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数字触发器
发布者:admin 发布时间: 2012-09-28 08:33 浏览次数:
众所周知,对于晶闸管控制系统,触发器是其不可缺少的重要组成部分,通常采用脉冲电路构成触发器。尽管可以用集成电路触发器,然而,在电源电压波动时,仍会使同步电压产生崎变,从而改变触发脉冲的相移,影响晶闸管控制角a的精确性。 在用计算机完成调节电路功能的同时,如果也通过微机软件来实现晶闸管触发器的功能,不但可取消D/A转换环节,简化触发器硬件结构,还可提高触发精度,增加系统的可靠性。
I.数字触发器的工作原理
乘客电梯对于每一相由两个反并联晶闸管构成的三相调压电路,同样需要数字触发器每隔印。产生一对双窄脉冲,在向某一晶闸管控制极送去触发脉冲的同时,需向前一工作序号的晶闸管控制极送去一个辅触发脉冲,保证晶闸管控制主回路在任何时候均能形成导通回路。数字触发器同样由同步环节、触发移相环节、双窄脉冲形成输出环节和触发脉冲功率放大电路等组成。只是其中触发脉冲移相环节和双窄脉冲形成输出环节,由计算机软件程序来完成。 对于数字触发器功能的具体实现方案可能有所不同,但其基本原理是一样的。首先,由同步变压器与必要的硬件电路相配合产生同步脉冲。微机在接受同步脉冲的中断申请之后,根据调节器的输出控制量P(日计算出相应的晶闸管控制角a,并将表示时间的电角度口转换为定时器所要求的时间常数TD,并将其送人定时器时间常数寄存器。当定时器的定时时刻(即与a角对应的时刻)一到,便由定时器向CPU发出定时中断申请。微机根据a角所在区间以及电源电压状态,计算出触发脉冲代码分配地址指针,由内存单元取出预先存放好的触发脉冲控制代码,经输出端口送往光电藕合器件和触发脉冲功率放大器,形成晶闸管控制极所需要的触发脉冲。
2.晶闸管数字触发器同步脉冲信号的产生 同步脉冲信号用来保证数字触发器与主电源同步。有许多产生同步脉冲信号的方法,其中一种方法是,用简单的单相硬件脉冲发生电路,每隔3600提供一个用以启动定时器的脉冲,再通过定时器软件程序每隔600产生一个同步脉冲。这种处理方法,硬件电路比较简单,能更多地利用计算机软件,较好地发挥微机的优越性。但是,当主回路电源频率在一个周期内发生波动时,同步脉冲之间会产生一定的相位误差。
还可以完全用硬件电路每隔600产生一个同步脉冲。全部采用硬件电路的方法,能够消除同步脉冲的积累误差,节省定时器通道。硬件同步脉冲电路,可以是六个单相脉冲发生电路,也可以用一个三相同步脉冲发生电路。本节以三相同步脉冲发生电路为例,讲述同步脉冲的产生,电路如图2.93(a)所示。在电路中,主变压器和同步变压器Is均按Y/Y一12接法,同步变压器副次侧的同步电压U,V,W,经过RC滤波电路滤除电源中的干扰信号。为了能在三相电源电压自然换向点产生同步脉冲信号,通过两级RC滤波电路得到移相90。的同步电压U/, 1r 1V。各相同步电压分别通过检零比较器LM 339,得到过零状态信号S1,易和S3。于是,便可用数字量S1SZS3来表示每两个相邻自然换相点之间的电源状态,以便于通过微机来判断电路状态,并用此电源状态编码,作为三相电源电压波形自然换相点的标志。状态信号S1-%2S3经过异或门M:和MZ之后,产生方波脉冲,其脉冲宽度等于相邻两自然换向点的间隔。最后,由RC电路和异或门地产生间隔600的同步脉冲信号。有时根据需要,还要经Ma倒相(比如.向单片微机8031申请中断)。各波形如图2.93(b)所示。
3.晶闸管控制角a的计算
如前所述,对于电感性负载三相调压电路,当负载阻抗角为p时,每个晶闸管的移相范围为?感。疾1500。若负载为感应电动机,则其阻抗角一般为(p r3000当数字触发器的移相控制输人信号(也就是数字PI调节器的输出控制信号)P(习=0时,触发脉冲的移相角为 a二1500,这时三相调压电路的输出电压为0。而当可习增大,使得a=甲时,三相调压电路输出最大电压值;若时,则负载的交流电压是不可调的。因此,如果暂定少=300,以自然换相点为移相控制的起点,则每个晶闸管的移相控制范围为。‘口续1200。于是,晶闸管的移相控制角a可按下式计算。