Датчик тока нагрузки мостового инвертора

Датчик тока нагрузки мостового инвертора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к преобразовательной и измерительной технике и может использоваться в электроприводах с частотно-токовым управлением для формирования сигналов обратной связи по току. С целью повышения точности измерения тока нагрузки введены блок 6 согласования с ограничительными резисторами 7-10, диодами 11-14 и источником 15 опорного напряжения. Ключами 16-19 мостового инвертора 4 осуществляется управление током в нагрузке 3. С шатунов 1 и 2 снимаются полезные сигналы. При этом, в зависимости оттого, какая пара ключей (16 и 19 или 17 и 18) замкнута, запертыми оказываются диоды 11,12 или 13,14. В результате вычитающим усилителем 5, построенным на операционном усилителе 24 и резисторах 26-30, выделяется ток нагрузки 3. Диоды 20-23 защищают ключи 16-19 и обеспечивают протекание тока при их коммутации. 1 ил. с Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 R 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОГ)ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4747879/21 (22) 09.10.89 (46) 15.12.91. Бюл. hh 46 (71) Научно-производственное обьединение

"Ротор" (72) M.È;ßðocëàâöeâ, А.Г.Лукашенко и

В.и.попов (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 974536, кл. Н 02 P 5/34, 1973.

1Е ЕЕ transactions on industrial

electronics апб control instrurnentatinn, 1977, 24 hh 1, р. 100-107. (54) ДАТЧИКТОКА НАГРУЗКИ МОСТОВОГО

ИНВЕРТОРА (57) Изобретение относится к преобразовательной и измерительной технике и может использоваться в электроприводах с частот(19> Ы2 <и> 1 698803 А 1 но-токовым управлением для формирования сигналов обратной связи по току. С целью повышения точности измерения тока нагрузки введены блок 6 согласования с ограничительными резисторами 7-10, диодами 11 — 14 и источником 15 опорного напряжения. Ключами 16-19 мостового инвертора 4 осуществляется управление током в нагрузке 3. С шатунов 1 и 2 снимаются полезные сигналы. При этом, в зависимости от того, какая пара ключей (16 и 19 или 17 и

18) замкнута, запертыми оказываются диоды 11,12 или 13,14. В результате вычитающим усилителем 5, построенным на операционном усилителе 24 и резисторах

26 — 30, выделяется ток нагрузки 3. Диоды

20-23 защищают ключи 16-19 и обеспечивают протеканиетока при их коммутации. 1 ил.

1698803

Изобретение относится к преобразовательной и измерительной технике и может быть использовано в электроприводах с частотно-токовым управлением для формирования сигналов обратной связи по току.

Целью изобретения является повышение точности измерения тока нагрузки, На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Датчик тока нагрузки содержит шунты 1 и 2, нагрузку 3, мостовой инвертор 4, вычитающий усилитель 5, выход которого является выходом датчика, а четыре входа вычитающего усилителя 5 соединены с четырьмя соответствующими выходами блока

6 согласования, первый вход которого соединен с первыми выводами шунта 1 и диагонали мостового инвертора 4, второй вывод диагонали которого соединен с первым выводом шунта 2 и четвертым входом блока 6 согласования, вторые выводу шунтов 1 и 2 соединены с выводами нагрузки 3 и вторым и третьим входами блока 6 согласования.

Блок 6 согласования содержит ограничительные резисторы 7 — 10, первые выводы которых являются первым, вторым, третьим и четвертым входами блока 6 согласования, вторые выводы ограничительных резисторов 7 — 10 являются соответствующими выходами блока б согласования и соединены с анодами диодов 11 — 14, катоды которых обьединены и соединены с первым выводом источника 15 опорного напряжения, другой вывод которого соединен с общей шиной.

Первый вывод мостового инвертора 4 соединен с клеммой источника питания (не показано), второй вывод мостового инвертора соединен с общей шиной, Мостовой .инвертор 4 состоит из ключей 16 — 19 и дио;äîâ 20 — 23. Первые выводы ключей 16 и 18 соединены с анодами диодов 20 и 23 и являются первым выводом мостового инвертора, вторым выводом которого являются первые выводы ключей 17 и 19 и катоды диодов 21 и 22, вторые выводы кл очей 16 и

17 соединены с анодом и катодом диодов 20 и 21 соответственно и являются первым выводом диагонали, второй вывод которой соединен с катодом и анодом диодов 22 и 23 и вторыми выводами ключей 18 и 19.

