一种晶闸管可逆整流器的精准触发脉冲生成系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种晶闸管可逆整流器的精准触发脉冲生成系统及方法，通过外部锁相环节生成的电网频率信号和电源相位角闭环修正定向角，根据三相桥式整流触发规则将定向角依次间隔60度电角度生成六个桥臂定向角；通过电流实际值判断及外部限幅综合生成触发角限幅环节得到过流保护后的触发角；并由触发角与定向角的比较结果结合触发脉冲允许信号的综合判断，得出触发脉冲前沿，并进一步生成宽度可自由设定的宽脉冲列；充分考虑触发角快速变化以及正反组快速切换时，能够精确有效的生成触发脉冲，避免缺脉冲与重复脉冲现象的出现；综合各桥臂触发脉冲情况和正反组切换信号，生成有效的补脉冲，确保电流导通。确保电流导通。确保电流导通。

【技术实现步骤摘要】
一种晶闸管可逆整流器的精准触发脉冲生成系统及方法


[0001]本专利技术属于电力电子
，尤其是一种晶闸管可逆整流器的精准触发脉冲生成系统及方法。

技术介绍

[0002]晶闸管可逆整流器是将交流电转化成大小极性可调的直流电的装置。该装置通态压降低，通流能力强，可靠性高，是实现大功率、大电流运行的主要方式。当使用该装置产生大小极性周期性变化的电流时，可实现交交变频。为保证交交变频各相电流控制的精确程度，需要对各晶闸管的触发信号进行精确的控制，脉冲信号的精确度将直接影响交交变频系统的性能。因此如何快速、可靠、精确的生成触发脉冲至关重要，是交交变频系统中的关键性技术之一。
[0003]在交交变频系统中，脉冲的产生需要在精确的测量电网三相交流电相位的基础上，根据电流期望值来产生触发脉冲以及根据期望值的极性选择将触发脉冲作用与正组还是反组；并需要在过流故障发生时通过过流保护逻辑实现过流保护功能。在三相交交变频电机调速系统中，整流器至少同时有四个桥臂有脉冲，故此脉冲需要有一定的宽度，一般要求宽度大于30
°
，导致在正反组切换的时候有可能发生脉冲重叠现象。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种晶闸管可逆整流器的精准触发脉冲生成系统及方法，能够精准的生成晶闸管可逆整流器的触发脉冲，并且能有效解决脉冲重叠问题。
[0005]本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0006]一种晶闸管可逆整流器的精准触发脉冲生成系统，包括六桥臂定向角生成模块、过流保护逻辑模块、单脉冲生成模块和双脉冲及正反组选通模块，其中六桥臂定向角生成模块的输入端输入STA信号和FG信号，六桥臂定向角生成模块输出的ST1、ST2、ST3、ST4、ST5和ST6分别输入至对应的单脉冲生成模块，过流保护逻辑模块的输入端分别输入ALF信号、IABS信号、ALU信号、AFG信号、OCV信号和ACV信号，过流保护逻辑模块的输出端输出的ALF
’
信号分别输入单脉冲生成模块的输入端，单脉冲生成模块的输出端分别连接对应的双脉冲及正反组选通模块的输入端，双脉冲及正反组选通模块输出精准触发脉冲信号。
[0007]而且，所述六桥臂定向角生成模块包括：MOD模块A1、比较模块A2、选通模块A3、减法模块A4、MOD模块A5、比较模块A6、选通模块A7、减法模块A8、MOD模块A9、比较模块A10、选通模块A11、减法模块A12、MOD模块A13、比较模块A14、选通模块A15、减法模块A16、MOD模块A17、比较模块A18、选通模块A19、减法模块A20、MOD模块A21、比较模块A22和选通模块A23，其中，STA信号和200％信号输入至六桥臂定向角生成模块中的MOD模块A1的输入端，MOD模块A1的输出端、0％信号和比较模块A2的输出端输入至选通模块A3的输入端，选通模块A3的输出端输出ST1信号，MOD模块A1的输出端和100％信号输入至比较模块A2的输入端；MOD模
