CN106199165A - 交直交电路中间直流环节瞬时电流检测方法及机车 - Google Patents

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蔡志伟
杨曦亮
刘忠伟
李昭宇
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc

Abstract

本发明的交直交电路中间直流环节瞬时电流检测方法及机车，电流互感器同步采集桥式整流器输入侧三相A、B、C相电流信号Ia、Ib、Ic，将其输送给微机控制器，微机控制器对相电流信号Ia、Ib、Ic分别取绝对值，得到相电流绝对值Ia1、Ib1、Ic1；再对相电流绝对值Ia1、Ib1、Ic1求和，得到总电流值I1；最后计算中间直流环节瞬时电流值Iz＝I1/2。只需检测交流输入侧三相电流，即可得出中间直流环节的瞬时电流值，适用于正弦、矩形、锯齿、脉冲等类型的三相输入波形，将被测信号与三相桥式整流电路的交流电流、直流电流完全隔离，可安全、有效地检测到信号，电路简单、成本低、准确性和实时性好。

Description

交直交电路中间直流环节瞬时电流检测方法及机车
技术领域
本发明涉及一种交直交电路中间直流环节瞬时电流检测方法及机车,属于机车技术领域。
背景技术
交直交电传动机车需要将中间直流环节的瞬时电流信号用于机车牵引及辅助系统的闭环控制，因此对中间直流环节的瞬时电流检测的实时性和准确性非常重要。
在现有技术中，最常见的方案是采用电流分流器，即分流器的阻值固定，直流电流通过时在分流器两端产生电压，测得这个电压值，然后根据欧姆定律将其换算成电流值。由于分流器的阻值较小，工作时会产生损耗发热，尤其在测量大电流时发热功率更大。另外由于分流器在使用时串联在电路中，被测信号和取样信号不能隔离，存在安全隐患。
现有技术的另一种方案是采用霍尔式电流传感器。这种方案采集到的信号容易受到中间直流环节中电容放电的干扰，若对信号进行滤波处理则会有延时现象，实时性较差。
申请号为201120562073.1的中国专利申请《一种三相整流桥输出直流电流无源隔离取样电路》，将三相交流电流经过进线电流互感器和电流转换电阻将大电流转换为低幅值的交流信号电压，三相交流信号电压采用Y型接法，经信号整流桥输出电路转换为直流电压。该直流信号电压与直流电流按一定的取样比例关系完全对应，通过并联的直流电压表对应显示直流电流幅值，信号整流桥输出并联电容滤波。虽然该方案隔离性强，减少了损耗，但是电路组成复杂、成本较高。
发明内容
本发明的目的就是克服上述现有技术之不足，提供一种交直交电路中间直流环节瞬时电流检测方法及机车。
本发明的目的是这样实现的：一种交直交电路中间直流环节瞬时电流检测方法，电流互感器同步采集桥式整流器输入侧三相A、B、C相电流信号Ia、Ib、Ic，其特征在于继续下列步骤：
E.将相电流信号Ia、Ib、Ic输送给微机控制器；
F.微机控制器对相电流信号Ia、Ib、Ic分别取绝对值，得到相电流绝对值Ia1、Ib1、Ic1；
G.对相电流绝对值Ia1、Ib1、Ic1求和，得到总电流值I1；
H.计算中间直流环节瞬时电流值Iz＝I1/2。
一种交直交电传动机车，其特征在于采用上述中间直流环节瞬时电流检测方法。
本发明的方案，只需检测交流输入侧三相电流，即可得出中间直流环节的瞬时电流值，适用于正弦、矩形、锯齿、脉冲等类型的三相输入波形，将被测信号与三相桥式整流电路的交流电流、直流电流完全隔离，可安全、有效地检测到信号，电路简单、成本低、准确性和实时性好。
附图说明
图1为本发明实施例的交直交电传动机车主电路原理示意图。
图2为本发明实施例的交直交电路中间直流环节瞬时电流检测方法程序流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参看图1本发明实施例的交直交电传动机车主电路原理示意图，内燃机车主发电机G发出的三相交流电通过桥式整流器向直流母排供电，桥式整流器和逆变器间有两个电容。若干辅助系统和若干牵引电机M通过各自的逆变器从直流母排取电。通过电流互感器(图中未示出)同步采集桥式整流器输入侧三相A、B、C相电流信号Ia、Ib、Ic，然后将其输送给微机控制器。
参看图2本发明实施例的交直交电路中间直流环节瞬时电流检测方法程序流程图。进入框2.1开始检测；进入框2.2同步采集三相电流信号Ia、Ib、Ic；进入框2.3对电流信号Ia进行绝对值运算，得到电流绝对值Ia1；进入框2.4对电流信号Ib进行绝对值运算，得到电流绝对值Ib1；进入框2.5对电流信号Ic进行绝对值运算，得到电流绝对值Ic1；进入框2.6对Ia1、Ib1、Ic1进行求和，得到总电流值I1；进入框2.7计算三相桥式整流输出瞬时电流值Iz＝I1/2，然后进入框2.8返回主程序。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种交直交电路中间直流环节瞬时电流检测方法，电流互感器同步采集桥式整流器输入侧三相A、B、C相电流信号Ia、Ib、Ic，其特征在于继续下列步骤：
A.将相电流信号Ia、Ib、Ic输送给微机控制器；
B.微机控制器对相电流信号Ia、Ib、Ic分别取绝对值，得到相电流绝对值Ia1、Ib1、Ic1；
C.对相电流绝对值Ia1、Ib1、Ic1求和，得到总电流值I1；
D.计算中间直流环节瞬时电流值Iz＝I1/2。
2.一种交直交电传动机车，其特征在于采用权利要求1所述中间直流环节瞬时电流检测方法。
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