DD298162A5 - CIRCUIT FOR CURRENT MEASUREMENT FOR A FREQUENCY INVERTER WITH VOLTAGE CIRCUIT - Google Patents
CIRCUIT FOR CURRENT MEASUREMENT FOR A FREQUENCY INVERTER WITH VOLTAGE CIRCUIT Download PDFInfo
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Abstract
Bei der Erfindung handelt es sich um eine Schaltungsanordnung zur Strommessung bei einem Frequenzumrichter mit Spannungszwischenkreis, der eine Drehstromasynchronmaschine speist, wobei der Maschinenwechselrichter ein Pulswechselrichter ist. Im Zwischenkreis des Frequenzumrichters ist ein Strommeszorgan vorgesehen, welches Impulse liefert, die den in den Zwischenkreis durchgeschalteten Strangstroemen entsprechen. Diese Impulse werden einer Stromspitzenwerterfassungsschaltung * einer Grundschwingungsstromerfassungsschaltung (10) und einer Wirkstromerfassungsschaltung (11) zugefuehrt. Weiter ist eine Logikschaltung (16) vorgesehen, an die die Wechselrichter-Istzustandssignale gelangen und von der mindestens ein Ausgang mit einer Stromerfassungsschaltung (9, 10, 11) verbunden ist. Jeder dieser Stromerfassungsschaltungen (9, 10, 11) ist ein Analog-Digital-Wandler nachgeschaltet, der mit einem Mikroprozessorsystem verbunden ist. Mit der Schaltung werden aus den Impulsen von nur einem Strommeszorgan die Werte der Grundschwingung, des Wirkanteiles und des Spitzenwertes des Ausgangsstromes des Maschinenwechselrichters ermittelt.{Strommessung; Frequenzumrichter; Maschinenwechselrichter; Pulswechselrichter}In the invention, it is a circuit arrangement for current measurement in a frequency converter with voltage intermediate circuit, which feeds a three-phase asynchronous machine, wherein the machine inverter is a pulse-controlled inverter. In the intermediate circuit of the frequency converter, a current collecting element is provided, which supplies pulses which correspond to the through-connected in the intermediate circuit Strangstroemen. These pulses are supplied to a current peak detection circuit * of a fundamental current detection circuit (10) and an active current detection circuit (11). Furthermore, a logic circuit (16) is provided, to which the inverter actual state signals pass and from which at least one output is connected to a current detection circuit (9, 10, 11). Each of these current detection circuits (9, 10, 11) is followed by an analog-to-digital converter, which is connected to a microprocessor system. With the circuit, the values of the fundamental oscillation, the active component and the peak value of the output current of the machine inverter are determined from the pulses of only one current-measuring element. Frequency converter; Machine inverter; Pulse inverter}
Description
Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Strommessung bei einem Frequenzumrichter mit Spannungszwischenkreis, der z. B. eine Drehstromasynchronmaschine speist, wobei der Maschinenwechselrichter vorzugsweise ein aus drei Schaltpolen bestehender Pulswechselrichter ist, der die Verstellung der Ausgangsspannung des Frequenzumrichters nach Amplitude und Frequenz vornimmt.The invention relates to a circuit arrangement for current measurement in a frequency converter with voltage intermediate circuit, the z. B. a three-phase asynchronous feeds, the machine inverter is preferably an existing three switching poles pulse inverter, which makes the adjustment of the output voltage of the frequency converter according to amplitude and frequency.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, mit der aus den Impulsen von nur einem Strommeßorgan die Werte der Grundschwingung, des Wirkanteiles und des Spitzenwertes des Ausgangsstromes des Maschinenwechselrichters ermittelt werden können.The object of the invention is therefore to provide a circuit arrangement with which the values of the fundamental oscillation, the active component and the peak value of the output current of the machine inverter can be determined from the pulses of only one current measuring element.
Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Diese ist dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenkreis des Frequenzumrichters ein Strommoßorgan vorgesehen ist, welches zu bestimmten Zeitpunkten Impulse liefert, die den in den Zwischenkreis durchgeschalteten Strangströmen der zu speisenden Maschine entsprechen, wobei jeweils zwei Impulse aufeinander folgen, von denen jeder die Größe eines anderen Strangstromes darstellt, und z. B. nach jeweils zwei Impulsen ein Freilaufzustand auftritt, bei dem der Zwischenkreisstrom Null ist und daß die Impulse einer Stromspitzenwerterfassungsschaltung, einer Grundschwingungsstromerfassungsschaltung und einer Wirkstromerfassungsschaltung zuführbar sind und daß eine Logikschaltung vorgesehen ist, an die die Wechsolrichter-Istzustandssignale gelangen und von der mindestens ein Ausgang mit einer Stromerfassungsschaltung verbunden ist und daß jeder dieser Stromerfassungsschaltungen ein Analog-Digital-Wandler nachgeschaltet ist, der mit einem Mikroprozessorsystem verbunden ist.The object is achieved by the invention. This is characterized in that in the intermediate circuit of the frequency converter, a current commander is provided which provides pulses at certain times, corresponding to the interconnected in the intermediate circuit strand currents of the machine to be fed, each two pulses follow each other, each of which is the size of another strand current represents, and z. B. after every two pulses, a freewheeling state occurs, in which the DC link current is zero and that the pulses of a current peak value detection circuit, a fundamental current detection circuit and a Wirkstromerfassungsschaltung can be supplied and that a logic circuit is provided, get to the Wechsolrichter actual state signals and from the at least one output is connected to a current detection circuit and that each of these current detection circuits, an analog-to-digital converter is connected downstream, which is connected to a microprocessor system.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung besteht die Wirkstromerfassungsschaltung aus einem von der Logikschaltung steuerbaren elektronischen Umschalter dem ein Filter, insbesondere Tiefpaßfilter, nachgeschaltet ist, wobei dem einen Eingang des Umschalters die Impulse vom Strommeßorgan zuführbar sind und der zweite Eingang mit dem Ausgang des Filters verbunden ist.According to one embodiment of the invention, the active current detection circuit consists of a controllable by the logic circuit electronic switch to a filter, in particular low-pass filter is connected downstream, wherein the one input of the switch, the pulses from the current measuring element can be fed and the second input is connected to the output of the filter.
Von Vorteil ist, daß die Stromspitzenwerterfassungsschaltung aus einer von der Logikschaltung steuerbaren Abtast-Halte-Schaltung, der eine Sumrnierungsstelle folgt, die einerseits direkt an einen Eingang einer Größtwertauswahlschaltung und anderers Tits über einen Inverter an einen zweiten Eingang dieser Größtwertauswahlschaltung angeschlossen ist, besteht und daß die Im, ulse vom Strommeßorgan der Abtast-Halte-Schaltung, der Summierungsstelle und einerseits direkt einem dritten Eingang und andererseits über einen Inverter einem vierten Eingang der Größtwertauswahlschaltung zuführbar sind. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht die Grundschwingungsstromerfassungsschaltung aus zwei unabhängig voneinander von der Logikschaltung steuerbaren elektronischen Umschaltern, denen je ein Filter, insbesondere Tiefpaßfilter, nachgeschaltet ist, welches mit je einem invertierenden und einem nichtinvertierenden Gleichrichter verbunden ist, wobei die beiden invertiorenden Gleichrichter an eine Kleiner-Auswahlschaltung und die beiden nichtinvertierenden Gleichrichter an eine Größer-Auswahlschaltung angeschlossen sind und die beiden Auswahlschaltungen ausgangseitig über eine Summierungsstelle miteinander verbunden sind, und daß dem einen Eingang jedes Umschalters die Impulse vom Strommeßorgan zuführbar sind und der zweite Eingang mit dem Ausgang des Filters verbunden ist. Von Vorteil ist ferner, daß der Ausgang der Stromspitzenwerterfassungsschaltung bzw. der Größtwertauswahlschaltung einerseits mit einer Spitzenwerthalteschaltung und andererseits mit einer Einrichtung zur Abschaltung bei Spitzenwertüberschreitung verbunden ist.It is advantageous that the current peak value detection circuit is composed of a sample-and-hold circuit controllable by the logic circuit and followed by a summing point connected on the one hand directly to an input of a maximum value selection circuit and another via an inverter to a second input of this maximum value selection circuit the Im, ulse of Strommeßorgan the sample-hold circuit, the summation point and on the one hand directly to a third input and on the other hand via an inverter a fourth input of the maximum value selection circuit can be supplied. According to a further embodiment of the invention, the Grundschwingungsstromerfassungsschaltung consists of two independently controllable by the logic circuit electronic switches, each having a filter, in particular low-pass filter, connected downstream, which is connected to an inverting and a non-inverting rectifier, wherein the two inverting rectifier to a Small selection circuit and the two non-inverting rectifier are connected to a Greater selection circuit and the two selection circuits are connected on the output side via a summation, and that one input of each switch, the pulses from the current measuring element are supplied and the second input connected to the output of the filter is. It is furthermore advantageous that the output of the current peak value detection circuit or the maximum value selection circuit is connected, on the one hand, to a peak hold circuit and, on the other hand, to a device for switching off the peak value.