块A1的输出端和33.33％信号输入至减法模块A4的输入端，减法模块A4的输出端和200％信号输入至MOD模块A5的输入端，MOD模块A5的输出端、0％信号和比较模块A6的输出端输入至选通模块A7的输入端，选通模块A7的输出端输出ST2信号，MOD模块A5的输出端和100％信号输入至比较模块A6的输入端；MOD模块A1的输出端和66.66％信号输入至减法模块A8的输入端，减法模块A8的输出端和200％信号输入至MOD模块A9的输入端，MOD模块A9的输出端、0％信号和比较模块A10的输出端输入至选通模块A11的输入端，选通模块A11的输出端输出ST3信号，MOD模块A9的输出端和100％信号输入至比较模块A10的输入端；MOD模块A1的输出端和100％信号输入至减法模块A12的输入端，减法模块A12的输出端和200％信号输入至MOD模块A13的输入端，MOD模块A13的输出端、0％信号和比较模块A14的输出端输入至选通模块A15的输入端，选通模块A15的输出端输出ST4信号，MOD模块A13的输出端和100％信号输入至比较模块A14的输入端；MOD模块A1的输出端和133.33％信号输入至减法模块A16的输入端，减法模块A16的输出端和200％信号输入至MOD模块A17的输入端，MOD模块A17的输出端、0％信号和比较模块A18的输出端输入至选通模块A19的输入端，选通模块A19的输出端输出ST5信号，MOD模块A17的输出端和100％信号输入至比较模块A18的输入端；
[0008]MOD模块A1的输出端和166.66％信号输入至减法模块A20的输入端，减法模块A20的输出端和200％信号输入至MOD模块A21的输入端，MOD模块A21的输出端、0％信号和比较模块A22的输出端输入至选通模块A23的输入端，选通模块A23的输出端输出ST6信号，MOD模块A21的输出端和100％信号输入至比较模块A22的输入端。
[0009]而且，所述过流保护逻辑模块包括加法模块A1、比较模块A2、Q＝I单位延时模块A3、非模块A4、与模块A5、或模块A6、非模块A7、上升沿延时模块A8、与模块A9、非模块A10、比较模块A11、选通模快A12、最小模块A13、选通模快A14、最大模块A15和加法模块A16，其中OCV信号和ACV信号输入至过流保护逻辑模块中加法模块A1的输入端，加法模块A1的输出端和IABS信号输入至比较模块A2的输入端，比较模块A2的输出端和与模块A5的输出端输入至或模块A6的输入端，或模块A6的输出端输入Q＝I单位延时模块A3的输入端，RST信号输入至非模块A4的输入端，Q＝I单位延时模块A3的输出端和非模块A4的输出端输入至与模块A5的输入端，或模块A6的输出端输入至非模块A7的输入单，非模块A7的输出端输出NOC信号，或模块A6的输出端输入至上升沿延时模块A8的输入端，上升沿延时模块A8的输出端和比较模块A11的输出端输入至与模块A9的输入端，与模块A9的输出端输入至非模块A10的输入端，非模块A10的输出端输出NBL信号，IABS信号和1％信号输入至比较模块A11的输入端，ALU信号、83.333％信号和非模块A7的输入端输入至选通模快A12的输入端，选通模快A12的输出端和ALF信号输入和最小模块A13的输入端，最小模块A13的输出端和选通模快A14的输出端输入至最大模块A15的输入端，最大模块A15的输出端输出ALF1信号，最大模块A15的输出端和100(O2)信号输入至加法模块A16的输入端，加法模块A16的输出端输出ALF2信号，AFG信号、83.333％和非模块A7的输入端输入至选通模快A14的输入端。
