基于延时补偿的多脉冲晶闸管触发器控制方法
【专利摘要】本发明提供一种基于延时补偿的多脉冲晶闸管触发器控制方法，对相位超前自然换相点60°的三个交流线电压信号进行采样周期为T的定时中断采样；通过滞环环节和设置的滞环值进行滞环过零比较得到对应的三个过零信号；通过延时补偿环节得到相位超前自然换相点60°的同步触发的延时过零信号；根据延时过零信号得到驱动6路晶闸管触发脉冲发波的初始时刻和序号；从触发脉冲发波的初始时刻开始根据设置的触发脉冲次数N进行周期为T的N次触发脉冲发送处理。针对现有数字型晶闸管触发器的缺陷，本发明能够显著提高系统运行的效率和可靠性，保持直流母线电压的稳定性。
【专利说明】基于延时补偿的多脉冲晶闸管触发器控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于整流【技术领域】，具体涉及一种基于延时补偿的多脉冲晶闸管触发器控 制方法。
【背景技术】
[0002] 晶闸管整流器广泛应用于多种工业场合中，其核心部件触发器主要采用模拟或数 字控制技术，相比模拟型触发器而言，数字型触发器实现了平滑起动，可靠性得到了极大的 提高。目前多数数字型触发器采用线电压同步信号检测电路得到3路线电压过零信号，通 过3个捕获单元得到3路线电压过零信号，然后通过3个定时器比较单元得到6路同步双 触发脉冲信号，占用了微处理器（MCU)大量捕获中断、定时中断资源，造成了捕获中断和定 时中断产生混淆与嵌套，降低了系统的运行效率和可靠性，采样电路延时、滤波处理，使得 发波脉冲精度降低，容易导致晶闸管整流器直流母线电压脉动增加及系统运行可靠性降低 等问题。此外，采用双触发脉冲信号在负载扰动时导致直流母线电压脉动，重载时导致直流 母线电压偏低影响负载的运行特性，通过多脉冲触发方式可根据晶闸管两端实际电压差进 行实时调节，从而保持直流母线电压的稳定性。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是：针对现有数字型晶闸管触发器的缺陷提供一种基于 延时补偿的多脉冲晶闸管触发器控制方法，能够显著提高系统运行的效率和可靠性，保持 直流母线电压的稳定性。
[0004] 本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种基于延时补偿的多脉冲晶 闸管触发器控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：
[0005] 步骤1、对相位超前自然换相点60°的三个交流线电压信号Uffl、UBC、1进行采样 周期为T的定时中断采样；
[0006] 步骤2、通过滞环环节和设置的滞环值AU进行滞环过零比较得到对应的三个过 零信号ZER0AB、ZER0B。、ZER0CA;
[0007] 步骤3、通过延时补偿环节得到相位超前自然换相点60°的同步触发的延时过零 信号DZER0AB、DZER0BC、DZER0CA ;
[0008] 步骤4、根据延时过零信号DZERO^DZERO^DZEROa得到驱动6路晶闸管触发脉冲 发波的初始时刻和序号；
[0009] 步骤5、从触发脉冲发波的初始时刻开始根据设置的触发脉冲次数N进行周期为T 的N次触发脉冲发送处理。
[0010] 按上述方案，所述的步骤1具体为：设实际的三相交流电源线电压信号为U'AB、 U'B。、U'eA，在采样周期为T= 83.S的定时中断中进行采样，得到相位超前自然换相点 60°的三个交流线电压信号，且采样电路延时时间，即相对于实际的三相交流电源线 电压信号u'AB、U'BC、U'CA滞后At1〇
[0011] 按上述方案，所述的步骤2具体为：当I彡AU时，ZER0AB= 1，当I彡（-AU)时， ZEROab= 0 ;当UBC 彡AU时，ZER0BC = 1，当UBC 彡（_AU)时，ZER0BC = 0 ;当UCA 彡AU时， ZER0CA = 1，当UCA彡（-AU)时，ZER0CA = 0 ;滤波处理延时时间 UN为三相交流电源的额定电压。
【权利要求】
1. 一种基于延时补偿的多脉冲晶闸管触发器控制方法，其特征在于：它包括以下步 骤： 步骤1、对相位超前自然换相点60°的三个交流线电压信号UAB、UB。、UeA进行采样周期 为T的定时中断米样； 步骤2、通过滞环环节和设置的滞环值AU进行滞环过零比较得到对应的三个过零信 号ZEROAB、ZEROB。、ZEROCA ; 步骤3、通过延时补偿环节得到相位超前自然换相点60°的同步触发的延时过零信号 DZERO^^dzerobc>dzeroca ； 步骤4、根据延时过零信号DZEROAB、DZEROBe、DZEROeA得到驱动6路晶闸管触发脉冲发波 的初始时刻和序号； 步骤5、从触发脉冲发波的初始时刻开始根据设置的触发脉冲次数N进行周期为T的N次触发脉冲发送处理。
2. 根据权利要求1所述的基于延时补偿的多脉冲晶闸管触发器控制方法，其特征在 于：所述的步骤1具体为：设实际的三相交流电源线电压信号为^^匕。』、，在采样周期 为T= 83.s的定时中断中进行采样，得到相位超前自然换相点60°的三个交流线电压 信号，且采样电路延时时间A，即相对于实际的三相交流电源线电压信号U'U'BC、U'CA 滞后Ah。
3. 根据权利要求2所述的基于延时补偿的多脉冲晶闸管触发器控制方法，其特征在 于：所述的步骤2具体为：当UAB >AU时，ZER0AB = 1，当UAB彡（_AU)时，ZERC^ = 0 ;当 UBC 彡AU时，ZER0BC = 1，当UBC 彡（-AU)时，ZER0BC = 0 ;当UCA 彡AU时，ZER0CA = 1，当 UCA彡（-AU)时，ZER0CA = 0 ;滤波处理延时时间.
