[发明专利]一种功率调整器的移相控制方法和系统

说明书

本发明揭示了一种功率调整器的移相控制方法和系统，其方法包括；实时采样设定电压范围0‑X的模拟输入信号H，获取一个信号周期的调功比例A，A=H/X；根据调功比例A，获取设定输入频率下，导通角θ和移相时间t的值；实时采样供给负载的输出电压；当输出电压零点时，自零开始计时，当计时值与移相时间t的值相等时，输出PWM信号，控制供给负载的电压和电流；定时采样供给负载的输出电流的瞬时值I；获取有效值I1，判断有效值I1和期望值I2的误差E，校准调功比例A，获取调功比例A1；根据调功比例A1，重复获取调功比例A后的步骤。本方法提升调压稳定性，精准控制输出功率，提升功率调整器的控制精准度。

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种功率调整器的移相控制方法和系统。

背景技术

电力功率调整器是应用晶闸管/可控硅和其触发控制电路来调整负载功率的功率调整单元系统，其原理是运用数字电路触发可控硅来实现调压和调功的功效。其中，调压采用移相控制方法，调功则采用周期调功方法或者变周期调功方法。该系统经常被用于工业电炉的加热控制和大型风机水泵软启动节能运行控制等。

现今，大多通过移相来调压的控制方法是基于过零触发，即在设定的时间间隔内，改变晶闸管导通的周波数来实现电压或功率的控制，这会导致当通断比较小时容易产生低频干扰、当电网容量不够大时照明会闪烁和电表指针抖动等现象，且这种控制方法能够控制导通时刻的电压，却无法精准控制输出功率，无法满足部分应用场景的需求，例如工业电炉的加热控制需要精准控制负载的发热量，这种控制方法便无法准确设计加热系统的工作时间。

因此，需要提供一种功率调整器的移相控制方法和系统，避免过零触发时容易出现的不稳定状况，并精准控制输出功率，提升功率调整器的控制精准度，扩大功率调整器的应用范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种功率调整器的移相控制方法和系统，避免过零触发时容易出现的不稳定状况，并精准控制输出功率，提升功率调整器的控制精准度，扩大功率调整器的应用范围。

为了达到上述目的，本发明提供了一种功率调整器的移相控制方法，包括：

实时采样设定电压范围0-X的模拟输入信号H，获取一个信号周期的调功比例A，A=H/X；

根据所述调功比例A，获取设定输入频率下，导通角和移相时间t的值；

实时采样供给负载的输出电压；当所述输出电压零点时，自零开始计时，当计时值与所述移相时间t的值相等时，输出PWM信号，控制供给所述负载的电压和可通过电流；

在输出PWM信号后，定时采样供给所述负载的输出电流的瞬时值I；获取所述瞬时值I的有效值I1，判断所述有效值I1和期望值I2的误差E，根据所述误差E校准调功比例A，获取调功比例A1；

根据所述调功比例A1，获取下一个信号周期在所述设定输入频率下，导通角和移相时间t的值。

可选的，导通角的计算公式为：，；移相时间t的计算公式为：，其中w为角速度。

可选的，获取所述调功比例A的方式还包括：实时多次采样模拟输入信号，通过数组的形式存储所述调功比例A的至少三个不同取值；对数组内的数值进行排序；去除数组内数值的最大值和最小值；通过加权平均数组内的其余数值获取调功比例A。

可选的，实时采样多相的输出电压，在实时采样供给负载的输出电压后，还包括：获取多相之间的均衡度 ，根据所述均衡度和阈值判断是否发生多相不均衡故障；所述均衡度的计算公式为：，其中，为线电压的有效值，n为线电压数量，U_dk为从U_d1到U_dn；为U_d1到U_dn的平均值；进行不均衡保护。