[发明专利]一种用于变化频率的晶闸管同步信号处理方法

摘要

本发明属于大功率变流技术控制领域，具体涉及一种用于变化频率的晶闸管同步信号处理方法。它包括如下步骤，采用一阶RC低通滤波滤除原同步信号的高频成分；将滤波后的同步信号转为方波输入数字信号处理器(DSP)，使用DSP中的捕获单元可以判断出方波信号的频率；通过该滤波器的相频特性计算出该频率下滤波产生的移相；根据方波信号的过零点和滤波后产生的移相，可以预测出下个周期同步信号的过零点，输出与原同步信号同相位的方波信号，用于后续触发脉冲处理。本发明的优点是，准确、快速、频率跟踪能力强，提高晶闸管变流器的触发精度。

主权项

一种用于变化频率的晶闸管同步信号处理方法，其特征在于：它包括以下步骤，(1)采用一阶RC低通滤波滤除原同步信号的高频成分，滤波器的截止频率可选为基波频率的1/3，滤波后的信号将滞后于滤波前；(2)将滤波后的同步信号经比较器转为方波信号，输入数字信号处理器DSP，使用DSP中的捕获单元捕获两次方波信号的上升沿，两次上升沿的计数器值相减得到计数差值，计数器频率除以计数差值得到方波信号的频率；(3)根据滤波器的截止频率f_H和第(2)步中获得的信号频率f，可以通过计算出该频率下滤波产生的移相，反正切计算采用下式进行：$\arctan z=\underset{n=1}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{(-1)}^n{z}^{2n+1}}{2n+1}=z-\frac{z^3}{3}+\frac{z^5}{5}-\frac{z^7}{7}+\·\·\·,$其中|z|≤1；由于f/f_H>1，直接用上式计算反正切的结果不收敛，采用下式进行变换，得到移相角度$\mathrm{\φ}=\arctan \frac{f/f_H-1}{f/f_H+1}+\frac{\mathrm{\π}}{4};$(4)根据方波信号的过零点和计算后得到的移相，利用定时器预测出下个周期同步信号的过零点，并在该时刻输出与原同步信号同相位的方波信号，用于后续触发脉冲处理。