RU1810833C - Датчик тока нагрузки мостового инвертора - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к преобразовательной технике и может использоватьс  в электроприводах с частотно- токовым управлением. Сущность изобретени : датчик тока нагрузки мостового инвертора содержит шунты 1 и 2, нагрузку 3, мостовой инвертор 4, вычитающий усилитель 5 -выход которого  вл етс  выходом устройства, блок 6 согласовани , в состав которого вход т четыре ограничительных резистора 7-10. диоды 11-14, источник 15 опорного напр жени , в состав мостового инвертора вход т управл емые ключи 16-19, диоды 20-23, в состав вычитающего усилител  входит операционный усилитель 24, резисторы 25-30, логический элемент 31 И/1И-НЕ, управл емый ключ 32. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к преобразоваельной технике и может быть использовано электроприводах с частотно-токовым упавлением дл  измерени  тока нагрузки мотового инвертора при симметричном и несимметричном законах коммутации клюей мостового инвертора.

Цель изобретени  - расширение обла- ти применени  путем обеспечени  возможности измерени  тока нагрузки как при имметричном, так и при несимметричном законах коммутации ключей мостового инвертора .

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Датчик тока нагрузки содержит шунты 1 и 2. нагрузку 3, мостовой инвертор 4, вычитающий усилитель 5, выход которого  вл етс  выходом датчика тока, а четыре входа вычитающего усилител  5 соединены с четырьм  соответствующими выходами блока б согласовани , первый вход которого соединен с первыми выводами шунта 1 и диагонали мостового инвертора 4, второй вывод диагонали которого соединен с первым выводом шунта 2 и четвертым входом блока 6 согласовани , вторые выводы шунтов 1 и соединены с выводами нагрузки 3 и вторым и третьим входами блока 6 согласовани .. .

Блок в согласовани  содержит ограничительные резисторы 7-10, первые выводы которых  вл ютс  первым, вторым, третьим и четвертым входами блока 6 согласовани , вторые выводы ограничительных резисторов 7-10  вл ютс  соответствующими выходами блока согласовани  и соединены с анодами диодов 11-14, катоды которых объединены и соединены с первым выводом источника 15 опорного напр жени , другой вывод которого соединен с общей шиной.

Первый вывод мостового инвертора 4 соединен с клеммой источника питани  (на чертеже не показан), второй вывод мостового инвертора состоит из ключей 16-19 и диодов 20-23. Первые выводы ключей 16 и 18 соединены с анодами диодов 20 и 23 и  вл ютс  первым выводом мостового инвертора , вторым выводом которого  в л ют- с  первые выводы ключей 16 и 17(Соединены с анодом и катодом диодов 20 и 21 соответственно и  вл ютс  первым выводом диагонали , второй вывод который соединен с катодом и анодом диодов 22 и 23 и вторыми выводами ключей 18 и 19.

Вычитающий усилитель 5 содержит операционный усилитель 24, выход которого  вл етс  выходом усилител  5 и через резистор 25 соединен с первыми выводами резисторов 26, 27 и инвертирующим входом

операционного усилител  24, неинвертирующий вход которого соединен с первыми выводами резисторов 28-39, второй вывод последнего соединен с общей шиной, вторые выводы резисторов 26-29  вл ютс  соответствующими входами вычитающего усилител  5. .

Дополнительно в датчик тока вход т двухвходовый логический элемент 31 и управл емый ключ.32, первый и второй входы логического элемента 31 соединены с соответствующими выводами диагонали мостового инвертора 4, а выход - с управл ющим входом ключа 32, первый и второй выводы

которого подключены ко вторым выводам резисторов 26 и 28 (другой вариант: ко вторым выводам резисторов 27 и 29).

Логический элемент 31 обеспечивает замыкание ключа 32 при несимметричном

замыкании ключей 16-19 мостового инвертора 4, что соответствует по влению на обо-, их входах логической схемы 31 потенциала., близкого к потенциалу общей шины, и размыкани  ключа 32 при симметричном замыкании ключей 16-19 мостового инвертора 4, что приводит к по влению на одном из входов логического элемента 31 напр жени  источника питани  мостового инвертора. При указанном включении диодов 2023 и 11-14 источник питани  и источник 15 опорного напр жени  имеют положительную пол рность; Логический элемент 31 в этом-случае может представл ть собой серийно выпускаемую ТТЛ-микросхему ИЛИНЕ с согласующими делител ми направлени м входах.

Датчик тока нагрузки мостового инвертора работает следующим образом.

Допустим регулирование тока в нагрузке 3 осуществл етс  согласно симметричному закону коммутации ключей 16-19, в соответствии с которым подключени  нагрузки 3 к источнику питани  осуществл етс  замыканием двух ключей той или иной

диагоналей мостового инвертора 4.

