CN111751631A - 一种基于两路线电压采样的整流器相序自适应方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的是基于两路线电压采样的整流器相序自适应方法及系统，该方法包括：对输入的三相电压进行两路电压URS以及UST进行定时中断采样；通过滞环环节获得线电压过零信号ZERORS以及ZEROST；通过判断线电压过零信号ZERORS以及ZEROST可以得到输入三相电压的相序；通过已知相序驱动对应的桥臂的导通关断。本发明易于实现，能够有效的确保安全，可以在获得两路线电压的情况下，判断出整流器输入的三相电压的时序，并且根据相序控制对应桥臂的导通，确保系统在输入三相电压相序未知的情况下正常运行。

Description

一种基于两路线电压采样的整流器相序自适应方法
技术领域
本发明属于整流技术领域，具体涉及一种基于两路线电压采样的整流器相序自适应方法。
背景技术
整流技术广泛的应用于多种工业场合中，其输入的三相交流电的时序一般都是未知的。错误的相序一般会造成整流器损坏或者整流出的直流母线电压低，无法满足工业需求。因此目前的解决方法主要分为硬件和软件两大类方案。硬件主要是加入相序检测器。相序检测器可以显示输入的相序是否正确，在相序不正确的时候，必须通过人工更改输入相序。该方案使得整流器成本增大且耗时多。软件方案一般是根据锁相环计算出输入相电压的角度，从而判断出相序。该方案设计复杂，且需要调节相应的参数。通过线电压判断相序且根据相序更改桥臂导通时序的方法，设计简单，响应迅速，节约成本。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：在不确定整流器输入三相交流电相序的情况下，能够自动的适应各种相序的三相交流电的输入，且方案实现简单，节约成本。
本发明为解决上述的技术问题所采用的技术方案为：
基于两路线电压采样的整流器相序自适应方法，其特征在于：依次包含以下步骤：
步骤1，对输入的三相交流线电压信号URS、UST进行采样周期为T的定时中断采样；
步骤2、通过滞环环节和设置滞环值ΔU进行滞环过零比较得到过零信号ZERORS、ZEROST；
步骤3、通过过零信号ZERORS、ZEROST判断出输入相电压的相序；
步骤4、根据输入相电压的相序，选择对应的整流桥桥臂导通时序。
在上述的基于两路线电压采样的整流器相序自适应方法，所述步骤1具体为对整流器输入端口R、S、T的R、S之间的线电压URS以及S、T之间的线电压UST通过设置采样周期为T进行定时中断采样。
在上述的基于两路线电压采样的整流器相序自适应方法，所述步骤2具体为通过滞环环节和设置滞环值ΔU进行滞环过零比较得到过零信号ZERORS、ZEROST。当URS以及UST大于或者等于ΔU时，对应的过零信号ZERORS、ZEROST为1；当URS以及UST小于或者等于-ΔU时，对应的过零信号ZERORS、ZEROST为0。
在上述的基于两路线电压采样的整流器相序自适应方法，所述步骤3具体为通过过零信号ZERORS、ZEROST判断输入三相电压的相序。当ZERORS的值从0变为1时，且此时ZEROST的值为1，那么UST超前URS，此时输入的三相电压为逆序U、W、V(以U、V、W为正序)；当ZERORS的值从0变为1时，且此时ZEROST的值为0，那么URS超前UST，此时输入的三相电压为正序U、V、W。
在上述的基于两路线电压采样的整流器相序自适应方法，所述步骤4具体为根据输入三相电压的时序来确定6路整流桥臂的导通时序。
基于两路线电压采样的整流器相序自适应系统，其特征在于：依次包含：
采样单元:对输入的三相交流线电压信号URS、UST进行采样周期为T的定时中断采样；
比较单元：通过滞环环节和设置滞环值ΔU进行滞环过零比较得到过零信号ZERORS、ZEROST；
判断单元：通过过零信号ZERORS、ZEROST判断出输入相电压的相序；
选择判定单元：根据输入相电压的相序，选择对应的整流桥桥臂导通时序。
在上述的基于两路线电压采样的整流器相序自适应系统，所述采样单元中，具体为对整流器输入端口R、S、T的R、S之间的线电压URS以及S、T之间的线电压UST通过设置采样周期为T进行定时中断采样。
