Датчик тока нагрузки импульсногопреобразователя, выполненного по moc-товой cxeme

Датчик тока нагрузки импульсногопреобразователя, выполненного по moc-товой cxeme

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i > j840747

Союз Сеаетскик

Социалистические республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (5! )М. Кл. (22)Заявлено 13.03.78 (21) 2589725/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

G 01 R 19/00 йаударетееавй кшантет

СССР ао девам язебретени11 в аткрытнй

Опубликовано 23.06.81. Бюллетень И 23

Дата опубликования описания 24 .06 .81 (53) УДК 621.317 ° . 7 (088.8 ) Э"

А.П. Усачев, Б. М. Боченков и. С. . Шраменко

1 (22) Авторы, изобретения (21) Заявитель

Новосибирский электротехни (,54) ДАТЧИК ТОКА НАГРУЗКИ ИМПУЛЬСНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, ВЪ|ПОЛНЕННОГО ПО МОСТОВОЙ СХЕМЕ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано, например, в электропри водах с импульсными преобразователя- ми для контроля тока нагрузки.

Известны датчики тока нагрузки, выполненные на основе магнитных усилителей 1).

Недостатком данных устройств является сложность конструкции, связанная с наличием трансформаторов и невозможностью выполнения их схем, в связи с этим — с полной интеграцией.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является уст15 ройство, содержащее преобразователь, выполненный по мостовой схеме с обратными диодами, и два шунта, включенные в плечи преобразователя, и имеющие общую точку, соединенную с корпусом преобразователя, и вычитающий усилитель, входы которого по отдельности подключены к разным шун там 1 2), 2

Однако при симметричном законе переключения в любом режиме работы преобразователя ток нагрузки может протекать только по одному из шунтов, и поэтому на выходе вычитакицего усилителя всегда будет сигнал, пропорциональный току нагрузки . При несимметричном законе переключения силового преобразователя ток нагрузки может протекать одновременно по двум шунтам, в этом режиме устройство имеет большую погрешность, так как усилитель суммирует сигналы с обоих шунтов, и на его выходе появляется сигнал, пропорциональный двойному току нагрузки.

Цель изобретения — повышение точности измерения при несимметричном законе коммутации.

Поставленная цель достигается тем, что в датчик тока, нагрузки импульсного преобразователя выполненного по мостовой схеме, содержащий два шунта, включенные в плечи преобразователя

20

3 8407 и имеющие общий вывод, соединенный с корпусом преобразонателя, и сумматор, введены иннертирующий и неиннертирующий усилители, входы которых соединены с соответствующими шунтами мостоЭ 5 вой выпрямитель, клеммы переменного тока которого соединены соответственно с выходами инвертирующего и неинвертирующего усилителей, а входы сумматора соединены с клеммами постоянного тока мостового выпрямителя, На чертеже представлена принципиаль. ная схема предлагаемого датчика тока нагрузки.

Датчик тока содержит шунты 1 и 2, неинвертирующий усилитель 3, инвер- . тирующий усилитель 4, диоды 5-8 мостового выпрямителя 9, сумматор 10, импульсный преобразователь 11, ключи

12-15 импульсного преобразователя, обратные диоды импульсного преобразоват ля 16-19, нагрузку 20, Устройство работает следующим образом.

При несимметричном законе переключения ключей 12-15 возможны режимы работы, когда ток нагрузки протекает часть периода по одному шунту, а другую часть — по двум шунтам одновре30 ..енно, и когда ток нагрузки протекает часть периода по одному шунту, а часть периода — по другому шунту.

Если включеггы ключи 12 и 15, ток протекает по цепи (+)-12-20-15-2(-)

35 корпус преобразователя. Положительное напряжение с шунта 2 поступает на вход, усиливается и подается на диоды 5 и 6, на вход усилителя 4 по дается нулевой сигнал, а следователь40 но, на диоды 7 и 8 тоже поступает нулевой сигнал . При этом из четырех диодов 5-8 только к диоду 5 приложено прямое напряжение, и он открывается, подавая на один из входов сумматора

10 положительный сигнал, а на другой вход подается нулевое напряжение. На выходе усилителя 0 имеется положительный сигнал, пропорциональный току нагрузки. В следующую часть периода

50 ключ 12 закрывается, и ток протекает по цепи 20-15-2-1-16-20. На вход уси лителя 3 подается положительный сигнал, причем на выходе его имеется усилен ный и Ол Ожи т ел ь ный си Г ныл к От О рый подается на диоды 5 и 6. На вход усилителя 4 подается отрицательный сигнал, который усиливается и инвертируется, а на диоды 7 и 8 подается положительный сиi н,ш, р.явный 110JIU>K1i тельному снгиачу и» ныходе усилителя

3. Диоды 5 и 8 открынаются, а диоды

6 и 7 остаются закрытыми. При этом на один из входов сумматора 10 Ilo дается положительный сигнал, а на другой — нулевой сигнал. На выходе

l0 имеется также положительный сигнал, пропорциональный току нагрузки.