[0010]而且，所述单脉冲生成模块包括：Y＝X单位延时模块A1、减法模块A2、比较模块A3、Q＝I单位延时模块A4、非模块A5、与模块A6、或模块A7、比较模块A8、非模块A9、或模块A10、Q＝I单位延时模块A11、与模块A12、或模块A13、非模块A14、比较模块A1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶闸管可逆整流器的精准触发脉冲生成系统，其特征在于：包括六桥臂定向角生成模块、过流保护逻辑模块、单脉冲生成模块和双脉冲及正反组选通模块，其中六桥臂定向角生成模块的输入端输入STA信号和FG信号，六桥臂定向角生成模块输出的ST1、ST2、ST3、ST4、ST5和ST6分别输入至对应的单脉冲生成模块，过流保护逻辑模块的输入端分别输入ALF信号、IABS信号、ALU信号、AFG信号、OCV信号和ACV信号，过流保护逻辑模块的输出端输出的ALF
’
信号分别输入单脉冲生成模块的输入端，单脉冲生成模块的输出端分别连接对应的双脉冲及正反组选通模块的输入端，双脉冲及正反组选通模块输出精准触发脉冲信号。2.根据权利要求1所述的一种晶闸管可逆整流器的精准触发脉冲生成系统，其特征在于：所述六桥臂定向角生成模块包括：MOD模块A1、比较模块A2、选通模块A3、减法模块A4、MOD模块A5、比较模块A6、选通模块A7、减法模块A8、MOD模块A9、比较模块A10、选通模块A11、减法模块A12、MOD模块A13、比较模块A14、选通模块A15、减法模块A16、MOD模块A17、比较模块A18、选通模块A19、减法模块A20、MOD模块A21、比较模块A22和选通模块A23，其中，STA信号和200％信号输入至六桥臂定向角生成模块中的MOD模块A1的输入端，MOD模块A1的输出端、0％信号和比较模块A2的输出端输入至选通模块A3的输入端，选通模块A3的输出端输出ST1信号，MOD模块A1的输出端和100％信号输入至比较模块A2的输入端；MOD模块A1的输出端和33.33％信号输入至减法模块A4的输入端，减法模块A4的输出端和200％信号输入至MOD模块A5的输入端，MOD模块A5的输出端、0％信号和比较模块A6的输出端输入至选通模块A7的输入端，选通模块A7的输出端输出ST2信号，MOD模块A5的输出端和100％信号输入至比较模块A6的输入端；MOD模块A1的输出端和66.66％信号输入至减法模块A8的输入端，减法模块A8的输出端和200％信号输入至MOD模块A9的输入端，MOD模块A9的输出端、0％信号和比较模块A10的输出端输入至选通模块A11的输入端，选通模块A11的输出端输出ST3信号，MOD模块A9的输出端和100％信号输入至比较模块A10的输入端；MOD模块A1的输出端和100％信号输入至减法模块A12的输入端，减法模块A12的输出端和200％信号输入至MOD模块A13的输入端，MOD模块A13的输出端、0％信号和比较模块A14的输出端输入至选通模块A15的输入端，选通模块A15的输出端输出ST4信号，MOD模块A13的输出端和100％信号输入至比较模块A14的输入端；MOD模块A1的输出端和133.33％信号输入至减法模块A16的输入端，减法模块A16的输出端和200％信号输入至MOD模块A17的输入端，MOD模块A17的输出端、0％信号和比较模块A18的输出端输入至选通模块A19的输入端，选通模块A19的输出端输出ST5信号，MOD模块A17的输出端和100％信号输入至比较模块A18的输入端；MOD模块A1的输出端和166.66％信号输入至减法模块A20的输入端，减法模块A20的输出端和200％信号输入至MOD模块A21的输入端，MOD模块A21的输出端、0％信号和比较模块A22的输出端输入至选通模块A23的输入端，选通模块A23的输出端输出ST6信号，MOD模块A21的输出端和100％信号输入至比较模块A22的输入端。3.根据权利要求1所述的一种晶闸管可逆整流器的精准触发脉冲生成系统，其特征在于：所述过流保护逻辑模块包括加法模块A1、比较模块A2、Q＝I单位延时模块A3、非模块A4、与模块A5、或模块A6、非模块A7、上升沿延时模块A8、与模块A、非模块A0、比较模块A11、选通模快A12、最小模块A13、选通模快A14、最大模块A15和加法模块A16，其中OCV信号和ACV信号输入至过流保护逻辑模块中加法模块A1的输入端，加法模块A1的输出端和IABS信号输入至