An Hand der in den Zeichnungen dargestellten Blockschaltbilder und der Stromverläufe wird die Erfindung nun noch näher erläutert.With reference to the block diagrams shown in the drawings and the current waveforms, the invention will now be explained in more detail.
Die Fig. 1 stellt einen bekannten Spannungszwischenkreisumrichter als Blockschaltbild dar, die Fig. 2 zeigt ebenfalls als Blockschaltbild die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Erfassung der einzelnen Anteile des Maschinenwechselrichterstromes aus dem Stromsignal des Zwischenkreises, in Fig. 3 sind die Grundschwingungen der in 60"-Abschnitten in den Zwisch6nkreis durchgeschalteten Motorströme bei verschiedenen Lastfällen zu sehen und das Stromsignal in Fig.4 ist ein in einem 60°-Abschnitt in den Zwischenkreis durchgeschaltetes reales Signal ohne Darstellung der überlagerten Stromwelligkeit der Motorströme.FIG. 2 likewise shows a block diagram of the circuit arrangement according to the invention for detecting the individual components of the machine inverter current from the current signal of the intermediate circuit. In FIG. 3, the fundamental oscillations of the 60 "sections in FIG The current signal in FIG. 4 is a real signal which is switched through into the intermediate circuit in a 60.degree. section without representation of the superimposed current ripple of the motor currents.
Der bekannte Spannungszwischenkreisumrichter in Fig. 1 besteht aus einem an ein Drehstromnetz 2 angeschlossenem dreiphasigen Gleichrichter 1, der gleichspannungsseitig zwei Wicklungen 3,4 einer Glättungsdrossel und einen Zwischenkreiskondensator 5 aufweist. Im Zwischenkreis ist weiters erfindungsgemäß noch das Strommeßorgan 6 vorgesehen, welches z.B. ein Kompensationsstromwandler ist. Der Maschinenwechselrichter 7, der eine Drehstromasynchronmaschine 8 speist, ist in diesem Fall als Pulswechselrichter ausgeführt.The known voltage source converter in FIG. 1 consists of a three-phase rectifier 1 connected to a three-phase network 2, which has two windings 3, 4 of a smoothing reactor and a DC link capacitor 5 on the DC voltage side. According to the invention, the current measuring element 6, which is used e.g. is a compensation current transformer. The machine inverter 7, which feeds a three-phase asynchronous machine 8, is designed in this case as a pulse-controlled inverter.
Das Blockschaltbild in Fig. 2 besteht aus drei Stromerfassungsschaltungen 9,10,11, von denen eine den Wirkstromanteil lw, eine zweite den Grundschwingungsanteil t, und eine dritte den Spitzenwert t des Wechselrichterausgangsstromes aus dem Stromsignal im Zwischenkreis Ij ermittelt.The block diagram in FIG. 2 consists of three current detection circuits 9, 10, 11, of which one determines the effective current component l w , a second fundamental oscillation component t, and a third determines the peak value t of the inverter output current from the current signal in the intermediate circuit Ij.
