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。三相電網電壓A、B、C經過3個同步變壓器(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電壓，當Uab(Ubc、Uca)為正半周期時，比較器輸出低電平，經一個施密特反相器進行波形整形后變為高電平，保持與同步電壓Uab(Ubc、Uca)同步關系。根據圖3所示的矢量關系分析，它為T6(T2、T4)管的同步信號；而上述3個信號再經過一個施密特反相器輸出則獲得T3(T5、T1)管的同步信號。同步信號經過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，不用進行相序判別，可以進行T1的同步信號捕獲，可以T1、T3、T5的同步信號捕獲，也可以捕獲六個同步信號。本文采用的是捕獲六個同步信號，直接用硬件檢測，更能反映電網波動的真實情況。

圖4 三相交流調壓電路的同步信號產生電路

　　2.2.2 SCR觸發電路

　　三相交流調壓是通過調節反并聯二極管的導通角來實現的，此晶閘管能否穩定可靠地觸發是非常重要的。DSP在捕獲晶閘管的同步信號時，計算觸發角后，輸出雙窄脈沖，經過高頻調制后通過脈沖變壓器隔離放大后，產生晶閘管所需的觸發脈沖，如圖5所示。

圖5 SCR觸發電路

　　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，每個除塵反應器都要工作在最佳火花率下。可以通過檢測火花放電現象來實現火花控制。當產生火花放電時，二次電流會顯著增加，利用這個特點可以直接采用硬件比較電路的方法。通過LM339N 將二次電流的瞬時值和DSP經過D/A輸出設定后的火花放電閾值進行比較，經光耦隔離后，送入DSP，如圖6所示。當檢測到火花閃絡現象時，就執行火花中斷子程序，記錄當前放電時的運行電壓值，并封鎖晶閘管觸發脈沖，經過延時后重新計算晶閘管的導通角，使得運行電壓為上次放電時的運行電壓，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。

圖6 火*檢測電路

　　2.3 控制系統的軟件設計

　　整個控制系統軟件由主程序和五個中斷服務程序構成，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，而中斷服務程序中，EVA捕捉中斷對電網頻率進行鎖相，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際值；T1下溢中斷實時對采樣周期進行調整；火*中斷對SCR觸發脈沖進行封鎖；數據通訊中斷主要是接收控制終端發送的數據和指令，返回控制終端所需要的各個參數完成控制終端對電源的實時監控。

圖7 主程序流程圖