2.3.8. Особенности реализации одноканальных синхронных фсу при больших углах управления

Напомним, что под большим углом регулирования здесь понимается угол  > ₀. Именно в связи с такой величиной угла регулирования в разд. 2.3.5 применительно к одноканальным микропроцессорным ФСУ говорилось о возникновении конфликта: с началом нового интервала повторения один ПТ должен одновременно формировать два различных временных интервала, что, естественно, невозможно. Также было сказано, что этот конфликт можно разрешить программным способом. К настоящему моменту читатель познакомился с достаточным количеством материала, чтобы понять принцип решения этой проблемы.

Для ясности изложения сформулируем заново основные свойства микропроцессорного ФСУ, для которого решается данная проблема:

• объект управления – трехфазный управляемый мостовой выпрямитель;

• микропроцессорное ФСУ – синхронное, т. е. отсчет  производится от ТЕК;

• микропроцессорное ФСУ – одноканальное, следовательно, в системе один программируемый таймер;

• максимальный угол управления, формируемый таймером, меньше 60 эл. град.;

• распределение импульсов происходит без подпрограммы прерывания от ПТ;

• возможно прерывание от ПТ.

Задача – реализовать при данных условиях угол регулирования во всем диапазоне, т.е. от нуля до 180 эл. град.

Представим величину угла управления в следующем виде:

=n*₀+*, (2.3)

где n = [/₀] – целая часть частного (n = 0, 1, 2); *= {/₀} – дробная часть частного (очевидно, что *< ₀).

Нетрудно видеть, что коэффициент n показывает, в каком интервале повторения относительно данной ТЕК должно закончиться формирование соответствующего угла управления. Если он должен закончиться на том же интервале повторения, от начала которого он отсчитывается, то n = 0, если на следующем интервале, то n = 1, и т. д. Для упрощения терминологии будем называть эти интервалы повторения зонами, а n – номером зоны.

В соответствии с выражением (2.3) предлагается:

• посредством ПТ формировать только угол *, который всегда меньше ₀ и, соответственно, может быть сформирован этим ПТ, согласно приведенным выше условиям;

• остальные части угла , кратные ₀, не формировать, так как по принципу работы управляемого выпрямителя все равно на каждом интервале повторения должна происходить только одна коммутация вентиля, по крайней мере, в установившемся режиме.

Но возникает другая проблема – реализация функции алгоритмического распределения, а именно на какой вентиль следует подать импульс управления, для которого формирование угла * закончилось на данном интервале повторения.

Вспомним работу блока синхронизации с сетью. Помимо сигналов INT1, совпадающих с ТЕК, он формирует ССФ сети, которое позволяет, как было сказано выше, правильно распределить импульсы управления (составить ССВ) на интервале повторения , соответствующем считанному ССФ. Таблицу, паредставленную на рис. 2.4, преобразуем в табл. 2.3. Колонка «n = 0» полностью соответствует таблице на рис. 2.3, этя колонка, в частности, указывает, какой вентиль нужно включать при том или ином ССФ, если   ₀. Например, при ССФ, равном 5, должен включаться V1. Если же угол управления находится в пределах ₀    2₀ (т. е. n = 1), то данный вентиль должен быть включен на следующем интервале повторения, для которого ССФ равно 1. То же самое будет справедливо и для других вентилей. Таким образом, информация в колонке «n = 1» отличается от информации в колонке «n = 0» циклическим сдвигом вниз на одну строку. Для колонки «n = 2» также нужно сделать сдвиг данных относительно информации в колонке «n = 1». Таким образом, табл. 2.3 позволяет однозначно распределить импульсы управления в одноканальных синхронных микропроцессорных ФСУ при любом значении угла управления.

Рассмотрим теперь работу такого микропроцессорного ФСУ в динамике, т. е. при изменении угла управления, причем при изменении с переходом из одной зоны в другую, что в табл. 2.3 соответствует переходу к другому значению «n». В упрощенном виде работа микропроцессорного ФСУ, а также процессы в управляемом выпрямителе изображены на рис. 2.9, здесь кривая выходного напряжения Ud_ – утолщенная линия.

Весь интервал времени, представленный на рисунке, разбит на три подынтервала, на каждом из них происходит управление вентилями управляемого выпрямителя с разным углом . Причем на первом подынтервале ₁  ₀, на втором – ₀  ₂  2₀, на третьем – снова ₃  ₀. Под эпюрами кривой выходного напряжения приведены ССФ интервалов повторения, номера включаемых на этих интервалах повторения вентилей, а также обозначены интервалы работы вентилей V1...V6.

Т а б л и ц а 2.3