比较模块A2的输入端，比较模块A2的输出端和与模块A5的输出端输入至或模块A6的输入端，或模块A6的输出端输入Q＝I单位延时模块A3的输入端，RST信号输入至非模块A4的输入端，Q＝I单位延时模块A3的输出端和非模块A4的输出端输入至与模块A5的输入端，或模块A6的输出端输入至非模块A7的输入单，非模块A7的输出端输出NOC信号，或模块A6的输出端输入至上升沿延时模块A8的输入端，上升沿延时模块A8的输出端和比较模块A11的输出端输入至与模块A9的输入端，与模块A9的输出端输入至非模块A10的输入端，非模块A10的输出端输出NBL信号，IABS信号和1％信号输入至比较模块A11的输入端，ALU信号、83.333％信号和非模块A7的输入端输入至选通模快A12的输入端，选通模快A12的输出端和ALF信号输入和最小模块A13的输入端，最小模块A13的输出端和选通模快A14的输出端输入至最大模块A15的输入端，最大模块A15的输出端输出ALF1信号，最大模块A15的输出端和100(O2)信号输入至加法模块A16的输入端，加法模块A16的输出端输出ALF2信号，AFG信号、83.333％和非模块A7的输入端输入至选通模快A14的输入端。4.根据权利要求1所述的一种晶闸管可逆整流器的精准触发脉冲生成系统，其特征在于：所述单脉冲生成模块包括：Y＝X单位延时模块A1、减法模块A2、比较模块A3、Q＝I单位延时模块A4、非模块A5、与模块A6、或模块A7、比较模块A8、非模块A9、或模块A10、Q＝I单位延时模块A11、与模块A12、或模块A13、非模块A14、比较模块A15、Q＝I单位延时模块A16、非模块A17、或模块A18、与模块A19、Q＝I单位延时模块A20、与模块A21、或模块A22、与模块A23、直流波形产生模块A24、非模块A25、直流波形产生模块A26、与模块A27、波形产生模块A28、或模块A29、直流波形产生模块A30、Q＝I单位延时模块A31、非模块A32、与模块A33、非模块A34、与模块A35、非模块A36、Q＝I单位延时模块A37、与模块A38、或模块A39和与模块A40；其中，STX信号输入至Y＝X单位延时模块A1的输入端，Y＝X单位延时模块A1的输出端和STX信号输入至减法模块A2的输入端，减法模块A2的输出端和
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10％信号输入至比较模块A3的输入端，比较模块A3的输出端输入至Q＝I单位延时模块A4的输入端，Q＝I单位延时模块A4的输出端输入至非模块A5的输入端，非模块A5的输出端和比较模块A3的输出端输入至与模块A6的输入端，与模块A6的输出端和PB信号输入至或模块A7的输入端；STX信号和ALF1信号输入至比较模块A8的输入端，PEN信号输入至非模块A9的输入端，非模块A9的输出端和比较模块A8的输出端输入至或模块A10的输入端，或模块A10的输出端和Q＝I单位延时模块A11的输出端输入至与模块A12的输入端，与模块A12和或模块A7的输出端输入至或模块A13的输入端，或模块A13的输出端输入至非模块A14的输入端，或模块A13的输出端输入至Q＝I单位延时模块A11...

【专利技术属性】
技术研发人员：王阳阳，张旭东，李晓龙，吴迪，鹿洪伟，
申请(专利权)人：天津电气科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：