发布时间 : 星期一 文章电力系统稳定器的设计毕业论文更新完毕开始阅读
图4-9 三相全控整流电路
在整流工作状态下，共阴极组的晶闸管只有在其阳极电位最高的一段区间内才有可能导通，因此共阴极组的触发脉冲应在这一段区间内发出。三相触发脉冲按+A、+B、+C相的顺序依次相隔120°发出。共阳极组的晶闸管只有在其阴极电位最低的一段区间内才有可能导通，共阳极组的触发脉冲应在这一段区间内发出。三相脉冲按－C、－A、－B相的顺序依次相隔120°发出，这样对于整个三相全控桥来说，六相触发脉冲应按+A、－C、+B、－A、+C、－B的顺序依次隔60°发出。
4.4.1 同步信号的检测
同步整形电路将交流同步电压信号整形成同周期的方波信号，送入电力系统稳定器的捕获单元，当捕获到方波信号的上升沿时，产生中断请求，作为移相触发脉冲的起点。同步方式可分为两种方式，即单相同步方式和三相同步方式。单相同步方式与三相同步方式相比，单相同步方式简化了硬件电路，减少了中断源，大大提高了系统运行的可靠性，在实际运行中被广泛采用。因此，本文中所设计的电力系统稳定器采取单相同步方式。
在励磁控制系统中，频率的测量具有重要的地位，实时准确地测量到系统频率是实现跟踪采样、脉冲形成以及限制保护的基础。本文中测频电路和同步电路采用同一电路，同步信号检测电路原理图如图4-10所示：
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图4-10 同步信号检测电路
该同步检测电路由滤波电路、LM358比较电路、TLP181高速光电隔离器件等元件组成。在同步电压输入到LM358之前，采用了低通滤波电路对输入的同步电压信号进行滤波，滤除同步电压中的高频干扰信号。通过LM358完成同步电压的过零点检测，形成同步方波信号，最后经过光电隔离器件TLP181与DSP进行隔离。
此同步信号既可以作为可控硅触发脉冲的同步信号，又可兼做DSP电力系统稳定器电量采样的测频信号。同步电压经电压比较器整形成方波，并经过光耦隔离接入TMS320F2812的事件管理器的捕获单元，当CAP口捕获到方波信号的上升沿时，作为移相脉冲的同步信号；当再次捕获到方波信号的上升沿时，记下两次跳变的周期，从而得到当前系统频率。 4.4.2 移相脉冲的形成
脉冲形成环节的作用是在决定了触发脉冲的起始时刻后，由单稳电路产生一定宽度的触发脉冲，并为下一次的触发作好准备，它最终影响着励磁控制系统的性能和安全可靠性。 在可控硅整流系统中，可控硅的触发需要由脉冲移相和脉冲放大两部分组成。脉冲移相触发控制一般有不同方案，例如：用软件中断方法，利用外部硬件锁相环电路和比较器实现硬件延时、分相、 利用计数器实现延时等。
本文脉冲的形成和移相[10]是通过TMS320F2812片上的脉宽调制电路（PWM）来实现的，PWM脉冲的产生受片内比较器的比较动作影响，具体的移相触发脉冲的形成由软件完成。
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4.4.3 脉冲功率放大电路
功率放大环节的作用是对前面产生的具有一定宽度的触发脉冲进行电流放大，以满足触发电路的要求。PWM电路输出的脉冲功率小，不能够直接驱动可控硅导通，为保证可控硅的可靠触发，触发脉冲应有一定的陡度、幅度和宽度，所以必须添加功率放大模块进行功率放大。对于不同机组，其脉冲形成部分是相同的，但其功率放大部分是有所不同的。本文中采用的是三相全控桥式整流电路，具有六组结构相同的脉冲功率放大电路，每组脉冲功率放大电路原理图如图4-11所示：
图4-11 脉冲功率放大电路原理图
图3-11中为防止干扰，光耦把励磁系统与外部隔离， R2、C1限流并使脉冲前沿变陡。脉冲变压器突然关断时，Dl起到续流的作用，D2与D3用于保护晶闸管触发极，R3为限流电阻，R4和发光二极管LED用于脉冲指示。该电路在F2812脉宽调制电路输出的触发宽脉冲基础上，使之变成与之对应的一系列窄脉冲，从而形成脉冲列输出，经功率放大后输出到可控硅的门极，触发相应的可控硅导通。 4.4.4 脉冲故障检测单元
电力系统稳定器的工作是否正常可通过晶闸管触发脉冲的正常与否反映，为保证晶闸管触发脉冲的正常发出，本文的电力系统稳定器采用了脉冲故障检测单元来检测晶闸管触发脉冲的丢失情况，以便使电力系统稳定器能及时纠正错误，若是电力系统稳定器无法恢复的故障，则停止触发脉冲输出，并自动切换到另外
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一个控制通道，以免损害发电机。F2812片上有一个功率驱动保护引脚(PDINT)，该引脚的状态为低电平时将会产生一个功率驱动保护中断，若该中
断使能位被置位时，F2812的CPU将会响应该中断，使事件管理器模块的所有输出引脚都变为高阻态，从而停止触发脉冲输出。本文就是利用这一引脚将触发脉冲的故障情况传递给CPU以便作进一步处理。脉冲故障检测电路[12]的原理图以及与扩展PDINT连接的情况如图4-12所示：
图4-12 脉冲故障检测电路图
图4-12所示的脉冲故障检测单元适用于三相桥式全控整流晶闸管触发脉冲的故障检测，主要部分为可重复触发的单稳态触发器，它由555定时器构成。在图中，最上面的可重复触发的单稳态触发器为+A相晶闸管触发脉冲的脉冲故障检测电路，然后依次下来为B、C相的脉冲故障检测电路。下面以+A相脉冲故障检侧电路为例说明其工作原理。
在电源接通时，在+A相没有触发脉冲的情况下，光电耦合器输出端不导通，电容C1充电，当VC1(555定时器的2脚电压)达到2/3VCC时，555定时器复位，
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