AC变频控制器数字化实现方法.pdf

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1、J爸y瑚电力电子技术Vo1．45，No．92011年9月PowerElectronicsSeptember2011自然换流AC／AC变频控制器数字化实现方法李光叶，苏玉民，文小青(1．济宁学院，物理与信息工程系，山东济宁273155；2．南开大学，物理科学学院，天津300071)摘要：针对AC／AC变频电路存在的换流死区问题，提出了一种AC／AC变频控制器软、硬件设计方法。该方法中6路触发脉冲均由DSP生成，完成对系统的全数字化控制。通过DSP中两个定时器的合理使用．实现了AC／AC变频器的自然换流，减小了换流死区对输出波形

2、的影响。实验结果表明，所设计的AC／AC变频数字控制系统具有较高的控制精度和较好的控制效果。关键词：控制器：交交变频：自然换流中图分类号：TM571文献标识码：A文章编号：1000一lOOX(2011)09—0024—03ADigitalMethodforAC／ACConverterControllerbyNatural-commutationLIGuang—ye，SUYu—rnin2，WENXiao—qing~(1．JiningUniversity，Jining273155，China)Abstract：Forthedea

3、dbandinAC／ACconvertercontroller。adesignmethodofbothsoftwareandhardwareispre．sented．AllthetriggerpulsesarecreatedbyDSP．Thefulldigitalizationofthesystemiscompleted．Theself·commu—tationofthecontrollerisachievedbyintelligentutilizationoftwotimemofDSP．Thedeadbandofcommu

4、tationisgreatlyreduced．Thequalityofontputwaveformisimprovedobservably．Theexperimentalresultverifytheoutstandingefectivenessandprecisionoftheeontmller．Keywords：controller；alternatingcurrent／alternatingcurentfrequencyconversion；natural-communicationFoundationProject：

5、SupposedbyCrosswiseResearchTasksofNankaiUniversity(No．F1005021)1引言2单相AC／AC变频器控制原理目前AC／AC变频主电路结构分为有环流逻2．1主电路结构及工作原理辑控制方式、无环流逻辑控制方式和错位换流运单相AC／AC变频器由两组三相桥式晶闸管整行方式3种。有环流运行方式不仅体积庞大，而且流模块反并联构成【，其主电路结构如图1所示。还要负担一个总电流0．57倍的自感环流．因此仅限于特定场合使用。无环流方式以其损耗小、无附加环流损耗、可节省变压器和晶闸管装置容量

6、等优点，得到广泛应用。但是，无环流变频电路由于图1单相AC／AC变频原理图存在换流死区，对过零检测电路和逻辑闭锁电路整个系统主要由两个相控整流桥P。N和负均有较高的技术要求。文献【1]减小了换流死区时载z组成。两个整流桥单独工作时，z上的电流方间，但该方法增加了硬件成本，削弱了系统的抗干向如图中所示。两组变流器交替工作，就会在z上扰能力。文献【2]将死区换流时间减小到2ms以得到交变电流。若改变两组变流器的切换频率就内。但未给出具体的软、硬件实现方法。会改变输出电流的频率，若改变每组整流桥工作采用TMS320X2812型DS

7、P为主控芯片，通过时的控制角，就可改变交流输出电压的幅值，进而DSP中两个定时器的合理使用。仅用一级延时即改变电流的幅值．因此通过控制两个整流桥的切实现了AC／AC变频器的自然换流，将换流时间降换频率和每个整流桥工作时的控制角。在z上得低至1mS内。且换流波形平滑，无明显换流死区。到频率和幅值均可控的交流电。2．2余弦交点法基金项目：南开大学横向科研项目资助(F1005021)使AC／AC变频电路输出电压波形为正弦波定稿日期：201l一03一O7作者简介：李光叶(1978一)，男，山东济宁人，讲师，研究方的调制方式有很多，余

8、弦交点法是最基本也是目向为电力电子与电力传动。前使用最为广泛的一种。当控制角为时，整流桥24自然换流AC／AC变频控制器数字化实现方法给C相．而它的前一个脉冲在t，时刻赋给B相。因输出平均电压“。=Ud0cosa，其中为整流电路在此在B相脉冲发出后。由软件检测A相正同步信=0时的理想空载电