Управление вентильными преобразователями. Принципы построения систем управления вентилями выпрямителей, страница 2

Управление углом отпирания ВП предусматривает три основные операции: линейную синхронизацию с питающей сетью, задержку угла отпирания и распределение импульсов. В микропроцессорных системах эта операции могут быть реализованы различными способами: только аппаратными или программными средствами, комбинацией аппаратных и программных средств. Каждый способ имеет свои преимущества и недостатки. Однако третий способ позволяет наилучшим образом использовать аппаратно-программные средства микропроцессорной системы управления ВП. Принцип построения микропроцессорной системы прямого цифрового управления ВП рассматривается на примере мостовой схемы выпрямления, приведенной на рис.2.5. Основная функция микропроцессорной системы управления ВП - преобразование входного управляющего сигнала в соответствующий фазовый сдвиг между отпирающими импульсами и напряжением источника переменного тока. При этом управление должно быть засинхронизировано с переменным напряжением этого источника, то есть с напряжением питающей сети. Синхронизация может выполняться один раз за период питающего напряжения или же шесть раз за период, через 1/6 часть периода сети. Второй вариант обеспечивает большее быстродействие системы управления. Реализация схемы синхронизации основана на возможности микропроцессора работать в режиме прерывания и заключается в обнаружении времени пересечения кривой питающего напряжения оси абсцисс и выработки в этот момент сигналов прерывания для вызова необходимых обслуживающих программ. Принципиальная схема узла синхронизации приведена на рис.2.6, а временные диаграммы его работы - на рис.2.7.

Схема синхронизации (линейный интерфейс) представляет собой устройство на основе трансформатора управления , первичные обмотки которого соединены в треугольник (что обеспечивает сдвиг начала синусоид вторичного напряжения трансформатора в точки естественного включения вентилей ВП). Ко вторичным обмоткам трансформатора подключены компараторы , , , формирующие импульсы, отражающие проводимость вентилей каждой фазы. Выходы компараторов через две микросхемы «исключающее ИЛИ» подключены к формирователю узких импульсов прерывания , следующих через 60°, построенному на базе триггеров Шмитта. Следует указать, что выходные сигналы компараторов могут служить информацией для распределения импульсов отпирания по вентилям, так как однозначно указывают состояние сети в любой момент времени.

В цифровом варианте принцип работы устройства задержки может быть реализован программируемым таймером, работающим под контролем микропроцессора. В качестве таймера может использоваться большая интегральная схема (БИС) типа КР580ВИ53, работающая в режиме .

Каждую шестую часть периода сети при приеме сигнала прерывания  микропроцессор запускает таймер управляющим словом задержи, которое заносится в счетчик. Под действием тактовых импульсов, поступающих от тактового генератора стабильной частоты, начинает уменьшаться содержимое счетчика. При достижении содержимым счетчика нулевого значения таймер вырабатывает сигнал управления вентилями. Синхронизированное линейным интерфейсом, каждые 60° цифровое устройство задержки; в соответствии с управляющим словом задержки вырабатывает сигнал управления вентилями, значение которого лежит в диапазоне от 0° до 60°. Если действительный угол управления больше 60° , то микропроцессор, перед тем как осуществлять распределение импульсов, обеспечивает сдвиг управляющего сигнала на 60° или 120° в зависимости от сигнала управления на входе цифровой СИФУ.