基于DSP的靜電除塵三相電源調壓系統研制

　　三相交流調壓電路的電壓同步信號檢測電路如圖4所示。三相電網(wǎng)電壓A、B、C經(jīng)過(guò)3個(gè)同步變壓器(按Δ/Y接法)隔離、衰減并送比較器，直接比較同相輸入端和反相輸入端的瞬時(shí)電壓，當Uab(Ubc、Uca)為正半周期時(shí)，比較器輸出低電平，經(jīng)一個(gè)施密特反相器進(jìn)行波形整形后變?yōu)楦唠娖?，保持與同步電壓Uab(Ubc、Uca)同步關(guān)系。根據圖3所示的矢量關(guān)系分析，它為T(mén)6(T2、T4)管的同步信號；而上述3個(gè)信號再經(jīng)過(guò)一個(gè)施密特反相器輸出則獲得T3(T5、T1)管的同步信號。同步信號經(jīng)過(guò)光耦隔離后直接輸入DSP的捕獲口。本電路的使用非常靈活方便，不用進(jìn)行相序判別，可以進(jìn)行T1的同步信號捕獲，可以T1、T3、T5的同步信號捕獲，也可以捕獲六個(gè)同步信號。本文采用的是捕獲六個(gè)同步信號，直接用硬件檢測，更能反映電網(wǎng)波動(dòng)的真實(shí)情況。

圖4 三相交流調壓電路的同步信號產(chǎn)生電路

　　2.2.2 SCR觸發(fā)電路

　　三相交流調壓是通過(guò)調節反并聯(lián)二極管的導通角來(lái)實(shí)現的，此晶閘管能否穩定可靠地觸發(fā)是非常重要的。DSP在捕獲晶閘管的同步信號時(shí)，計算觸發(fā)角后，輸出雙窄脈沖，經(jīng)過(guò)高頻調制后通過(guò)脈沖變壓器隔離放大后，產(chǎn)生晶閘管所需的觸發(fā)脈沖，如圖5所示。

圖5 SCR觸發(fā)電路

　　2.2.3 火花檢測電路

　　要提高靜電除塵三相電源的除塵效率，每個(gè)除塵反應器都要工作在最佳火花率下?？梢酝ㄟ^(guò)檢測火花放電現象來(lái)實(shí)現火花控制。當產(chǎn)生火花放電時(shí)，二次電流會(huì )顯著(zhù)增加，利用這個(gè)特點(diǎn)可以直接采用硬件比較電路的方法。通過(guò)LM339N 將二次電流的瞬時(shí)值和DSP經(jīng)過(guò)D/A輸出設定后的火花放電閾值進(jìn)行比較，經(jīng)光耦隔離后，送入DSP，如圖6所示。當檢測到火花閃絡(luò )現象時(shí)，就執行火花中斷子程序，記錄當前放電時(shí)的運行電壓值，并封鎖晶閘管觸發(fā)脈沖，經(jīng)過(guò)延時(shí)后重新計算晶閘管的導通角，使得運行電壓為上次放電時(shí)的運行電壓，這樣就保證了靜電除塵三相電源始終保持在臨界放電狀態(tài)。

圖6 火*檢測電路

　　2.3 控制系統的軟件設計

　　整個(gè)控制系統軟件由主程序和五個(gè)中斷服務(wù)程序構成，其流程圖分別如圖7和圖8所示。主程序主要完成系統初始化和算法計算兩部分，而中斷服務(wù)程序中，EVA捕捉中斷對電網(wǎng)頻率進(jìn)行鎖相，并計算采樣周期；AD計算中斷將采樣值轉化成算法運算所需要的實(shí)際值；T1下溢中斷實(shí)時(shí)對采樣周期進(jìn)行調整；火*中斷對SCR觸發(fā)脈沖進(jìn)行封鎖；數據通訊中斷主要是接收控制終端發(fā)送的數據和指令，返回控制終端所需要的各個(gè)參數完成控制終端對電源的實(shí)時(shí)監控。

圖7 主程序流程圖