Датчик тока вентильного электропривода Советский патент 1988 года по МПК G01R19/18 

СО

00 о

CD ГчЭ

Изобретение относится к электроизмари- гельной технике и может быть использовано для электроприводов различного назначения.

Цель изобретения - повьш ение быстродействия и точности за счет расширения полосы пропуска 1(я и снижения уровня помех.

На чертеже изображена нринципиальная схема Предлагаемого датчика тока вентильного электропривода.

I Датчик содержит шунт 1, выводы которо- го соединены с первым и вторым входами двухтактного модулятора 2 и его первым и вторым управляющими входами соответственно. Двухтактный модулятор 2 состоит ИЗ первого 3 и второго 4 транзисторов, базы iкоторых соединены с третьим и четвертым |управляюи.ими входами двухтактного моду- |лятора 2 соответственно, и первой 5 и второй 6 обмоток разделительного трансфор- 1матора 7, начала которых соединены с эмиттерами первого 3 и второго 4 транзисторов соответственно, а концы этих обмоток разделительного трансформатора 7 соединены с коллекторами второго 4 и первого 3 транзисторов и вторым и первым входами двухтактного модулятора 2. Двухтактный демодулятор 8 состоит из третьего 9 и четвертого 10 транзисторов, эмиттеры которых соединены с концами третьей 11 и четвертой 12 обмоток разделительного трансформатора 7 соответственно, :j начала этих обмоток соединены с коллекторами четвертого 10 и третьего 9 тран- нисторов и вторым и первым выходами двухтактного демодулятора 8 и с его вторым и нервым управляющими входами. Базы третьего 9 и четвертого 10 транзисторов соединены с третьим и четвертым управляющими входами двухтактного демодулятора 8 соот- ветственно. Первый и второй выходы двухтактного демодулятора 8 соединены с первым и вторым входами дифференциального усилителя 13 соответственно. Первый, второй, третий и четвертый управляющие входы двухтактного модулятора 2 соединены с -первым, вторым, третьим и четвертым выходами источника 14 коммутирующих сигна лов соответственно, пятый, щестой, седьмой и восьмой выходы которого соединены с первым, вторым, третьим и четвертым управляющими входами двухтактного демодулятора 8 соответственно. Первый 3, второй 4, третий 9 и четвертый 10 транзисторы - одинакового типа проводимости.

Датчик тока вентильного электропривода работает следующим образом.

Напряжение, снимаемое с шунта 1 и пропорциональное току контролируемой цепи, модулируется двухтактным модулятором 2, транзисторы 3 и 4 которого поочередно открываются и на обмотках 5 и 6 разделительного трансформатора 7 появляются разно- полярные импульсы напряжения. Амплитуда импульсов соответствует мгновенному значению напряжения на щунте 1, а частота импульсов соответствует частоте источника 14 коммутирующих сигналов. Так как в каждом плече модулятора использован только один транзистор, то величина сопротивления транзистора в открытом состоянии имеет минимальное значение, и следовательно, исходя из допустимой величины статического коэффициента передачи модулятора, индуктивности обмоток 5 и б разделительного трансформатора 7 и связанные с ними паразитные индуктивности рассеяния и емкости имеют минимально возможные значения. В результате верхняя граница полосы пропускания датчика, ограничиваемая в основном параметрами трансформатора 7, имеет наиболее высокое значение. Компенсация влияния остаточных напряжений транзисторов осуществляется непосредственно на первичных обмотках трансформатора 7 без трансформации напряжений в демодулятор 8. Импульсные помехи, вызываемые процессами перезаряда паразитных емкостей вторичных обмоток трансформатора источника 14 коммутирующих сигналов, также имеют минимальное значение, так как его первый и второй выходы соединены с шунтом. Распределенная емкость силовой цепи, в которой установлен шунт, по отношению к общей точке датчика имеет намного большее значение, чем паразитная емкость между первичной и вторичными обмотками трансформатора источника 14 коммутирующих сигналов.

Двухтактный демодулятор 8 работает аналогично модулятору 2 и компенсация влияния остаточных напряжений транзисторов 9 и 10 происходит на вторичных обмотках 11 и 12 трансформатора 7, но полярность подключения этих обмоток к транзисторам 9 и 10 изменена на противоположную по сравнению с модулятором 2. При этом происходит некоторая компенсация постоянного подмаг- ничивания сердечника трансформатора 7.

Учитывая, что при полной симметрии схемы демодулятора 8 импульсы помехи от перезаряда паразитных емкостей вторичных обмоток трансформатора источника 14 коммутирующих сигналов имеют одинаковую величину и изменяются синхронно по отноше нию к общей точке датчика на обоих выходах демодулятора 8, на выходе усилителя 13, выполненного по схеме с дифференциальным входом, указанная помеха будет .иметь существенно меньшее значение, чем в случае иного выполнения усилителя 13.

Формула изобретения

Датчик тока вентильного электропривода, содержащий шунт, к первому и второму выводам которого подключены первый и второй входы двухтактного модулятора и его первый и второй управляющие входы соответственно, а двухтактный модулятор состоит из первого и второго транзисторов

одинакового типа проводимости, базы которых соединены с третьим и четвертым управляющими входами двухтактного модулятора соответственно, и первой и второй обмоток разделительного трансформатора, двухтактный демодулятор, состоящий из третьего и четвертого транзисторов одинакового типа проводимости с транзисторами двухтактного, модулятора и третьей и четвертой обмоток разделительного трансформатора, причем первый выход двухтактного демодулятора соединен с его первым управляющим входом и первым входом усилителя, а второй выход двухтактного демодулятора соединен с его вторым управляющим входом, третий и четвертый управляющие входы двухтактного демодулятора соединены с базами третьего и четвертого транзисторов соответственно, источник коммутирующих сигналов, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены с первым, вторым, третьим и четвертым управляющими входами двухтактного модулятора соответственно, а пятый, щестой, седьмой и

0

5

0

восьмой выходы источника коммутирующих сигналов соединены с первым, вторым, третьим и четвертым управляюпи1ми входами двухтактного демодулятора соответственно, отличающийся тем, что, с целью повы- щения быстродействия и точности, эмиттеры первого и второго транзисторов двухтактного модулятора соединены с началами первсп -; i второй обмоток разделительного Tpaiicdior: матора соответственно, а их концы СОР чинены с коллекторами второго и первого транзисторов и вторым и первым входами ;и5 ч тактного модулятора соответственно, эмиттг- ры третьего и четвертого транзисторов двухтактного демодулятора соединены с концами третьей и четвертой обмоток разделителы101 о трансформатора соответственно, а их начала соединены с коллекторами четвертого и третьего транзисторов и вторым и первым выходами двухтактного демодулятора соответственно, усилитель выполнен дифференциальным и его второй вход соединен с вторым выходом двухтактного демодулятора, а выход - с выходом датчика тока.