Устройство обратной связи по току для электропривода Советский патент 1990 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к электроехнике и может быть использовано в истемах управления электроприводов. Цель изобретения - повышение наежности, увеличение крутизны выходой характеристики, повышение быстроействия и уменьшение пульсаций выодного сигнала устройства.

На фиг, 1 приведена схема устройтва; на фиг, 2 - графики изменения апряжения на элементах устройства,

Устройство обратной связи по току ля электропривода содержит трансфоратор 1 тока, измерительный резистор 2, ограничитель 3 скорости изменения тока, состоящий из первого конденсатора 4 и последовательно соединенных первого резистора 5, первого диодного моста 6 и второго резистора 7S свобод ный вывод которого и первого резистора 5 образуют шины питания, причем один свободный вывод первого диодного моста 6, соединенный с первым выводом конденсатора 4, образует выход9 а другой свободный вывод первого диодного моста 6 образует вход ограничителя 3 скорости изменения тока,, который соединен с первым выводом измерительного резистора 2 и с пеовым выводом ричной обмотки трансформатора 1 тока, при этом второй вывод измерительного резистора 2 соединен с вторым выводом первого конденсатора 4.

.Кроме того, устройство обратной связи по току содержит первый трансформатор 8 с первой м второй 10 вторичными обмотками, формирователь 11 опережающего напряжения к второй диодный мост 12, причем первая вторичная обмотка 9 первого траьсформа™ тора 8 подключена к второму выводу вторичной обмотки трансформатора тока и к второму выводу измерительного резистора 2, вторая вторичная обмотка 10 первого трансформатора 8 через формирователь 11 опережающего напряжения и второй диодный мост 12 подключена к шинам питания ограничителя 3 скорости изменения тока, а первичная обмотка первого трансформатора 8 подсоединена к источнику напряжения синусоидальной фо эмы.

Кроме того, устройство обоатной связи по току содержит формирователь 1-3 отстающего напряжения и третий диодный мост 14, а ограничитель 3 скорости изменения тока снабжен третьим 15 и четвертым 16 резисторами,

to

5

20

30

35

40

45

50

55

которые соединены последовательно с его диодным мостом 6, причем свободные выводы этих резисторов подключены к выходу третьего диодного моста 14, выход которого через формирователь 13 отстающего напряжения подключен к второй вторичной обмотке 10 первого трансформатора 3.

Помимо этого, устройство обратной связи ло току содержит дроссель 17 и фильтр 8 с двумя входами, один из которых подключен к выводу конденсатора 4 ограничителя 3 скорости изменения тока, а другой - к вторичной обмотке дросселя 17, первичная обмотка которого последовательно соединена с первичной обмоткой трансформатора 1 тока и включены в цепь измеряемого тока.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемый ток i , протекая по первичным обмоткам трансформатора тока и дросселя 17, трансформируется во вторичные обмотки этих элементов, Для того, чтобы трансформатор тока мог трансформировааь токi , включая случай с постоянным значением этого тока, его магнитопровод перемзгничи- вается под действием переменного нап ряжения, например, частотой 50 Гц, Измеряемый ток трансформируется во вторичную обмотку с коэффициентом трансформации,, определяемым числом витков первичной и вторичной обмоток трансформатора 1 тока.

На измерительном резисторе 2. падение напряжения U пропорционально коэффициенту трансформации трансформатора 1 тока, значению резистора 2 и измеояемому току, В интервале времени Т{ через измерительный резистор 2 протекает ток i, а на интервале временч T.Q., при совпадении фаз измеряемого i и протекаемого тока в обмотке 9Э формируется ток короткого замыкания 1, определяемый напряжением обмотки 9 U и значением сопротивления измерительного резистора 2 (фиг, 26)„

Напряжение U (фигг 2б) через диодный мост б поступает на конденсатор 4, скорость изменения напряжения на котором определяется величинами напряжений, подаваемых на резисторы 5 и 7, Напряжение вторичной об-. мотки 10 трансформатора 8 поступает на вход -формирователя 31, который

