改进的交-交变频器脉冲触发控制策略研究.pdf

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1、·34·煤矿机电2014年第3期改进的交一交变频器脉冲触发控制策略研究陈鑫，杜庆楠，乔美英，鲁西坤(河南理工大学电气工程与自动化学院，河南焦作454000)摘要：根据余弦交点法的基本原理，对传统的离线触发方式进行改造。即采取在线近似求解的方法，用三角波代替参考正弦电压波，用直线代替同步余弦波，将求解三角方程近似化为求解直线方程，可以任意改变输出电压的频率和幅值，实现在线实时变频。利用MatIab／Simulink建立六脉波交-交变频电路仿真模型，得到了较好的输出波形。仿真结果表明，此方法是正确和可行的。关键词：余弦交点法；触发时刻；交一交变频器中图分类号：TM92

2、1．52文献标识码：A文章编号：1001—0874(2014)03—0034一05ResearchonMOdifiedPuIseTriggeringControIStrategyofAC-ACCOnverler伪饥艇n，D“Qi昭non，Q；oo胁咖昭，h艇后“凡(schoolofElectricalEngineeringandAutomation，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000，china)AbStract：Accordingtothebasicprincipleofthecosinewavecrossingme

3、thod，modifiesthetraditionalominet而ggermodes．Takestheon—lineapproximatesolvingmethod，thetriangularwaveisinsteadoftheref色rencesineVoltagewaVe；thestraightlineisinsteadofsynchronouscosinewave．ThesolvingtrigonometricequationisapproximatedasthesolVinglinearequation，whichcanarbitra打lychanget

4、hef诧quencyandamplitudeoftheoutputVoltageandrealizeon—linereal—timefkquency．ThesixpulsewaveAC—ACfbquencycircuitsimulationmodelisestablishedusingMatlab／Simulink，whichgetsbetteroutputwavef0瑚s．ThesimulationI．esultshowsthatthismethodiscorTectandf色asible．Keywords：cosinewavecrossing；t打ggerti

5、me；AC-ACconverterO引言目前交一交变频器普遍使用数字化的微机系统控制，要产生理想的控制效果，对晶闸管等电力电子器件触发的实时性和时间精确度有着较高的要求，常见的控制方法有余弦交点法，逐点比较法，规则采样法，调制函数法等。就输出电压波形的正弦度、对称度和输出波形谐波而言，余；玄交点法较其他方法更为理想，本文主要根据余弦交点法的基本原理，对传统的离线触发方式进行改造研究。1余弦交点法基本原理图l为余弦交点法的原理图。以六脉波交．交变频器为例，电网线电压“扪“。。、uh、M¨u。。、H。。依次用“。～u。表示，其相邻两个线电压交点对应于a=o，同步余弦波

6、依次用蜥，、“T’、“n、“T4、“B、“k表示。余弦交点法⋯主要是使变频器输出电压瞬时值与理想正弦电压瞬时值的差值保持最小。根据所设的输出参考电压Ⅱ。=U。。sin(∞。f)，输出的三相交流线电压波形为“，、M：，由图1所示，原先导通相“，与参考电压u。的电压差为(u。一u，)，下一个导通相“：与参考电压“。的电压差为(“。一M：)，若(“。一u1)<(“2一“R)即“R<(M1+M2)／2，则仍输出现存“。波形；当uR=(“，+M2)／2时，则由u1换相到u2。其它换相过程类推，即当M。=(Mi+M⋯)／2=“，时，使晶闸管换相。余弦交点法对晶闸管触发脉冲采取

7、的控制原则是：交一交变频器的正组晶闸管的触发时刻取参考电压波与同步余弦波的下降沿的交点，而反组晶闸2014年第3期煤矿机电·35·图l余弦交点法原理图管的触发时刻取参考电压波与同步余弦波上降沿的交点‘2I。传统的余弦交点法要利用微机求解不同频率的正弦三角函数的交点，以求得一系列触发时间，但其计算量大，编程复杂，精确求解相对困难。若采用离线计算编程求取晶闸管的触发时刻，则需要在ARM／DSP内存中制作触发时刻表格，用查表法产生基准电压波和同步波，然后不断地循环比较。查表法虽然简单，容易实现，但不同分频下都要制作不同的触发时刻表格，占用大量的时间和计算资源用于比较操作

8、，内存占用