在上述的基于两路线电压采样的整流器相序自适应系统，所述比较单元通过滞环环节和设置滞环值ΔU进行滞环过零比较得到过零信号ZERORS、ZEROST。当URS以及UST大于或者等于ΔU时，对应的过零信号ZERORS、ZEROST为1；当URS以及UST小于或者等于-ΔU时，对应的过零信号ZERORS、ZEROST为0。
在上述的基于两路线电压采样的整流器相序自适应系统，所述判断单元通过过零信号ZERORS、ZEROST判断输入三相电压的相序。当ZERORS的值从0变为1时，且此时ZEROST的值为1，那么UST超前URS，此时输入的三相电压为逆序U、W、V(以U、V、W为正序)；当ZERORS的值从0变为1时，且此时ZEROST的值为0，那么URS超前UST，此时输入的三相电压为正序U、V、W。
在上述的基于两路线电压采样的整流器相序自适应系统，所述选择判定单元根据输入三相电压的时序来确定6路整流桥臂的导通时序。
本发明提供的基于两路线电压采样的整流器相序自适应方法，能够保持整流器在不确定输入三相交流电相序的情况下正常稳定的工作。
本发明额有益效果为：1、根据输入三相交流线电压，能够快速的确定三相交流电的相序；2、针对不同的相序，确定不同的桥臂导通时序，可以确保整流器正常工作。
附图说明
图1为本发明实施实列的系统框图。
图2为输入三相交流电相序为正序时晶闸管导通时序表。
图3为输入三相交流电相序为反序时晶闸管导通时序表。
图4a为采样三相交流电源线电压信号过零延时环节处理图(三相输入电源相序为正序)。
图4b为采样三相交流电源线电压信号过零延时环节处理图(三相输入电源相序为负序)。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本发明进一步阐述：
实施例1
本实施例以DSP28M36为核心的三相晶闸管整流器中得到验证，设三相交流电源的额定电压为UN，额定频率为f＝50Hz。
图1为本发明实施例的系统框图，它依次包含以下步骤：
步骤1，对输入的三相交流线电压信号URS、UST进行采样周期为T的定时中断采样；
步骤2、通过滞环环节和设置滞环值ΔU进行滞环过零比较得到过零信号ZERORS、ZEROST；
步骤3、通过过零信号ZERORS、ZEROST判断出输入相电压的相序；
步骤4、根据输入相电压的相序，选择对应的整流桥桥臂导通时序。
按上述方案，所述的步骤1具体为：设实际采样得到的两路线电压为URS以及UST，在采样周期为83μs的定时中断中进行采样。
按上述方案，所述的步骤2具体为：通过滞环环节和设置滞环值ΔU进行滞环过零比较得到过零信号ZERORS、ZEROST。如图4所示，当URS以及UST大于或者等于ΔU时，对应的过零信号ZERORS、ZEROST为1；当URS以及UST小于或者等于-ΔU时，对应的过零信号ZERORS、ZEROST为0。
按上述方案，所述的步骤3具体为：通过过零信号ZERORS、ZEROST判断出输入相电压的相序。当ZERORS的值从0变为1时，且此时ZEROST的值为1，那么UST超前URS，此时输入的三相电压为逆序U、W、V(以U、V、W为正序)；当ZERORS的值从0变为1时，且此时ZEROST的值为0，那么URS超前UST，此时输入的三相电压为正序U、V、W。
按上述方案，所述的步骤4具体为：根据输入相电压的相序，选择对应的整流桥桥臂导通时序。当输入三相交流电源电压为正序的时候，晶闸管导通时序如图2所示；当输入三相交流电源电压为逆序的时候，晶闸管导通时序如图3所示。
实施例2
本发明还提供一种基于两路线电压采样的整流器相序自适应系统，依次包含：
采样单元:对输入的三相交流线电压信号URS、UST进行采样周期为T的定时中断采样；具体为对整流器输入端口R、S、T的R、S之间的线电压URS以及S、T之间的线电压UST通过设置采样周期为T进行定时中断采样。
比较单元：通过滞环环节和设置滞环值ΔU进行滞环过零比较得到过零信号ZERORS、ZEROST；通过滞环环节和设置滞环值ΔU进行滞环过零比较得到过零信号ZERORS、ZEROST。当URS以及UST大于或者等于ΔU时，对应的过零信号ZERORS、ZEROST为1；当URS以及UST小于或者等于-ΔU时，对应的过零信号ZERORS、ZEROST为0。
判断单元：通过过零信号ZERORS、ZEROST判断出输入相电压的相序；判断单元通过过零信号ZERORS、ZEROST判断输入三相电压的相序。当ZERORS的值从0变为1时，且此时ZEROST的值为1，那么UST超前URS，此时输入的三相电压为逆序U、W、V(以U、V、W为正序)；当ZERORS的值从0变为1时，且此时ZEROST的值为0，那么URS超前UST，此时输入的三相电压为正序U、V、W。
