Порядок включения вентилей в одноканальных синхронных микропроцессорных фсу

ССФ	n = 0	n = 1	n = 2
5	V1	V6	V5
1	V2	V1	V6
3	V3	V2	V1
2	V4	V3	V2
6	V5	V4	V3
4	V6	V5	V4

Замечание. Предполагается, что ток нагрузки Id непрерывный, угол коммутации мал и им можно пренебречь.

Рис. 2.9

Как показано на рисунке, в первом подынтервале, для которого n = 0, при ССФ = 5 включается вентиль V1, при ССФ = 1 – вентиль V2. Далее начинается второй подынтервал, для которого n = 1. Из рисунка, в частности, видно, как углы ₂, относящиеся к соседним зонам, перекрывают друг друга (штриховые двунаправленные стрелки). Первое на данном подынтервале ССФ = 3, для него и для n = 1 (табл. 2.3) необходимо включить V2, но он уже включен. Чтобы не нарушать алгоритм работы (программное обеспечение) микропроцессорного ФСУ, необходимо просто подтвердить его включение. Далее, в соответствии с алгоритмом работы управляемого выпрямителя включаются V3 и V4.

Таким образом, увеличение угла управления с переходом в следующую зону особых сложностей не вызывает. Неприятности начинаются при переходе к третьему подынтервалу, когда угол управления уменьшается с переходом в другой диапазон (n = 0). Для нового интервала повторения ССФ = 4. Для него и для n = 0 (табл. 2.3) необходимо включить V6, но при этом нарушается очередность включения вентилей (по порядку должен быть включен V5). Нарушение последовательности включения вентилей может привести к аварийным режимам, вызванным опрокидыванием или прорывом преобразователя в инверторном режиме [5].

Для выполнения всех требований, налагаемых на процесс управления преобразователем, на данном интервале повторения производят последовательное включение двух вентилей. С этой целью угол управления ₃ разбивается на две составляющие – и. Далее процедура работы программного обеспечения, например, может быть такой. В подпрограмме по ТЕК (т. е. синхронно, по сигналуINT1) в ПТ заносятся код угла , информация о включенииV5 и также разрешается прерывание от этого ПТ. После отработки таймером первой составляющей он включает вентиль V5 и формирует запрос на прерывание (сигнал INT2, на рис. 2.9 показан жирным пунктиром). По данному запросу микропроцессор переходит на соответствующую подпрограмму, в которой заносит в таймер код второй составляющей угла – , информацию о включении вентиляV6 и запрещает прерывание от ПТ. После отработки таймером второй составляющей автоматически формируется импульс управления вентилем V6. На следующем интервале повторения в соответствии с алгоритмом работы УВ включается V1 и т. д.

Таким образом, «скользким» моментом здесь является переход из одной зоны в другую при уменьшении угла управления. В одноканальных синхронных микропроцессорных ФСУ он требует дополнительных программных и аппаратных средств, а также некоторой смены алгоритма работы. В частности, при увеличении  коммутация вентиля с одного из интервалов повторения переносится на следующий интервал повторения, а при уменьшении угла управления на одном интервале повторения необходимо последовательно включить два тиристора.

При большем переходе (например, при переходе угла управления из зоны с n = 0 в зону с n = 2 или обратно) процессы в управлении и в работе управляемого выпрямителя различаются только количественно: при увеличении  один и тот же тиристор необходимо включить на трех последовательных интервалах повторения, а при уменьшении  на одном интервале повторения необходимо будет последовательно включить три вентиля. Последнее, в частности, обеспечивает предельное быстродействие управляемого выпрямителя.

Следует также отметить, что при уменьшении  соответственно уменьшается и время работы тиристоров (в нашем случае тиристоров V4 и V5), т.е. время между включениями очередных тиристоров (см. интервал на рис. 2.9). Оно всегда должно быть больше продолжительности угла коммутации  (который на эпюрах не отражен), иначе в схеме может возникнуть ситуация, когда одновременно происходит коммутация вентилей и в анодной, и в катодной группах. Это может привести к возникновению эффекта нулевого вентиля и, соответственно, к искажению формы выходного напряжения преобразователя.

Все сказанное выше позволяет сделать следующие выводы. Во-пер­вых, в одноканальных синхронных микропроцессорных ФСУ в принципе реализуется весь диапазон изменения угла регулирования. Во-вто­рых, эта реализация, впрочем, как и реализация любого другого варианта микропроцессорных ФСУ, требует учета многих особенностей работы УВ: работы в выпрямительном и инверторном режимах, работы в статике и в динамике. Они должны быть учтены при проектировании аппаратных средств МПСУ и, в первую очередь, программного обеспечения, вопросам построения которого посвящен следующий раздел.