Die Wirkstromerfassungsschaltung 11 besteht aus einem steuerbaren elektronischen Umschalter 12, dem ein Filter 13, hier ein Tiefpaßfilter, nachgeschaltet ist. Dem einen Eingang 14 des Umschalters 12 wird das Zwischenkreisstromsignal ld zugeführt und der zweite Eingang 15 ist mit dem Ausgang des Filters 13 verbunden. Von einer Logik 16 aus wird der Umschalter 12 betätigt. Die Grundschwingungsstromerfassungsschaltung 10 weist zwei steuerbare elektronische Umschalter 17,18 auf, die ebenfalls über die Logik 16 betätigt werden. Jedem Umschalter 17,18 ist ein Filter 19,20, welches auch ein Tiefpaßfilter ist, nachgeschaltet. Der Ausgang jedes Filters 19,20 ist mit einem Eingang 21, 22 des zugehörigen Umschalters 17,18 verbunden. An die zweiten Eingänge 23,24 der Umschalter 17,18 gelangt das Zwischenkreisstromsignal Id- Jedem Filter 19,20 ist ein nichtinvertierender, sowie ein invertierender Gleichrichter 25,26,27,28 nachgeschaltet. Die beiden nichtinvertierenden Gleichrichter 25,26 sind an eine Größer-Auswahlschaltung 29 und die beiden invertierenden Gleichrichter 27,28 sind an eine Kleiner-Auswahlschaltung 30 angeschlossen. Die beiden Auswahlschaltungen 29,30 sind ausgangsseitig über eine Summierungsstelle 31 zusammengeführt. Bei der Stromspitzenwerterfassungsschaltung 9 wird das Zwischenkreisstromsignal Id einer Abtast-Halte-Schaltung 32, einer dieser nachgeschalteten Summierungsstelle 33, oiner Größtwortauswahlschaltung 34 und einem Inverter 35 zugeführt. Der Inverter 35 ist an einen Eingang 36 der Größtwertauswahlschaltung 34 angeschlossen. Auch das Ausgangssignal der Summierungsstelle 33 ist einerseits direkt an einen Eingang 37 und andererseits über einen Inverter 38 an einen weiteren Eingang 39 der Größtwertauswahlschaltung 34 gelegt. Die Abtast-Halte-Schaltung 32 wird ebenfalls von der Logik 16 gesteuert. Dieser sind eingangsseitig die Wechselrichter-Istzustandssignale Uisl, V|lt, Wis, zugeführt. Im Zwischenkreis eines Spannungszwischenkreisumrichters sind abschnittsweise die drei Ausgangsströme des Maschinenwechselrichters sichtbar. Die Periodendauer des Zwischenkreisstromes Id entspricht dabei 60° der Ausgangsstromgrundschwingung. In einer solchen 60°-Periode des Zwischenkreisstromes werden immer Stromimpulse zweier Ausgangsströme in den Zwischenkreis durchgeschaltet. In den übrigen 60°-Perioden werden die beiden ausgewählten Ströme zyklisch vertauscht.The active current detection circuit 11 consists of a controllable electronic switch 12, which is a filter 13, here a low-pass filter, connected downstream. The one input 14 of the switch 12, the DC- DC signal l d is supplied and the second input 15 is connected to the output of the filter 13. From a logic 16 of the switch 12 is actuated. The fundamental current detection circuit 10 has two controllable electronic switches 17,18, which are also operated via the logic 16. Each switch 17,18 is a filter 19,20, which is also a low-pass filter, downstream. The output of each filter 19, 20 is connected to an input 21, 22 of the associated switch 17, 18. The intermediate circuit current signal Id reaches the second inputs 23, 24 of the changeover switch 17, 18. Each filter 19, 20 is followed by a non-inverting and an inverting rectifier 25, 26, 27, 28. The two non-inverting rectifiers 25, 26 are connected to a larger selection circuit 29, and the two inverting rectifiers 27, 28 are connected to a smaller selection circuit 30. The two selection circuits 29, 30 are combined on the output side via a summation point 31. In the current peak value detection circuit 9, the DC link current signal Id is supplied to a sample-and-hold circuit 32, a summing junction 33 connected downstream thereof, a sine word selection circuit 34, and an inverter 35. The inverter 35 is connected to an input 36 of the maximum value selection circuit 34. Also, the output of the summation point 33 is placed on the one hand directly to an input 37 and on the other hand via an inverter 38 to a further input 39 of the maximum value selection circuit 34. The sample and hold circuit 32 is also controlled by the logic 16. These are the input side, the inverter actual state signals U isl , V | lt , W is , supplied. The three output currents of the machine inverter are visible in sections in the DC bus of a voltage source inverter. The period of the intermediate circuit current Id corresponds to 60 ° of the Ausgangsstromgrundschwingung. In such a 60 ° period of the DC link current, current pulses of two output currents are always switched through into the DC link. In the other 60 ° periods, the two selected currents are cyclically reversed.
