(shí)際的三相交流電源線電壓信號(hào)為U'AB、 U'B。、U'eA，在采樣周期為T= 83.S的定時(shí)中斷中進(jìn)行采樣，得到相位超前自然換相點(diǎn) 60°的三個(gè)交流線電壓信號(hào)，且采樣電路延時(shí)時(shí)間，即相對(duì)于實(shí)際的三相交流電源線 電壓信號(hào)u'AB、U'BC、U'CA滯后At1〇
[0011] 按上述方案，所述的步驟2具體為：當(dāng)I彡AU時(shí)，ZER0AB= 1，當(dāng)I彡（-AU)時(shí)， ZEROab= 0 ;當(dāng)UBC 彡AU時(shí)，ZER0BC = 1，當(dāng)UBC 彡（_AU)時(shí)，ZER0BC = 0 ;當(dāng)UCA 彡AU時(shí)， ZER0CA = 1，當(dāng)UCA彡（-AU)時(shí)，ZER0CA = 0 ;濾波處理延時(shí)時(shí)間 UN為三相交流電源的額定電壓。

【權(quán)利要求】
1. 一種基于延時(shí)補(bǔ)償?shù)亩嗝}沖晶閘管觸發(fā)器控制方法，其特征在于：它包括以下步 驟： 步驟1、對(duì)相位超前自然換相點(diǎn)60°的三個(gè)交流線電壓信號(hào)UAB、UB。、UeA進(jìn)行采樣周期 為T的定時(shí)中斷米樣； 步驟2、通過滯環(huán)環(huán)節(jié)和設(shè)置的滯環(huán)值A(chǔ)U進(jìn)行滯環(huán)過零比較得到對(duì)應(yīng)的三個(gè)過零信 號(hào)ZEROAB、ZEROB。、ZEROCA ; 步驟3、通過延時(shí)補(bǔ)償環(huán)節(jié)得到相位超前自然換相點(diǎn)60°的同步觸發(fā)的延時(shí)過零信號(hào) DZERO^^dzerobc>dzeroca ； 步驟4、根據(jù)延時(shí)過零信號(hào)DZEROAB、DZEROBe、DZEROeA得到驅(qū)動(dòng)6路晶閘管觸發(fā)脈沖發(fā)波 的初始時(shí)刻和序號(hào)； 步驟5、從觸發(fā)脈沖發(fā)波的初始時(shí)刻開始根據(jù)設(shè)置的觸發(fā)脈沖次數(shù)N進(jìn)行周期為T的N次觸發(fā)脈沖發(fā)送處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于延時(shí)補(bǔ)償?shù)亩嗝}沖晶閘管觸發(fā)器控制方法，其特征在 于：所述的步驟1具體為：設(shè)實(shí)際的三相交流電源線電壓信號(hào)為^^匕?！?、，在采樣周期 為T= 83.s的定時(shí)中斷中進(jìn)行采樣，得到相位超前自然換相點(diǎn)60°的三個(gè)交流線電壓 信號(hào)，且采樣電路延時(shí)時(shí)間A，即相對(duì)于實(shí)際的三相交流電源線電壓信號(hào)U'U'BC、U'CA 滯后Ah。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于延時(shí)補(bǔ)償?shù)亩嗝}沖晶閘管觸發(fā)器控制方法，其特征在 于：所述的步驟2具體為：當(dāng)UAB >AU時(shí)，ZER0AB = 1，當(dāng)UAB彡（_AU)時(shí)，ZERC^ = 0 ;當(dāng) UBC 彡AU時(shí)，ZER0BC = 1，當(dāng)UBC 彡（-AU)時(shí)，ZER0BC = 0 ;當(dāng)UCA 彡AU時(shí)，ZER0CA = 1，當(dāng) UCA彡（-AU)時(shí)，ZER0CA = 0 ;濾波處理延時(shí)時(shí)間.