Когда по нагрузке ток течет в обратном направлении и включены ключи

13 и 14, ток течет по цепи (+)-К2-Н-К4-Е1- корпус преобразователя. Положительное напряжение с шунта 1 поступает на вход усилителя 4, усиливается, инвертируется, и отрицательный потенциал подается на диоды 7 и 8

На выходе усилителя 3 действует нулевой потенциал, который подается на диоды 5 и 6. Диод 7 открывается и подает на один из входов сумматора 10 отрицательный сигнал, на другом входе действует нулевой сигнал при этом, на выходе сумматора 10 имеется отрицатепьный сигнал, пропорциональный току нагрузки и информирующий о том, что на нагрузке протекает ток другой полярности, чем в рассмотренном случае. В следующую часть периода ключ

12 закрывается, и ток протекает по цепи 20-13-1-2-19, На вход усилителя

3 подается отрицательный сигнал, причем на выходе его имеется усиленный отрицательный сигнал, который подается на диоды 5 и 6. На вход усилителя

4 подается положительный сигнал, который усиливается и инвертируется, и на диоды 7 и 8 подается отрицательный сигнал„ равный отрицательному сигналу на выходе усилителя 3, Диоды 6 и 7 открываются, а диоды 5 и 8 остаются закрытыми. При этом на один из входов сумматора 10 подается отрицательный сигнал, а на другой — нулевой сигнал, На выходе сумматора 10 имеется отрицательный сигнал, пропорциональный току нагрузки.

В случае, когда ток нагрузки про— текает часть периодов по одному шунту, а часть периода по другому, и включены ключи 12 и 15, ток течет по цепи (+)-К1-Н-КЗ-Е2- корпус преобразователя. Положительное напряжение с шунта 2 поступает на вход усилителя

3, усиливается и подается на диоды

5 и 6. На диоды 7 и 8 подан нулевой потенциал, так как на шунте 2 держится нулевой потенциал. Диод 5 откры5 84074 ь.:..-:тся, н диоды 6-8 закрыты, поэтому ,а один из входов сумматор» 10 подается нулевой потенциал, а на другой— положительный потенциал, и на выходе сумматора 10 имеется положительный потенциал, пропорциональный току нагрузки. В следующую часть периода клв чи 12 и 15 закрываются, и ток протекает по цепи корпус преобразователя—

1 — 16-20- 18-(+ ). .Отрицательное напря- 1О жение с шунта 1 поступает на инвертирующий усилитель 4, усиливается, ин— вертируется, и подается положительный потенциал на диоды 7 и 8, а на диоды

5 и 6 - нулевой, так как в этот момент времени на шунте 2 действует нулевой потенциал . При этом диод 8 открывается, а диоды 5-7 закрыты, и на один из входов сумматора 10 подается нулевой потенциал, на другой — положительный, а на выходе сумматора 10 имеется положительный сигнал, пропорциональный току нагрузки. .Таким образом, датчик тока нагрузки позволяет повысить точность измерения при несимметричном режиме работы импульсного преобразователя.

7 6

Формула изобретения

Датчик тока нагрузки импульсного преобразователя, выполненного по мос.— товой схеме, содержащий два шунта, включенные в плечи преобразователя и имекицие общий вывод, соединенный с корпусам преобразователя, и .сумматор, о т л и ч а ю щ и " c я тем, что, с целью повышения точности измерения при несимметричном законе коммутации, в него введены инвертирующий и неинвертирующнй усилители, входы которых соединены с соответствукщими шунтами, мостовой выпрямитель, клеммы переменного тока которого соединены соответственно с выходами инвертирующего и неинвертирующего усилителей, а входы сумматора соединены с клеммами постоянного тока мостового выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бродовский В.Н. и др. Приводы с частотно-токовым управлением. "Энергия", 1974, с. 107 °

2. ТЕЕЕ transactions on industrial electronics and control 1nstrueentation, 1977, 24,11 1, р.100-107, ВНИИПИ Заказ 4754/65

Тираж 732 Подписное

Филиал ППП "Патент"

r.Óæãîðîä,óë.ÏðîåKòHàÿ,4