Устройство для контроля тока вентильных преобразователей Советский патент 1987 года по МПК G01R19/18 H02H7/12 

113

Иг обретение относится к преобразог вательной технике и может быть использовано в цепях защиты и управления вентильными преобразователями, в частности, предназначенными для работы с сетью переменного напряжения например выпрямителями и зависимыми инверторами.

Цель изобретения - повьшение достоверности контроля путем повышения точности измерения тока.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг„2 - принципиальная схема, иллюстрирующая способ подключения датчиков к фазам переменного тока вентильного преобразователя; на фиг.З - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для контроля тока вентильных преобразователей (фиг.1) содерзйит первый датчик 1 напряжения, соединенный с первым входом интегратора 2 через блок 3 управления, и коммутатор 4 на транзисторном ключе, а также второй датчик 5 напряжения, соединенный с вторым входом интегратора 2. Первый датчик 1 напряже- ния выполнен по однофазной мостовой схеме на диодах 6-9 причем клеммы 10 и 11 служат его входом, а клеммы 12 и 13 - его выходом. Второй датчик 5 напряжения выполнен также по однофазной мостовой схеме на четырех диодах 14-17. Клеммы 18 и 19 служат его входом, а клеммы 20 и 21- выходом. Блок 3 управления состоит из соединенных последовательно резистора 22 и диода 23. Клеммы 24 и 25 бло ка 3 управления служат его входом и клеммы 25 и 26 его выходом. Коммутатор 4 вьтолнен на транзисторе 27. ; Вход коммутатора 4 представлен клеммами 28 и 29, а выход - клеммами 29 и 30. Интегратор 2 содержит цепь из последовательно соединенных безиндук тивных резистора 31 и конденсатора 32. Клеммы 33 и 34, соединенные с коденсатором 32, служат первым входом интегратора 2, одновременно являясь его выходом и выходом всего устройства. Клеммы 34 и 35 служат вторым входом интегратора 2. Клеммы 10 и 11, напряжение на которых обозначено как и, (фиг.1 - З) предназначены для подключения к двум фазам цепи переменного тока вентильного блока 36 преобразователя 37, а именно к клемI2

мам 38 и 39 либо 39 и 40, либо 38 и 40 (фиг.2). Второй датчик 5 напряжения подключен к клеммам I8 и 19 к тем же фазам, что и датчик 1, но через индуктивные злементы 41-43 цепи переменного тока преобразователя 37, например через токоограничительные реакторы. Подключение производят к клеммам 44 и 45 или 45 и 46, или 44 и 46. Напряжение на клеммах обозначено как Up (ifr.l - З) .

Устройство работает следующим образом.

При открытом вентиле 47 вентильного блока 36 и протекании через него измеряемого тока i отпирается вентиль 48. Клеммы 38 и 39 оказываются закороченными зтими вентилями и под действием переменного напряжения U на входе преобразователя 37 (клеммы 44 и 45) ток во включаемом вентиле 48 увеличивается от нуля до полного тока i, а в выключаемом вентиле 47 убывает от величины I до нуля. Процесс переключения происходит за врем t,, назьшаемое временем коммутации. Напряжение на входе датчика 5 нап-. ряжения равно переменному напряжению преобразователя U| , которое на интервалах коммутации t|((фиг.3) является коммутирующим напряжением Ufl и, .Выходное напряжение U датчика 5 является вьтрямленным, повторяет по форме полуволны напряжения Urt и подается на вход интегратора 2.

Напряжение Ug на входе первого датчика 1 напряжения на межкоммутационных интервалах времени t равно приблизительно 11,, а на интервалах коммутации Ug 0. На выходе датчика 1 напряжение U является вьшрямленным и повторяет по форме полуволны напряжение Ug (фиг.З).

При работе устройства напряжение Ц подается на вход блока 3 управления. При зтом возникает напряжение и j О на интервалах t., на интервалах t , Напряжение Uj подается на вход ключа 4. При зтом, когда Uj # О, коммутатор 4 блокирует работу интегратора 2, а когда U, О на интервалах t, - деблокирует. При Uj О транзистор 27 открыт и конденсатор 32 интегратора 2 закорочен. При U- О транзистор 27 закрыт и напряжение Uj, приложенное к интегратору 2, обеспечивает линейный заряд конденсатора 32 через резистор

3

31. Амплитуда напряжения U на конденсаторе 32 (выход устройства, клеммы 33 и 34 } пропорциональна измеряемому току i на интервалах коммутации и не зависит от величины углов коммутации и углов регулирования, так как Dj U,,

1

.

5 j.dt.

где LK - индуктивность реактивного элемента в цепи переменного тока преобразователя 37; Uj - напряжение на интеграторе 2.

На интервалах t цм когда коммутатор 4 блокирует работу интегратора 2 (транзистор 27 открыт), напряжение Uj 0, что подготавливает интегратор 2 к измерению тока на следующем интервале t,

Контролируемый ток вентильного преобразователя в устройстве не протекает, так как измерение тока производится косвенным методом путем измерения коммутирующего напряжения

L

I

Фиг.2

25371

и, в схеме преобразователя, интеграл которого по времени пропорционален измеряемому току.

5

Формула изобретения

Устройство для контроля тока вентильных преобразователей, содержа10 щее первый датчик с входными клеммами для подключения к цепи переменного тока вентильного блока Лреобразо- вателя, двухвходовый интегратор, подсоединенный первым входом через

15 последовательно соединнные коммутатор и блок управления коммутатором с выходом первого датчика напряжения, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения достоверности конт20 роля путем повьппения точности измерения тока, оно снабжено вторым датчиком напряжения, выход которого подключен к второму входу интегратора, а вход - к тем же входным клеммам

25 первого датчика через индуктивные элементы цепи переменного тока преобразователя.

А йг л

ft г

%Ы

9игЗ

нн

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в цепях защиты и управления вентильными преобразователями, в частности, предназначенными для работы с сетью переменного напряжения, например выпрямителями и зависимыми инверторами. Изобретение позволяет повысить достоверность контроля путем повьппения точности измерения тока. Устройство содержит датчики 1 и 5 напряжения. Входные кпеммы 10 и 11 датчика 1 предназначены для подключения к цепи переменного тока вентильного блока преобразователя и соединены с входом второго датчика 5 посредством индуктивных элементов цепи переменного тока преобразователя. Выход первого датчика напряжения через последовательно соединенные коммутатор 4 и блок 3 управления подключен к первому входу, представленному клеммами 33 и 34 интегратора 2, являющимися одновременно выходом устройства. Выход второго датчика 5 подсоединен к второму входу интегратора 2, представленному клеммами 34 и 35. 3 ил. (О С 00 ГС ел 00 ir ZIjHSLl 3 ГЖ11. зг yf Фиг.} Т J4