UN為三相交流 電源的額定電壓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于延時(shí)補(bǔ)償?shù)亩嗝}沖晶閘管觸發(fā)器控制方法，其特征在 于：所述的步驟3具體為：根據(jù)實(shí)際測(cè)量的采樣電路延時(shí)時(shí)間、滯環(huán)環(huán)節(jié)的濾波處 理延時(shí)時(shí)間At2和設(shè)置的延時(shí)時(shí)間At3通過延時(shí)補(bǔ)償環(huán)節(jié)進(jìn)行處理，對(duì)于三相交流線 電壓信號(hào)，共有6個(gè)自然換相點(diǎn)，相鄰自然換相點(diǎn)的時(shí)間間隔為
，則總延時(shí)時(shí)間
，當(dāng)過零信號(hào)ZER0AB發(fā)生跳變時(shí)，計(jì)數(shù)變量在每個(gè)采樣周期內(nèi)自 增1，當(dāng)計(jì)數(shù)變量NAB增加到Acl/(106T)時(shí)，對(duì)延時(shí)后的過零信號(hào)DZER0AB賦值即DZER0# =ZERO# ;當(dāng)過零信號(hào)ZER0B。發(fā)生跳變時(shí)，計(jì)數(shù)變量NB。在每個(gè)采樣周期內(nèi)自增1，當(dāng)計(jì)數(shù)變量 NBC增加到AcV(106T)時(shí)，對(duì)延時(shí)后的過零信號(hào)DZER0B。賦值即DZER0B。=ZER0B。；當(dāng)過零信 號(hào)ZEROeA發(fā)生跳變時(shí)，計(jì)數(shù)變量NeA在每個(gè)采樣周期內(nèi)自增1，當(dāng)計(jì)數(shù)變量NeA增加到Ad/ (106T)時(shí)，對(duì)延時(shí)后的過零信號(hào)DZEROca賦值即DZEROca =ZEROca。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于延時(shí)補(bǔ)償?shù)亩嗝}沖晶閘管觸發(fā)器控制方法，其特征在 于：所述的步驟4具體為：定義輸入端與A相連接的上橋臂為第一晶閘管VT1，輸入端與A 相連接的下橋臂為第四晶閘管VT4;輸入端與B相連接的上橋臂為第三晶閘管VT3,輸入端 與B相連接的下橋臂為第六晶閘管VT6 ;輸入端與C相連接的上橋臂為第五晶閘管VT5,輸 入端與C相連接的下橋臂為第二晶閘管VT2 ; 當(dāng)延時(shí)過零信號(hào)DZEROAB發(fā)生上升沿變化和下降沿變化時(shí)，計(jì)算得到第一過零信號(hào)序 列組合DZEROi=DZER0ABX4+DZERCUX2+DZER0CAX1，當(dāng)DZEROi= 5 時(shí)，觸發(fā)第六和第一晶 閘管VT6和VT1導(dǎo)通；當(dāng)DZEROi= 2時(shí)，觸發(fā)第三和第四晶閘管VT3和VT4導(dǎo)通； 當(dāng)延時(shí)過零信號(hào)DZER0B。發(fā)生上升沿變化和下降沿變化時(shí)，計(jì)算得到第二過零信號(hào)序 列組合DZER02 =DZER0BCX4+DZER0CAX2+DZER0ABX1，當(dāng)DZER02 = 5 時(shí)，第二和第三觸發(fā)晶 閘管VT2和VT3導(dǎo)通；當(dāng)DZER02 = 2時(shí)，第五和第六觸發(fā)晶閘管VT5和VT6導(dǎo)通； 當(dāng)延時(shí)過零信號(hào)DZEROeA發(fā)生上升沿變化和下降沿變化時(shí)，計(jì)算得到第三過零信號(hào)序 列組合DZER03 =DZER0CAX4+DZER0ABX2+DZER0BCX1，當(dāng)DZER03 = 5 時(shí)，第四和第五觸發(fā)晶 閘管VT4和VT5導(dǎo)通；當(dāng)DZER03 = 2時(shí)，第一和第二觸發(fā)晶閘管VT1和VT2導(dǎo)通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于延時(shí)補(bǔ)償?shù)亩嗝}沖晶閘管觸發(fā)器控制方法，其特征在 于：所述的步驟5具體為：在每個(gè)采樣周期內(nèi)寫比較寄存器進(jìn)行觸發(fā)脈沖發(fā)送，通過計(jì)數(shù)的 方式進(jìn)行觸發(fā)脈沖發(fā)送次數(shù)控制，即計(jì)數(shù)變量乂在每個(gè)采樣周期T= 83. 3ys內(nèi)自增1，當(dāng) NF =N時(shí)，進(jìn)行觸發(fā)脈沖封鎖。
【文檔編號(hào)】H02M7/162GK104410293SQ201410767921
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】王傲能, 余克軍, 康現(xiàn)偉, 王國強(qiáng) 申請(qǐng)人:中冶南方（武漢）自動(dòng)化有限公司