选择判定单元：根据输入相电压的相序，选择对应的整流桥桥臂导通时序。选择判定单元根据输入三相电压的时序来确定6路整流桥臂的导通时序。
本发明基于线电压采样的整流器相序自适应方法，仅仅根据线电压过零点判断就能够判断出整流器输入三相交流电压的相序，能够根据相序自动的选择对应的晶闸管导通时序，与现有的相序判断的方法相比，实现简单，能够自动的适应各种整流器输入三相交流电压相序，节约成本。

Claims (10)

1.基于两路线电压采样的整流器相序自适应方法，其特征在于：依次包含以下步骤：
步骤1，对输入的三相交流线电压信号URS、UST进行采样周期为T的定时中断采样；
步骤2、通过滞环环节和设置滞环值ΔU进行滞环过零比较得到过零信号ZERORS、ZEROST；
步骤3、通过过零信号ZERORS、ZEROST判断出输入相电压的相序；
步骤4、根据输入相电压的相序，选择对应的整流桥桥臂导通时序。
2.根据权利要求1所述的基于两路线电压采样的整流器相序自适应方法，其特征在于：所述步骤1具体为对整流器输入端口R、S、T的R、S之间的线电压URS以及S、T之间的线电压UST通过设置采样周期为T进行定时中断采样。
3.根据权利要求1所述的基于两路线电压采样的整流器相序自适应方法，其特征在于：所述步骤2具体为通过滞环环节和设置滞环值ΔU进行滞环过零比较得到过零信号ZERORS、ZEROST。当URS以及UST大于或者等于ΔU时，对应的过零信号ZERORS、ZEROST为1；当URS以及UST小于或者等于-ΔU时，对应的过零信号ZERORS、ZEROST为0。
4.根据权利要求1所述的基于两路线电压采样的整流器相序自适应方法，其特征在于：所述步骤3具体为通过过零信号ZERORS、ZEROST判断输入三相电压的相序。当ZERORS的值从0变为1时，且此时ZEROST的值为1，那么UST超前URS，此时输入的三相电压为逆序U、W、V(以U、V、W为正序)；当ZERORS的值从0变为1时，且此时ZEROST的值为0，那么URS超前UST，此时输入的三相电压为正序U、V、W。
5.根据权利要求1所述的基于两路线电压采样的整流器相序自适应方法，其特征在于：所述步骤4具体为根据输入三相电压的时序来确定6路整流桥臂的导通时序。
6.基于两路线电压采样的整流器相序自适应系统，其特征在于：依次包含：
采样单元:对输入的三相交流线电压信号URS、UST进行采样周期为T的定时中断采样；
比较单元：通过滞环环节和设置滞环值ΔU进行滞环过零比较得到过零信号ZERORS、ZEROST；
判断单元：通过过零信号ZERORS、ZEROST判断出输入相电压的相序；
选择判定单元：根据输入相电压的相序，选择对应的整流桥桥臂导通时序。
7.根据权利要求1所述的基于两路线电压采样的整流器相序自适应系统，其特征在于：所述采样单元中，具体为对整流器输入端口R、S、T的R、S之间的线电压URS以及S、T之间的线电压UST通过设置采样周期为T进行定时中断采样。
8.根据权利要求1所述的基于两路线电压采样的整流器相序自适应系统，其特征在于：所述比较单元通过滞环环节和设置滞环值ΔU进行滞环过零比较得到过零信号ZERORS、ZEROST。当URS以及UST大于或者等于ΔU时，对应的过零信号ZERORS、ZEROST为1；当URS以及UST小于或者等于-ΔU时，对应的过零信号ZERORS、ZEROST为0。
9.根据权利要求1所述的基于两路线电压采样的整流器相序自适应系统，其特征在于：所述判断单元通过过零信号ZERORS、ZEROST判断输入三相电压的相序。当ZERORS的值从0变为1时，且此时ZEROST的值为1，那么UST超前URS，此时输入的三相电压为逆序U、W、V(以U、V、W为正序)；当ZERORS的值从0变为1时，且此时ZEROST的值为0，那么URS超前UST，此时输入的三相电压为正序U、V、W。
10.根据权利要求1所述的基于两路线电压采样的整流器相序自适应系统，其特征在于：所述选择判定单元根据输入三相电压的时序来确定6路整流桥臂的导通时序。
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