三相调压器的程序设计

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脉冲控制电路及控制角确定:

控制器(主CPU)的控制信息是反映晶闸管电路输出电压大小的量。可以理解成是最大输出电压U~与当前应输出电压U的比值。由89C2052构成的晶闸管触发电路应首先根据这一信息确定出控制角a,然后转换成 C/T1定时器的时间常数,确定晶闸管触发脉冲的发出时间。最常用的8位计算机用于普通的自动控制系统,这个输出量通常是一个字节。把由P3口读入的这一个字节的信息采用查表的方法转换成a,这样有利于提高系统响应的快速性,同时查表本身就是一种很好的线性化方法。可以预先将u在整个取值范围分为255等份,并求出每等份中间值对应的a,编制1个 255字节的对应于a的表格存入程序存储器中,单片机在 P3口接收到中断后,用一条MOVC指令即可查出a的值[7]。

脉宽形成:

内部定时/计数器C/T0专门用作触发脉冲宽度的定时。在每 1次 C/T1定时终了,向P1口发控制字的同时,也启动 C/T0。C/T0定时终了时触发脉冲结束,向P1口发00H。C/T0的定时时间即为触发脉冲宽度。一般双窄脉冲的宽度要求在100到300之间,本电路选取脉宽为300,对于 50 Hz的交流电,对应的时间恰为0.1667ms。

相移的实现:

P1口的第 2到第6位的输出经功率放大后分别接 2—6号晶闸管的门极,采用双窄脉冲触发,依次向1,6—2,1—3,2—4,3—5,4—6,5号晶闸管输出脉冲。P1口相应的输出控制字分别为:42H,06H,0CH,18H,30H,60H。三相桥式全控电路每隔600换相 1次,对50 Hz的交流电该时间间隔为20/6~3.333 rrls。1个交流电周期中触发电路向品闸管电路发6次脉冲,本电路由C/11的6次定时来完成。无论控制角为多少,第1次定时都从 a相电压正半周的起点开始,此次定时的时间不超过 600(3.333 rrls),后面的5次定时时间均为 600。对不同的控制角ɑ,首次定时的方法也不相同,现说明如下:

(1)、ɑ小于 300。1,6号晶闸管得到脉冲的时刻距 a相电压正半周起始点为 300+ɑ。

(2)、a在300到600之间。1,6号晶闸管的触发时刻距a相电压的过零点已超过600,所以应在第2次定时终了时触发 1,6号晶闸管,而在第 1次定时终了时应向第6,5号晶闸管发脉冲(发控制字60H)。此时第 1次定时对应的电角度为 300+ɑ-600,第 1次定时时间 T。为 :T。=20(ɑ/360—1/12),单位为 ms。然后经 3.33 ms定时再发送触发的脉冲。

4、晶闸管电路驱动电阻性负载时,控制角有可能大于 900,如果 a在 900到 1500之间,第 1次定时终了向5,4号晶闸管发脉冲(控制字为 30H),T。由下式计算:T。=20(ɑ/360—1/4),单位为ms。如果 a在 1500到 1800之间,第 1次定时后触发 4,3号晶闸管,控制字为 18H。定时时间 T 为:Tl=20(a/360—5/12),单位为 ms。

图8 六相双窄脉冲

第四节 程序流程

基本思想 :触发脉冲 (单宽脉冲、双窄脉冲)直接由单片机生成 ,并且脉冲的宽度可根据用户的需要,方便地调节。当出现过流。固本控制程序由主程序、中断服务程序和运算程序组成

图9 程序流程图

1、主程序完成初始化、键盘扫描和开中断功能,其框图如图10所示。

2、中断服务程序。本触发电路启用了的2051中断源。外部 INTo和外中断INT1和定时器中断来完成电源同步信号的获取,外部中断实现脉冲移相控制功能。计时器T。对电源每个周期单相的过零点进行采样测量,跟踪电源的变化,根据过零采样到电压与电位器的输出的对比电压进行比较决定脉冲的间距。程序采用中断延时方式输出控制角,串行口中断完成脉冲的封锁功能。