SU1365334A1

SU1365334A1 - Устройство дл формировани сигнала тока в электроприводе

Info

Publication number: SU1365334A1
Application number: SU864051418A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Бродовский; Борис Николаевич Каржавов; Елена Анатольевна Титова; Валерий Яковлевич Туровский
Original assignee: Предприятие П/Я В-8670
Priority date: 1986-04-08
Filing date: 1986-04-08
Publication date: 1988-01-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с частотно-токовым управлением. Целью изобретени вл етс расширение области применени за счет расширени диапазона- измер емых токовТ Устройство содержит трансформатор , выполненный на двух сердечниках 1 и 2 с измерительной 3, выходной 4 обмотками и двум обмотками 15 и 20 обратной св зи, блок 8 управлени , выполненный на операционном усилителе 25. Устройство позвол ет . трансформировать как переменный, так и посто нный ток за счет компенсации посто нной составл к цей потока маг- нитопровода. 2 ил.

Description

СО

о

СП

СО

со й

t13

Изобретение относитс к электротехнике и может найти применение в различных электроприводах, например в электроприводах с частотно-токовьм управлением.

Целью изобретени вл етс расширение области применени за счет расширени диапазона измер емых токов.

На фиг. приведена принципиальна схема устройства; на фиг.2 - диаграм

ры 18 и 19 смещени соединены соответственно с положительным 11 и отрицательным 12 выводами источника 3 посто нного напр жени 13. Конец демпфирующей обмотки 21, конец первой 15 и начало второй 20 обмоток обратной св зи и другой вывод источника 17 переменного напр жени соединены с общей шиной устройства 6. На фиг.1 и 2 обозначено: В - ин

мы, по сн ющие его работу.

Устройство дл формировани сигнала тока в электроприводе содержит

напр жение источника переменного напр жени 17; и оу - выходное напр жение операционного усилител 25; Uoc и ос ос напр жени обратной св зи;

20

и

- Выходное напр жение устройтрансформатор , выполненный на первом 15 индукции, I Q измер емый ток; U - 1 и втором 2 сердечниках с расположенными на обоих сердечниках 1 и 3 измерительной 3 и выходной 4 обмотками . Конец обмотки 4 через нагрузочный резистор 5 подключен к общей шине 6 устройства, а ее начало - к выходу 7 блока 8 управлени , клеммы 9 и 10 питани которого соединены с положительным 11 и отрицательным 12 выводами источника 13 посто нного напр жени , имеющего, среднюю точку 14, подключенную к общей шине 6 устройства . На первом сердечнике 1 трансформатора расположена перва

5ИХ

ства.Устройство работает следующим образом .

При подключении измерительной об- 25 мотки 3 устройства в цепь контролируемого тока ток обмотки 3 трансформируетс в выходную обмотку 4. Напр жение на резисторе 5, пропорциональное току обмотки 4, вл етс

обмотка 15 обратной св зи, начало ко-ЗО выходным сигналом устройства U

торой соединено с первым входом 16 блока 8 управлени . В устройство введены источник 17 переменного напр жени и два резистора 18 и 19 смещени . Трансформатор снабжен второй обмоткой 20 обратной св зи, расположенной на втором сердечнике 2, и демпфирующей обмоткой 21 , расположенной на обоих сердечниках 1 и 2. Блок 8 управлени снабжен вторым 22, третьим 23 и четвертым 24 входами, соединенными соответственно с концом второй обмотки 20 обратной св зи, с началом демпфирующей обмотки 21 и одним из

выводов источника 17 переменного нап- 45 отрицательное значение их рабочей р жени , и вьшолнен в виде операцион- индукции В, и -В р по величине не ного. усилител 25, выход которого в- превосходили индукции насыщени „f. л етс выходом 7 блока 8 управлени , а вход через последовательно включен (фиг.2к).

Посто нна составл юща напр женые суммирующие резисторы 26 и 27 и QQ диоды 28 и 29 соединен с первым 16 и вторым 22 и через суммирующее резисторы 30 и 31 - с третьим 23 и четвертым 24 входами блока 8 управлени . Цепь обратной св зи операционного 55 обеспечиваетс обратной св зью усилител 25 составлена из параллель- по потоку магнитопровода трансформа- но включенных резистора 32 и конден- тора, котора стремитс поддержать сатора 33. Первый 16 и второй 22 вхо- посто нную составл ющую.эквивалентно- ды блока 8 управлени через резисто- го потока магнитопровода равной нулю.

ни на вьрсодной обмотке 4 компенсируетс за счет равенства посто нных составл ющих выходного напр жени операционного усилител 25 и напр жени на нагрузочном резисторе 5.

дукци ; Н - напр женность; В В

рт

BplTl

- максимальные положительные и отрицательные рабочие значени

индукции, I Q измер емый ток; U -

и

- Выходное напр жение устройиндукции , I Q измер емый ток; U -

5ИХ

При подключении измерительной об- мотки 3 устройства в цепь контролируемого тока ток обмотки 3 трансформируетс в выходную обмотку 4. Напр жение на резисторе 5, пропорциональное току обмотки 4, вл етс

ВЫК

пропорциональным также измер емому току Ij через обмотку 3.

Трансформаци как переменного, так и посто нного тока достигаетс

в устройстве за счет поддержани

ненасыщенным состо ни магнитопровода составленного из сердечников 1 и 2 трансформатора путем компенсации посто нной составл ющей напр же- ни на выходной обмотке 4.