Если включены ключи 16.и 19 мостового инвертора 4 ток нагрузки протекает по цепи , (+Н 6-1 -3-2-19-ВДиоды 11 и 12 открываютс  и на выходы

блока 6 согласовани  поступают напр жени  Uon, а диоды 13 и 14 остаютс  закрытыми , и на Соответствующие выходы блока 6 согласовани  поступают напр жени , снимаемые с шунта 2.

. .- :; .

.На первом входе логической схемы 31 поступает напр жение питани  через ключ 16, а на второй - через ключ 19, напр жение общей шины. Ключ 32 - разомкнут В резуль тате на выходе датчика тока получаем напр жение , пропорциональное току нагрузки 3.

Далее, если ключи 16 и 19 выключаютс , ток нагрузки 3 продолжает протекать в тбм же направлении по цепи 3-2-2 2-(+)-(-)- 21-1-3.

В этом случае на входы вычитающего усилител  5 поступают напр жени , снимаемые с шунта 1, а на другие входы - напр жени  Don. Ключ 32 также разомкнут, так как на первый вход логического элемента 31 через открытый диод 21 поступает напр жение общей шины, а на второй - через диод 22, напр жение питани .

Далее, допустим, регулирование тока в нагрузке 3.осуществл етс  согласно несимметричному закону коммутации ключей 16- 19, о соответствии с которым нагрузка 3 отключаетс  от источника питани  мостового инвертора замыканием ключа 17, либо 19 в зависимости от направлени  тока нагрузки 3. . .

В нашем случае замыкаетс  ключ 19. Ток нагрузки 3 продолжает протекать в том же направлении по цепи 3-2-19-21-1-3. Диоды 11-14 закрыты и на входы вычитэю- aiero усилител  5 поступают напр жени , снимаемые с шунтов 1 и 2. Нз первом и втором входах логического элемента 31 через диод 21 и ключ 19 соответственно по вл ютс  напр жение шины нулевого потенциала. В результате ключ 32 замыкаетс  исключа  тем самым напр жени , поступающие с шунта 1 из выходного сигнала вычитающего усилител .

В результате на выходе датчика тока получаем напр жение, пропорциональное току нагрузки.

Аналогично устройство работает при протекании тока нагрузки 3 в противоположном направлении.

Таким образом, введение дополнительного управл емого ключа и двухвходогзой логической схемы, входы которой соедине- .ны с соответствующими выводами диагонали мостового инвертора, а выход - с управл ющим входом дополнительного ключа, выводы которого подключены к соответствующим входам вычитающего усили- тел ; позвол ет расширить область применени  датчика тока за счет обеспечени  возможности измерени  тока нагрузки

при несимметричном законе коммутации ключей мостового инвертора.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Датчик тока нагрузки мостового инвер- 5 тора, содержащий два шунта, блок согласовани  и вычитающий усилитель, в состав которого входит операционный усилитель и шесть резисторов, причем инвертирующий вход операционного усилител  через пер0 вый и второй резисторы соединен с первым и вторым входами, вычитающего усилители, а неинвертирующий вход через третий и четвертый резисторы соединен с третьим и четвертым входами вычитающего усилител 

   5 соответственно, а через п тый резистор с общей шиной, инвертирующий вход через шестой резистор соединен с выходом операционного усилител , который соединен с выходной клеммой устройства, блок согла0 совани  содержит четыре ограничительных резистора, четыре диода и источник опорного напр жени , который первым выводом соединен с общей шиной, вторым выводом соединен с катодами диодов, анод каждого

   5 диода соединен с одним из четырех выходов блока согласовани  и через ограничительные резисторы - с соответствующими его входами, четыре входа вычитающего усилител  соединены с соответствующими выхо0 дами блока согласовани , первые выводы обоих шунтов соединены с первым и четвертым входами блока согласовани , и соответствующими выводами диагонали мостового инвертора, в другую диагональ которого

   5 включен источник питани , вторые выводы- шунтов соединены с вторым и третьим входами блока согласовани  и выводами нагрузкимостового инвертора соответственно, отличающийс  тем,

   0 что, с целью расширени  области использовани  за счет обеспечени  возможности измерени  тока нагрузки как при симметричном, так и при несимметричном законах коммутации ключей мостового ин5 вертора, в него введены управл емый ключ

   и.двухвходовой логический элемент ИЛИНЕ , входы которого подключены к первым

   выводам обоих шунтов, а выход соединен с

   управл ющим входом управл емого ключа,

   0 выводы которого соединены либо с первым и третьим, либо с вторым и четвертым входами вычитающего усилител .