UN为三相交流 电源的额定电压。
4. 根据权利要求3所述的基于延时补偿的多脉冲晶闸管触发器控制方法，其特征在 于：所述的步骤3具体为：根据实际测量的采样电路延时时间、滞环环节的滤波处 理延时时间At2和设置的延时时间At3通过延时补偿环节进行处理，对于三相交流线 电压信号，共有6个自然换相点，相邻自然换相点的时间间隔为
，则总延时时间
，当过零信号ZER0AB发生跳变时，计数变量在每个采样周期内自 增1，当计数变量NAB增加到Acl/(106T)时，对延时后的过零信号DZER0AB赋值即DZER0# =ZERO# ;当过零信号ZER0B。发生跳变时，计数变量NB。在每个采样周期内自增1，当计数变量 NBC增加到AcV(106T)时，对延时后的过零信号DZER0B。赋值即DZER0B。=ZER0B。；当过零信 号ZEROeA发生跳变时，计数变量NeA在每个采样周期内自增1，当计数变量NeA增加到Ad/ (106T)时，对延时后的过零信号DZEROca赋值即DZEROca =ZEROca。
5. 根据权利要求4所述的基于延时补偿的多脉冲晶闸管触发器控制方法，其特征在 于：所述的步骤4具体为：定义输入端与A相连接的上桥臂为第一晶闸管VT1，输入端与A 相连接的下桥臂为第四晶闸管VT4;输入端与B相连接的上桥臂为第三晶闸管VT3,输入端 与B相连接的下桥臂为第六晶闸管VT6 ;输入端与C相连接的上桥臂为第五晶闸管VT5,输 入端与C相连接的下桥臂为第二晶闸管VT2 ; 当延时过零信号DZEROAB发生上升沿变化和下降沿变化时，计算得到第一过零信号序 列组合DZEROi=DZER0ABX4+DZERCUX2+DZER0CAX1，当DZEROi= 5 时，触发第六和第一晶 闸管VT6和VT1导通；当DZEROi= 2时，触发第三和第四晶闸管VT3和VT4导通； 当延时过零信号DZER0B。发生上升沿变化和下降沿变化时，计算得到第二过零信号序 列组合DZER02 =DZER0BCX4+DZER0CAX2+DZER0ABX1，当DZER02 = 5 时，第二和第三触发晶 闸管VT2和VT3导通；当DZER02 = 2时，第五和第六触发晶闸管VT5和VT6导通； 当延时过零信号DZEROeA发生上升沿变化和下降沿变化时，计算得到第三过零信号序 列组合DZER03 =DZER0CAX4+DZER0ABX2+DZER0BCX1，当DZER03 = 5 时，第四和第五触发晶 闸管VT4和VT5导通；当DZER03 = 2时，第一和第二触发晶闸管VT1和VT2导通。
6.根据权利要求5所述的基于延时补偿的多脉冲晶闸管触发器控制方法，其特征在 于：所述的步骤5具体为：在每个采样周期内写比较寄存器进行触发脉冲发送，通过计数的 方式进行触发脉冲发送次数控制，即计数变量乂在每个采样周期T= 83. 3ys内自增1，当 NF =N时，进行触发脉冲封锁。
【文档编号】H02M7/162GK104410293SQ201410767921
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】王傲能, 余克军, 康现伟, 王国强 申请人:中冶南方（武汉）自动化有限公司