Переменна составл юща этого напр жени выбираетс такой, чтобы при перемагничивании сердечников максимальное положительное и максимальное

отрицательное значение их рабочей индукции В, и -В р по величине не превосходили индукции насыщени „f.

(фиг.2к).

Посто нна составл юща напр же обеспечиваетс обратной св зью по потоку магнитопровода трансформа- тора, котора стремитс поддержать посто нную составл ющую.эквивалентно го потока магнитопровода равной нулю

Дл обеспечени действи обратной св зи характеристика перемагничива- ни магнитопровода на сердечниках 1 и 2 формируетс в виде, показанном на фиг.2к, путем смещени характерис тик перемагничивани каждого сердечника в разные стороны по оси Н. Дл этого от источника 13 посто нного напр жени в первую 15 и вторую 20 обмотки обратной св зи задаетс ток смещени через резисторы 18 и 19 смещени .

Характеристика перемагничивани |(фиг.2к) при этом содержит два участ |ка, первый из которых I образован кривой перемагничивани первого сердечника 1, а.второй II - .кривой пере магнкчивани второго сердечника 2, Кроме этого, дл обеспечени действи . обратной св зи от источника 17 переменного напр жени на вход операцион ного усилител 25 через суммирующий резистор 31 подаетс переменное напр жение и (фиг.26). Форма переменного напр жени может быть синусоидальной , пр моугольной или другой любой. Определ ема напр жением источника 17 переменна составл юща выходного напр жени U. операционного усилител 25, прикладываетс к выходной обмотке 4. При этом обеспечиваетс циклическое перемагничивание трансформатора , т.е. изменение рабочей индукции магнитопровода между максимальным положительным В р и максимальным отрицательньм -В р значени ми . Напр жение выходной обмотки 4 тансформируетс на все другие обмотки трансформатора, примем на каждую из обмоток I5 и 20 обратной св зи только в те моменты времени, когда рабоча точка по индукции находитс , соответственно, на участке I или на участке II характеристики перемагничивани (фиг.2к). За счет этого формируетс электрический сигнал, пропорциональный посто нной составл ющей потока трансформатора, т.е. сигнал , пропорциональный уходу рабочей зоны по индукции от симметричного относительно начала координат положени . Этот сигнал получаетс как разность посто нных составл ющих выпр мленных напр жений первой 15 и второй 20 обмоток обратной св зи. Диаграммы напр жений этих обмоток и Uj, приведены на фиг.2д,е. После выпр млени диодами 28 и 19 эти напр жени в качестве сигналов обратной св зи UPJ. и и. (фиг.2ж,з) поступают на вход операционного усилител 25. Разность этих сигналов усиливаетс , сглаживаетс с помощью фильтра (резистор 32 конденсатор 33) и образует посто нную составл ющую вых.одного

10 напр жени операционного усилител 25, котора в качестве напр жени отрицательной обратной св зи обеспечивает равенство нулю посто нной составл ющей напр жени выходной обмот15 ки 4, и, тем самым, равенство нулю посто нной составл ющей потока трансформатора . Дл устойчивости замкнутого контура используетс напр жение демпфирующей обмотки 21 U, пропор20 циональное производной потока трансформатора .

В устройстве обеспечиваетс измерение как посто нного, так и переменного тока. В выходном сигнале устрой25 ства Ugbix , кроме полезной составл ю- щей, пропорциональной измер емому току , будет содержатьс в качестве помехи , составл юща , обусловленна током намагничивани выходной обмотки

30 4 (фиг.2и), котора соответствующим выбором параметров может быть уменьшена до требуемого в каждом конкретном случае переменени уровн .

Из принципа действи устройства следует, что величину рабочей зоны по индукции в трансформаторе можно варьировать в широких пределах вне св зи с величиной индукции насыщени

материала сердечника. Это дает можность расширить диапазон коэффициентов трансформации между измерительной 3 и выходной 4 обмотками и за счет этого расширить диапазон измер емых токов.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл формировани сиг- нала тока в электроприводе, содержащее трансформатор, выполненный на первом и втором сердечниках с расположенными на обоих сердечниках измерительной и выходной обмотками, конец оследней через нагрузочный резистор одключен к общей шине устройства, а начало - к выходу блока управлени , клеммы питаии которого соединены с оложительным и отрицательным выводами источника посто нного напр жени , имеющего среднюю точку, подключенную к общей шине устройства, при- чем на первом сердечнике трансформа тора расположена перва обмотка обратной св зи, начало которой соединено с первым входом блока управлени , отличающеес тем, что, с целью расширени области применени , в него введены источник переменного напр жени и два резистора смещени , трансформатор снабжен второй обмоткой обратной св зи, расположенной на втором сердечнике, и демпфирующей обмоткой, расположенной на обоих сердечниках, блок управлени снабжен вторым, третьим и четвертым входами, соединенными соответственно с концом второй обмотки обратной св зи, с началом демпфирующей обмотки и с одним из выводов источника переменного напр жени , и выполнен в виде операционного усилител , выход которого вл етс выходом блока управлени , .вход через последовательно включенные суммирующие резисторы и Диоды соединен с первым и вторым и через суммирующие резисторы - с третьим и четвертым входами блока

управлени , а цепь обратной св зи составлена из параллельно включенных резистора и конденсатора, причем первый и второй входы блока управлени через резисторы смещени соединены

соответственно с положительным и отрицательным выводами источника посто нного напр жени , а конец демпфирующей обмотки, конец первой и начало второй обмоток обратной св зи и

ДРУГОЙ вывод источника переменного напр жени сЬединены с общей шиной устройства.

к

V

-1

tmt

В/а Bftef