一种相控式交交变频器实时触发脉冲生成系统及其方法

摘要

本发明公开了一种相控式交交变频器实时触发脉冲生成系统及其脉冲信号生成方法。其中系统包括：相互连接的电压、电流测量单元、信号调理单元、脉冲实时生成及编码单元、串口通信单元、中断信号源、变频器逻辑判断单元、同期并列单元、脉冲实时生成及编码单元、脉冲解码单元和晶闸管驱动单元；其中系统电源单元通过电源线与信号调理单元、串口通信单元、脉冲实时生成及编码单元、变频器逻辑判断单元、同期并列单元及脉冲解码单元相连。其中方法包括：相控式交交变频器实时触发脉冲生成系统采用一种多指针法实现脉冲的实时生成，还可降低输出电压的直流分量与次谐波分量。因此，该系统可以应用于包括分频风电系统在内的各种大功率交流传动系统中。

主权项

一种相控式交交变频器控制器的触发脉冲信号实时生成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1）变频器主电路通电，控制器系统电源单元向控制器供电，开始工作；2）脉冲实时生成及编码单元进行初始化，将变频器主电路所有晶闸管的触发脉冲信号置零；3）脉冲实时生成及编码单元在内存中生成一张正弦表；4）电压、电流测量单元对变频器工频侧电压进行测量，并将测量结果经信号调理单元进行整形、滤波后送至脉冲实时生成及编码单元；5）串口通信单元将外部信息和指令送至脉冲实时生成及编码单元；6）脉冲实时生成及编码单元利用工频侧电压测量结果和外部信息、指令，生成12+3N个指向正弦表的指针，指针分别代表12个同步信号和3个调制信号，每个同步信号间互差30°；并对指针进行初始化，使每个指针分别指向正弦表的不同位置；其中每个同步信号由1个指针表示，而每个调制信号则由N个指针所指数值的和表示；7）脉冲实时生成及编码单元根据外部指令设置电压调制比；8）开启并设置中断信号源，使之每隔一个固定时间则向脉冲实时生成及编码单元发送中断指令；9）脉冲实时生成及编码单元接收中断信号源提供的中断指令，根据中断指令和外部指令，移动所有指针在正弦表上的位置；10）脉冲实时生成及编码单元根据12个指向同步信号的指针的位置，直接得到12个同步信号的瞬时值；同时，将指向调制信号的N个指针的数值相加，并乘以电压调制比，得到3个调制信号的瞬时值；11）脉冲实时生成及编码单元将对应于变频器主电路低频A相电压的调制信号的瞬时值作为虚拟同期信号通过信号线传送给同期并列单元；12）脉冲实时生成及编码单元根据余弦交点法原理，将应开通的变频器主电路正桥晶闸管的脉冲信号置1，并对所有正桥晶闸管的脉冲情况编码，将得到的正桥晶闸管脉冲信号码发送至脉冲解码单元；13）脉冲实时生成及编码单元根据余弦交点法原理，将应开通的变频器主电路反桥晶闸管的脉冲信号置1，并对所有反桥晶闸管的脉冲情况编码，将得到的反桥晶闸管脉冲信号码发送至脉冲解码单元；14）变频器逻辑判断单元和同期并列单元生成正反桥切换信号发送至脉冲解码单元；15）脉冲解码单元根据正反桥切换信号对正反桥晶闸管脉冲信号码进行解码，并得到变频器主电路所有晶闸管的脉冲信号；16）脉冲解码单元将脉冲信号送至各自晶闸管驱动单元，对脉冲进行整形、放大后送至变频器主电路晶闸管门极，对变频器主电路晶闸管进行触发；17）不断重复步骤9）‑步骤16）过程，生成下一时刻的触发脉冲并送至变频器主电路晶闸管门极，对变频器主电路晶闸管进行触发。