Вычитающий усилитель 5содержит операционный усилитель 24, выход которого является выходом усилителя 5 и через резистор 25 соединен с первыми выводами резисторов 26 и 27 и инвертирующим входом операционного усилителя 24, неинвертирующий вход которого соединен с первыми резисторами 28 — 30, второй вывод последнего соединен с общей шиной, вторые вы5

55 воды резисторов 26 — 29 являются соответствующими входами аычитающего усилителя

5. При указанном включении диодов 20 — 23 и 11 — 14 источник питания и источник 15 опорного напряжения имеют положительную полярность.

Датчик тока нагрузки мостового инвертора работает следующим образом.

Регулирование тока в нагрузке 3 осуществляется согласно симметричному закону коммутации ключей 16-19, в соответствии с которым подключение нагрузки 3 к источнику питания осуществляется замыканием двух ключей той или иной диагонали мостоеого инвертора 4.

Выходное напряжение U«источника

15 опорного напряжения выбирается из условия (Uk + Rm макс)< 0оп < (Un Ок Rm !макс), (1) где U4 — падение напряжения на открытом ключе мостового инвертора 4;

R — активное сопротивление шунтов 1 и2; макс МаКСИмапЬНО ВОЗМОЖНЫЙ TOK HBгрузки 3;

Uo — напряжение источника питания мостового инаертора 4.

Также величина 0оп должна удовлетворять неравенству

Uon < Одоп, (2) где Ид« вЂ” допустимое входное напряжение вычитающего усилителя 5.

Если включены ключи 16 и 19 мостового инвертора 4, ток нагрузки протекает по цепии (+) -1 6-1-3-2-19-(-).

Соотношение между напряжениями, поступающими с шунтов 1 и 2 на входы блока 6 согласования, и напряжением Uo, выбранного согласно (1) и (2), таково, что диоды 11 и 12 открываются и на выходы блока 6 согласования поступает опорное напряжение Uon, а диоды 13 и 14 остаются закрытыми и на соответствующие выходы блока 6 согласования поступают напряжения, снимаемые с шунта 2, в результате на выходе датчика тока получаем напряжение, пропорциональное току нагрузки 3, Далее, если ключи 16 и 19 выключаются, то ток нагрузки 3 продолжает протекать а том же направлении по цепи 3-2-23-(+)-(-)21-1-3. В этом случае диоды 11 и 12 закрываются, а диоды 13 и 14 открываются. На входы вычитающего усилителя 5 поступают напряжения, снимаемые с шунта 1, а на другие входы — опорное напряжение Ооп. В результате на выходе датчика тока получаем напряжение, пропорциональное току нагрузки.

1698803

Предлагаемое устройство работает аналогичным образом при протекании тока нагрузки в противоположном направлении.

Составитель В.Смирнов

Техред М.Моргентал Корректор 3.Слиган

Редактор Ю.Середа

Заказ 4393 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Датчик тока нагрузки мостового инвертора, первый вывод которого соединен с клеммой источника питания, а другой вывод соединен с общей шиной, содержащий два шунта и вычитающий усилитель, построенный на основе операционного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения тока нагрузки, в него введен блок согласования, имеющий четыре выхода, при этом блок согласования содержит четыре ограничительные резистора, четыре диода и источник опорного напряжения, который первым выводом соединен с первым выводом мостового инвертора, другой вывод источника опорного направления соединен с катодами диодов, анод каждого диода соединен с од5 ним из выходов блока согласования и через ограничительный резистор — с соответствующим его входом, вычитающий усилитель снабжен третьим и четвертым выходами, причем четыре входа вычитающего усилите10 ля соединены с соответствующими выходами блока согласования, первые выводы обоих шунтов соединены с первым и четвертым входом блока согласования и соответствующими выводами диагонали мостового

15 инвертора, вторые выводы шунтов соединены с вторым и третьим входами блока согласования и выводами нагрузки соответственно.