вырабатывает напряжение U4) (фиг. 2в), опережающее напряжение U, питающее непосредственно трансформатор 1 тока и измерительный резистор 2. Опережающее напряжение 11ц формируется в формирователе 11 посредством дифференцирующей цепи, состоящей из конденсаторов и резистора. Напряжение U выпрямляется диодным мостом 12, и нал- ряжение Ujg. (фиг, 2г) с выхода диодного моста 12 поступает на резисторы 5 и 7 ограничителя 3. На интервале времени Т, в котором наблюдается нежелательный ток 1кз, напряжение имеет значения, близкие к нулю (фиг. 2г), Это означает, что на интервале времени Тг скорость изменения тока близка к нулю и пульсации напряжения U$, связанные с током i(-a , не пропускают- ся органичителем 3. Напряжение U4 на конденсаторе оказывается более гладким (фиг. 2д), чем напряжение Uj и содержит постоянную составляющую, несущую информацию об измеряемом токе i,

Большее сглаживание напряжения на выходе конденсатора 4 обеспечивается формирователем 13, содержащим интегрирующую цепь, состоящую из резисторов и конденсатора. Напряжение U f$ (фиг. 2в), отстающее от напряжения

U, поступает на диодный мост 14 и формирует напряжение U , которое питает цепь: резистор 16, диодный мост 6 и резистор 15, Напряжение U (фиг. 2г) имеет полярность, согласно которой диодный мост 14 закрывается в то время, как полярность напряжения U,fQ соответствует открыванию моста 6. Напряжение U(5- (фиг, 2г) является суммарным напряжением, действующим на диодный мост 6. Согласно этому диодный мост б на небольшом интервале времени совсем не пропускает напряжение, определяемое током ini, на конденсатор 4, и напряжение tty на этом интервале времени принимает вид напряжения , т.е. пульсации напряжения U 4 уменьшаются, а уровень постоянной составляющей в этом напряжении повышается.

Для обеспечения полосы пропускания измерителя более 10 Гц и снижения пульсаций в выходном сигнале по- рядка единиц процентов (фиг. 2е) напряжение Uд суммируется с напряжением, снимаемым с вторичной обмотки дросселя 17, в фильтре 18,

Формула изобретения

1. Устройство обратной связи по току для электропривода, содержащее трансформатор тока, измерительный резистор, ограничитель скорости изменения тока, состоящий из первого кон5 0

денсатора и последовательно соединенных первого резистора, первого диодного моста и второго резистора, свободный вывод которого и первого резистора образуют шины питания, причем один свободный вывод первого диодного моста, соединенный с первым выводом конденсатора, образует выход, а другой свободный вывод первого диодного моста образует вход ограничителя скорости изменения тока, который соединен с первым выводом измерительного резистора и с первым выводом вторичной обмотки трансформатора тока, при этом второй вывод измерительного резистора соединен с вторым

5 выводом первого конденсатора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, дополнительно введены первый трансформатор с первой и второй вторичными обмотка0 ми, формирователь опережающего напряжения и второй диодный мост, -причем первая вторичная обмотка первого трансформатора подключена к второму выводу вторичной обмотки трансформатора тока и второму выводу измерительного резистора, вторая вторичная обмотка первого трансформатора через формирователь опережающего напряжения и второй диодный мост подключена к шинам питания ограничителя скорости изменения тока, а первичная обмотка первого трансформатора снабжена клеммами для подсоединения к источнику напряжения синусоидальной формы.

5

0

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью увеличения крутизны выходной характеристики, оно снабжено формирователем отстающего.напряжения и третьим диодным мостом, а ограничитель скорости изменения тока снабжен третьим и четвертым резисторами, которые соединены последовательно- с первым диодным мостом, причем свободные выводы этих резисторов подключены к выходу третьего диодного моста, вход которого через формирователь отстающего напряжения подключен к второй вторичной обмотке первого трансформатора..

3, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью Повышения быстродействия и уменьше- Йия пульсаций выходного сигнала, оно Снабжено дросселем и фильтром с дву.

мя входами, один из которых подключен к выводам первого конденсатора ограничителя скорости изменения тока, а другой - к вторичной обмотке дросселя, первичная обмотка которого последовательно соединена с первичной обмоткой трансформатора тока и .включены в цепь измеряемого тока1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления электроприводов. Цель изобретения - повышение надежности и увеличение крутизны выходной характеристики. Устройство содержит трансформатор 1 тока, измерительный резистор 2, ограничитель 3 скорости изменения тока, трансформатор 8, обмотка 9 которого одним выводом соединена с обмоткой трансформатора 1 тока, а другим - с измерительным резистором 2. Другой вывод резистора 2 соединен с вторым выводом обмотки 9 трансформатора 8 и ограничителем 3 скорости изменения тока. В данном устройстве обеспечивается измерение тока с уменьшенным уровнем пульсаций при коммутирующем напряжении частотой 50 Гц. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.