專利名稱：一種12脈動(dòng)順序控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及整流裝置控制方法，尤其是一種12脈動(dòng)順序控制方法。
目前公知的在整流裝置串聯(lián)聯(lián)接時(shí)，多數(shù)采用的控制方法有兩種，其一是6/12脈動(dòng)順序控制方法，在這種控制中隨控制角的不同，會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)6脈動(dòng)或12脈動(dòng)，這樣盡管功率因數(shù)可實(shí)現(xiàn)高達(dá)0.65左右，但是當(dāng)6脈動(dòng)控制出現(xiàn)時(shí)，其5次、7次、17次、19次....次高次諧波會(huì)依然存在。其二是12脈動(dòng)非順序控制法，在這種控制方法中，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)有效地消除5次、7次、17次、19次...次高次諧波，然而平均功率因數(shù)卻又低至僅有0.40左右。
本發(fā)明的目的是要提供一種12脈動(dòng)順序控制方法，它既能有效地消除5次、7次、17次、19次...次高次諧波，又有利于改善其功率因數(shù)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的觸發(fā)角單次拉開變化步驟依次是，1.依整流運(yùn)行功率因數(shù)狀況，選擇合適的觸發(fā)角拉開位置，即V1；2.遵照關(guān)系式2cosα＝cosα1+cos(α1+60°)，或者2cosα＝cosα1+cos(α1+120°)，計(jì)算出拉開變化后的觸發(fā)角，即α1，α1+60°或α1+120°；3.分別計(jì)算出串聯(lián)聯(lián)接的那兩套整流裝置中，各觸發(fā)角所在裝置內(nèi)需要改變的幅度，即α-α1，α-(α1+60°)或α-(α1+120°)；4.將步驟3之計(jì)算值，以每伏1～30度，轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出，分別控制諸整流裝置。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)既能有效地消除5次、7次、17次、19次...次高次諧波，又能提高功率因數(shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明其功率因數(shù)至少可以達(dá)到0.65；結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省控制裝置制造成本；可以廣泛適用于控制各型整流裝置。
發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出。


圖1是一種12脈動(dòng)順序控制方法觸發(fā)角控制曲線圖；圖2是一個(gè)實(shí)施技術(shù)方案，觸發(fā)角單次拉開電氣原理圖；圖3是另一個(gè)實(shí)施技術(shù)方案的流程方框圖。
下面結(jié)合圖1～3詳細(xì)說明依據(jù)本發(fā)明提出的具體裝置的細(xì)節(jié)及工作情況。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想在于總電壓是兩套整流裝置的分電壓的合成，即Vd＝Vd1+Vd2。觸發(fā)角在拉開變化時(shí)，雖然每個(gè)支路均隨每次變化而發(fā)生電壓變化，但總的合成電壓仍然是連續(xù)地按V＝Vm·cosα的趨勢改變。隨著合成電壓的連續(xù)性變化，分別控制兩套串聯(lián)聯(lián)接著的整流裝置觸發(fā)角度，使其相差不同角度，以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之優(yōu)質(zhì)功能。還能強(qiáng)調(diào)指出的是，每次角度的變化都是根據(jù)預(yù)先的計(jì)算而進(jìn)行裝置實(shí)施的。
顯然本發(fā)明的控制方法中，觸發(fā)角單次拉開變化的步驟依次應(yīng)是1.依整流運(yùn)行功率因數(shù)狀況，選擇合適的觸發(fā)角拉開位置，即V1；2.遵照關(guān)系式2cosα＝cosα1+cos(α1+60°)或2cosα＝cosα1+cos(α1+120°)，計(jì)算出拉開變化后的觸發(fā)角，即α1，α1+60°或α1+120°；3.分別計(jì)算出串聯(lián)聯(lián)接的那兩套整流裝置中，各觸發(fā)角所在的裝置內(nèi)需要改變的幅度，即α-α1，α-(α1+60°)或α-(α1+120°)；4.將步驟3之計(jì)算值，以每伏1～30度，轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出，分別控制諸整流裝置。
鑒于本發(fā)明在具體的裝置實(shí)施中，可以有多種實(shí)施技術(shù)方案，在此不能一一敘述，現(xiàn)僅對具有典型性的兩個(gè)實(shí)施方案介紹說明如下。