Bei asynchroner und synchroner Dreiecksmodulation treten Stromdoppelimpulse im Zwischenkreis auf. Zwischen den Stromdoppelimpulsen, die die in den Zwischenkreis durchgeschalteten Maschinonströme zweier verschiedener Phasen darstellen, liegt jeweils ein Freilaufzustand an der positiven bzw. negativen Zwischenkreisschiene, während dem der Zwischenkreisstrom Null ist. Das Pulsmuster bestimmt somit den eigentlichen Verlauf des Zwischenkreisstromes.With asynchronous and synchronous triangular modulation, current double pulses occur in the DC link. Between the current double pulses, which represent the switched-through in the intermediate circuit Maschinonströme two different phases, is in each case a freewheeling state at the positive or negative DC bus, during which the DC link current is zero. The pulse pattern thus determines the actual course of the DC link current.
Welche Maschinenstromabschnitte, durch das Pulsmuster vorgegeben, in einer 60°-Periode in den Zwischenkreis durchgeschaltet werden, hängt von der Phasenverschiebung zwischen den Grundschwingungen von Maschinenstrom und -spannung ab. Der Verlauf des Zwischenkreisstromes wird dadurch lastabhängig.Which machine sections specified by the pulse pattern are switched through into the DC link in a 60 ° period depends on the phase shift between the fundamental oscillations of machine current and voltage. The course of the DC link current is thereby load-dependent.
In Fig. 3 sind diese Grundschwingungen von zwei in den Zwischenkreis durchgeschalteten Maschinenströmen I1 und i2 in einem 60°-Abschnitt bei verschiedenen Lastfällen dargestellt.In FIG. 3, these fundamental oscillations of two machine currents I 1 and i 2 connected through into the intermediate circuit are shown in a 60 ° section in different load cases.
Im praktischen Betrieb werden also entsprechend der Phasenverschiebung Doppelimpulse von jeweils zwei bestimmten Phasenstromabschnitten in den Zwischenkreis geschaltet. In einer Grundschwingungsperiode tritt sechsmal hintereinander die gleiche Folge von Stromimpulsen der Ströme J1 und i2 auf.In practical operation, therefore, in accordance with the phase shift, double pulses of two respective phase current sections are switched into the intermediate circuit. In a fundamental oscillation period, the same sequence of current pulses of the currents J 1 and i 2 occurs six times in succession.
Das bedeutet folgende Zuordnung zwischen den Phasenströmen und den im Zwischenkreis sichtbaren Strömen ii und i2:This means the following assignment between the phase currents and the currents ii and i 2 visible in the DC link:
Nachfolgend wird nun noch die Funktion der einzelnen Stromerfassungsschaltungen 9,10,11 erklärt.The function of the individual current detection circuits 9, 10, 11 will now be explained below.
Die Wirkstromerfassung 11 beruht auf einer getakteten Mittelung des Zwischenkreisstromes ld. Der Schalter 12 in Fig. 2 wird nur dann geschlossen, wenn im Zwischenkreis Strom fließt. Während der Freilaufzeiten wird der Wert des Filters 13 konstant gehalten.The active current detection 11 is based on a clocked averaging of the DC link current l d . The switch 12 in Fig. 2 is closed only when current flows in the DC bus. During the freewheeling times, the value of the filter 13 is kept constant.
Die Steuerung des Schalters 12 erfolgt über die Logik 16, deren Eingangssignale Ui11, Vilt, W|„ von den Schaltzuständen der einzelnen Schaltpole durch Messung der Ausgangsspannungen abgeleitet werden.The control of the switch 12 via the logic 16, the input signals Ui 11 , V ilt , W | "are derived from the switching states of the individual switching poles by measuring the output voltages.
