[发明专利]一种提高永磁操动机构选相精度的方法

权利要求书

1.一种提高永磁操动机构选相精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过采样调理模块实时采集电网电压以及电流，经过跟随和高频滤波，输入到电压比较模块，进行硬件过零点检测,同时对采集的正相电网信号进行加权移动滤波实现软件过零点预测,二者配合确定最终过零点；

S2、根据选相角度计算永磁操动机构选相控制需要的延时时间，并以过零点为起始点，进行相应的延时；

所述步骤S1中，硬件过零点检测包括正相电压采集电路、反相电压采集电路、正反相电压比较电路；

正相电压采集电路包括电压互感器(PT1)、互感器输入电阻(R1)、互感器输出电阻(R2)、互感器输出滤波电容(C2)、电压跟随器(U1)、低通滤波器(U2)；

反相电压采集电路包括电压互感器(PT2)、互感器输入电阻(R5)、互感器输出电阻(R6)、互感器输出滤波电容(C5)、电压跟随器(U3)、低通滤波器(U4)；

正反相电压比较电路包括正相电压跟随器(U5)、反相电压跟随器(U6)、电压比较器(U7)；

正相电压采集电路与反相电压采集电路输入侧分别接极性相反的电网电压，经过同样的互感器、电压跟随器以及低通滤波器，得到模拟信号V_{out_p}与V_{out_m}：

两个模拟信号都由两部分组成，其中Asin(ωt+φ)是电网电压经过互感器转化得到的实际量，B是硬件电路中的固有偏置，正反向比较电路中模拟信号V_{out_p}与V_{out_m}经电压跟随分别接到比较器的两个输入端，输出端的电平变化时刻即为硬件检测到的过零点；

所述步骤S1中，对电网信号进行软件过零点预测，包括采集一个周期的电网信号X，取出最大值X_max以及最小值X_min，算出二者平均值

连续操作三次，保留最近三次的信号平均值其中是三次中最早一次电网信号平均值，三次中最近一次电网信号平均值，使用加权移动滤波对电网的三次平均值信号进行滤波，三个采样值权重为1/(1+e+e²)、e/(1+e+e²)、e²/(1+e+e²)，公式为：

e是自然常数，是软件预测的零点值，根据预测下一周期的电网过零点时刻；

所述步骤S2中，延时时间由下面公式算出：

其中T_delay为需要求解的延时时间，T_deal为DSP的处理速度，T_do为永磁操动机构的动作时间，T_re为光耦的响应时间，θ_xuan为设定的重合闸角度，K为整数，T为电网的周期，其中T的单位为ms。

2.根据权利要求1所述的一种提高永磁操动机构选相精度的方法，其特征在于，所述步骤S1中，硬件过零点检测以及软件过零点预测相配合，包括存储当前以及上一时刻的电网模拟信号值记为M₁和M₂；当硬件检测到过零点，程序进入中断，在中断中计算如果则进行下一个中断过零点选择，如果则以该点进行延时操作。