實(shí)施方案1，簡稱模擬法。如前述步驟，選擇計(jì)算諸數(shù)據(jù)，即①V1選取115.68°；②2cos115.68°＝cos90°+cos150°，故α1＝90°，90°+60°＝150°；③一個(gè)整流裝置觸發(fā)角需改變的幅度是115.68°-90°＝25.68°，而另一個(gè)整流裝置觸發(fā)角需改變的幅度是115.68°-150°＝-34.32°；④將第③步之值以每伏1～30度的其中之一，轉(zhuǎn)換成電壓信號進(jìn)行輸出，分別控制諸整流裝置。模擬法控制電路由四個(gè)支電路有機(jī)聯(lián)接組成，它們是電平檢測器支路I，對應(yīng)于一個(gè)整流裝置的觸發(fā)角控制支路II，反號器支路III和對應(yīng)于另一個(gè)整流裝置觸發(fā)角控制支路IV。電平檢測器支路I由運(yùn)算放大器LM124，穩(wěn)壓二極管CW1和CW2，電阻R和可調(diào)電位器R1等元件有機(jī)聯(lián)接構(gòu)成。調(diào)節(jié)電位器R1，得到正電位V1(即預(yù)先選擇的觸發(fā)角拉開的位置)，當(dāng)Vi輸入電壓(-)的絕對值小于V1時(shí)，運(yùn)算放大器LM124輸出為負(fù)，圖2所示觸發(fā)角控制支路II設(shè)有二極管D1，和觸發(fā)角控制支路IV設(shè)有二極管D2，由于這兩支二極管D1和D2的單向?qū)蛐裕沟萌靠刂齐娐稸01和V02不輸出。當(dāng)Vi輸入負(fù)電位的絕對值高于V1時(shí)，運(yùn)算放大器LM124輸出正值，同樣D1和D2導(dǎo)通，輸出V01和V02，可分別控制兩套整流裝置。然而在V01和V02的輸出值中，都是以每伏1～30度選用其中之一，且分別通過調(diào)節(jié)觸發(fā)角控制支路II中的可調(diào)電位器R2和觸發(fā)角控制支路IV中的可調(diào)電位器R3得到，取得實(shí)現(xiàn)“角度拉開”的技術(shù)效果。
本發(fā)明中，觸發(fā)角有多次“拉開”和“恢復(fù)”的變化過程，這就應(yīng)該有合適組數(shù)的結(jié)構(gòu)相同的電路與之相匹配。圖1、2所示僅為觸發(fā)角單次拉開變化情況，且未示出所說的那兩套整裝置。
實(shí)施方案2，是利用數(shù)字集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)通過計(jì)算機(jī)內(nèi)部編程實(shí)現(xiàn)輸出之功能。如圖3所示，首先應(yīng)采集給定值的模擬信號，然后進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，將采集到的模擬量轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)內(nèi)部可識(shí)別的數(shù)字量。將數(shù)字量與計(jì)算出的臨界值進(jìn)行比較，此臨界值可以是預(yù)先計(jì)算出設(shè)置的，也可以是計(jì)算機(jī)根據(jù)要求在線計(jì)算出的。如果此比較判斷成立，就應(yīng)該根據(jù)當(dāng)時(shí)的觸發(fā)角α，依照公式2cosα＝cosα1+cos(α1+60°)或者2cosα＝cosα1+cos(α1+120°)，計(jì)算出α1，α1+60°或α1+120°。再將α1，α1+60°或者是α1+120°輸出送到脈沖形成單元，形成兩組不同的脈沖信號，分別用于控制兩套相串聯(lián)著的整流裝置，以實(shí)現(xiàn)“角度拉開”的控制。
由于控制均在計(jì)算機(jī)內(nèi)實(shí)施，又采用了精確度較高的數(shù)字技術(shù)，且能對輸出的控制角度進(jìn)行線性化，故其控制輸出特性質(zhì)量較高。
權(quán)利要求
1.一種12脈動(dòng)順序控制方法，其特征在于觸發(fā)角單次拉開變化步驟依次是，a.依整流運(yùn)行功率因數(shù)狀況，選擇合適的觸發(fā)角拉開位置，即V1；b.遵照關(guān)系式2cosα＝cosα1+cos(α1+60°)，或者2cosα＝cosα1+cos(α1+120°)，計(jì)算出拉開變化后的觸發(fā)角，即α1，α1+60°或α1+120°；c.分別計(jì)算出串聯(lián)聯(lián)接的那兩套整流裝置中，各觸發(fā)角所在裝置內(nèi)需要改變的幅度，即α-α1，α-(α1+60°)或α-(α1+120°)；d.將步驟C之計(jì)算值，以每伏1～30度，轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出，分別控制諸整流裝置。
全文摘要
一種12脈動(dòng)順序控制方法。它的觸發(fā)角單次拉開步驟依次是,1.選擇觸發(fā)角拉開位置;2.遵照2cosα=cosα
文檔編號H02M7/00GK1173764SQ9711245
公開日1998年2月18日 申請日期1997年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月17日
發(fā)明者張世義 申請人:天津市電氣控制設(shè)備廠電氣傳動(dòng)研究所