Funktion der Stromspitzenwerterfassung 9:Function of current peak value detection 9:
Wie in Fig. 3 erkennbar ist, tritt im Zwischenkreis nicht immer das Maximum des Maschinenstromes und daher auch nicht das Maximum des Modulstromes auf. Dies gilt vor allem für Lasibereiche um Leerlauf und Kurzschluß. Der dritte Phasenstrom, der sich aus der Summe der beiden anderen Phasenströme (- Differenz der beiden im Zwischenkreis sichtbaren Ströme) ergibt, kann größer sein. Die Spitzenwerterfassungsschaltung 9 kann somit aus den beiden direkt durchgeschalteten Stiömen zu bestimmten Zeitpunkten den dritten Strom bilden. Der größte auftretende Momentanwert wird dann als Spitzenwert weiterverarbeitet. Dieser Wert berücksichtigt auch die Welligkeit des Stromes.As can be seen in Fig. 3, does not always occur in the intermediate circuit, the maximum of the machine current and therefore not the maximum of the module current. This is especially true for Lasibereiche to idle and short circuit. The third phase current, which results from the sum of the other two phase currents (difference between the two currents visible in the DC link), can be greater. The peak value detection circuit 9 can thus form the third current from the two directly switched-over currents at specific times. The largest occurring instantaneous value is then further processed as a peak value. This value also takes into account the ripple of the current.
Aus Fig. 4 kann man erkennen, daß der dritte Phasenstrom aus der Sprunghöhe beim Umschalten zwischen zwei Phasenströmen rekonstruiert werden kann. Die Spitzenwerterfassungsschaltung 9 erkennt also durch die Spannungsistwerte Ui11)V1111Wi1, wann eine derartige Umschaltung erfolgt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Wert von Ij mit dem Abtast-Halte-Glied 32 gehalten (Wert vor dem Sprung). Nach dem Sprung wird die Differenz zwischen dem gehaltenen Wert und dem Momentanwert von Id gebildet.From Fig. 4 it can be seen that the third phase current can be reconstructed from the step height when switching between two phase currents. The peak value detection circuit 9 thus recognizes by the actual voltage values Ui 11 ) V 1111 Wi 1 when such a changeover takes place. At this time, the value of Ij is held with the sample-and-hold circuit 32 (value before jump). After the jump, the difference between the held value and the instantaneous value of Id is formed.
Abschließend wird das Abtast-Halte-Glied 32 wieder freigegeben, so daß der Ausgang dem Eingang genau nachfolgt und die Schaltung für die nächste Messung vorbereitet ist. Die Schaltung besteht grundsätzlich aus vier vom Zwischenkreisstrom ausgehenden Pfaden, die in einer Größtwertauswahl 34 zusammengeführt sind. Zwei kommen direkt vom Zwischenkreisstromsignal und repräsentieren daher die beiden direkt in den Zwischenkreis durchgeschalteten Phasenströme.Finally, the sample-and-hold element 32 is released again so that the output exactly follows the input and the circuit is ready for the next measurement. The circuit basically consists of four outgoing from the DC link current paths, which are combined in a maximum value selection 34. Two come directly from the DC link current signal and therefore represent the two directly through-connected in the DC link phase currents.
Die beiden anderen Signale, die an die Eingänge 37,39 der Größtwertauswahl 34 gelangen, kommen von der Differenzbildung der Sprunghöhenerfassung und stellen den dritten im Zwischenkreis nicht sichtbaren Strom dar.The two other signals, which reach the inputs 37, 39 of the maximum value selection 34, come from the difference formation of the jump height detection and represent the third in the intermediate circuit not visible current.
Es wird jeweils das nichtinvertierte und das invertierte Signal zur Größtwertauswahl 34 geführt, da es nur auf den Betrag des Stromes ankommt. Das Ausgangssignal der Größtwertauswahl 34 kann schon für Schutzzwecke verwendet werden. Für weitere regelungstechnische Auswertungen ist noch eine Spitzenwerthalteschaltung 40 nachgeschaltet. Das Ausgangssignal I hat die gleiche Normierung wie der Meßwert ld.In each case, the non-inverted and the inverted signal are routed to the largest-value selection 34, since it depends only on the magnitude of the current. The output of the largest value selector 34 can already be used for protection purposes. For further control technical evaluations, a peak hold circuit 40 is connected downstream. The output signal I has the same normalization as the measured value d l.
Funktion der Grundschwingungsstromerfassungsschaltung 10:Function of the fundamental current detection circuit 10:
Für die Regelung und Strombegrenzung ist neben dem Spitzenwert, der die Welligkeit des Stromes mitberücksichtigt, auch die Größe der Grundschwingung wichtig, da das Verhältnis der beiden je nach Maschinentype verschieden groß sein kann.For the regulation and current limitation, besides the peak value, which also takes into account the ripple of the current, the magnitude of the fundamental oscillation is also important, since the ratio of the two can vary depending on the type of machine.
Die beiden in einer 60°-Periode im Zwischenkreis abschnittsweise sichtbaren Phasenströme werden getrennt verarbeitet. Die den einzelnen Pharenströme zuordenbaren Stromimpulse werden jeweils auf ein eigenes Glättungsglied geschaltet. Der so gemittelte Wert wird bis zum Auftreten des nächsten zugehörigen Stromimpulses konstant gehalten. Somit werden die Grundschwingungen der Ströme in zwei getrennten Pfaden rekonstruiert.The two in a 60 ° period in the intermediate circuit sections visible phase currents are processed separately. The individual pulse currents assignable current pulses are each switched to a separate smoothing member. The value thus averaged is kept constant until the occurrence of the next associated current pulse. Thus, the fundamental oscillations of the streams are reconstructed in two separate paths.
Die nachfolgende Gleichrichtung und Differenzbildung dient dazu, ein Sechspulssignal zu erzeugen, das den Grundschwingungsspitzenwert des Ausgangsstromes darstellt.Subsequent rectification and subtraction serves to generate a six-pulse signal representing the fundamental peak of the output current.
Zur Bildung dieses Signals sind unabhängig vom Lastfall verschiedene Bildungsgesetze zu beachten:To form this signal, various laws of education have to be observed, regardless of the load case:
a) (i,(t) > 0) λ (i2(t) > 0) Auswahl des größeren Stromesa) (i, (t)> 0) λ (i 2 (t)> 0) Selection of the larger current
b) (i,(t) > 0) λ Ii2(O < 0) Differenzbildung i, - i2 b) (i, (t)> 0) λ Ii 2 (O <0) Difference i, - i 2
c) (Mt) < 0) α (i2(t) < 0) Auswahl des kleineren Stromes und Inversionc) (Mt) <0) α (i 2 (t) <0) Selection of the smaller current and inversion
d) (MO < 0) λ (i2(t) > 0) Differenzbildung i2 - i,d) (MO <0) λ (i 2 (t)> 0) difference i 2 - i,
Wie schon erwähnt zeigt die Fig. 2 die beiden Glättungsglieder 19,20 mit den vorgelagerten Schaltern 17,18, die von der Logik 16 entsprechend der Zuordnung der Zwischenkreisstromimpulse zu den beiden Phasenströmen gesteuert werden. Die nachgeschalteten invertierenden 27,28 und nichtinvertierenden Gleichrichter 25,26 und Auswahlschaltungen 29,30 realisieren auf einfache Weise die vorher beschriebenen Bildungsgesetze.As already mentioned, FIG. 2 shows the two smoothing members 19, 20 with the upstream switches 17, 18, which are controlled by the logic 16 in accordance with the assignment of the DC link current pulses to the two phase currents. The downstream inverting 27,28 and non-inverting rectifiers 25,26 and selection circuits 29,30 easily implement the previously described laws of education.
Das Ausgangssignal der Schaltung liefert den Momentanwert der 6pulsig gleichgerichteten Motorgrundschwingungsströme. Für eine Strombegrenzungsregelung ist der Mittelwert l( dieses Signals wirksam.The output of the circuit provides the instantaneous value of the 6-pulse rectified fundamental motor currents. For a current limit control, the mean value I (of this signal is effective.
Claims (5)
Stromspitzenwerterfassungsschaltung (9), einer1. Cchaltungsanordnung for current measurement in a frequency converter with voltage intermediate circuit, the z. B. a three-phase asynchronous machine feeds, wherein the machine inverter is preferably one of three switching poles existing pulse inverter, which makes the adjustment of the output voltage of the frequency and frequency converter, characterized in that the intermediate circuit of the Frequonzumrichters a current measuring element (6) is provided, which to certain Timing provides pulses that correspond to the switched-through in the intermediate circuit strand currents of the machine to be fed (8), each two pulses follow each other, each of which represents the size of another strand current, and z. B. after every two pulses a FreilaufzustanH occurs in which the DC link current is zero and that the pulses of a
Current peak detection circuit (9), a
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