Способ измерения тока нагрузки мостового инвертора

 

Изобретение относится к преобразовательной и измерительной технике и может найти применение в электроприводах переменного тока с частотно-токовым управлением для контроля тока в обмотке управляемого электродвигателя. Цель изобретения - повышение точности измерения тока за счет исключения погрешностей измерения , возникающих при переключении цепи протекания тока нагрузки. В момент начала переключения цепи протекания тока нагрузки фиксируют измеренное значение тока и на все время переключения цепи принимают зафиксированное значение в качестве значения тока в нагрузке. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 01 R 19/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4847979/21 (22) 11,06.90 (46) 15.02.93. Бюл. М 6 (71) Научно-производственное обьединение

"Ротор" (72) M.È. Ярославцев и А,Г. Лукашенко (56) Бродовский В.Н„Иванов Е.С. Приводы с частотно-токовым управлением/Под ред.

В,Н. Бродовского. М.; Энергия, 1974, с,7582, 106 — 109. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА НАГРУЗКИ МОСТОВОГО ИНВЕРТОРА (57) Изобретение относится к преобразовательной и измерительной технике и может

Предполагаемое изобретение относится к преобразовательной и измерительной технике и может найти применение в электроприводах переменного тока с частотнотоковым управлением для контроля тока s обмотке управляемого электродвигателя.

Известен способ измерения тока нагрузки мостового инвертора с помощью измерителя тока, включаемого непосредственно в цепь протекания тока нагрузки.

Недостатком известного способа является необходимость гальванической развязки высоковольтной цепи нагрузки мостового инвертора и низковольтной цепи нагрузки измерителя тока. Использование магнитных усилителей существенно усложняет измеритель тока и вносит запаздывание в канал измерения тока.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является спо„„ Ы„„1794889 Al найти применение в электроприводах переменного тока с частотно-токовым управлением для контроля тока в обмотке управляемого электродвигателя. Цель изобретения — повышение точности измерения тока за счет исключения погрешностей измерения, возникающих при переключении цепи протекания тока нагрузки, В момент начала переключения цепи протекания тока нагрузки фиксируют измеренное значение тока и на все время переключения цепи принимают зафиксированное значение в качестве значения тока в нагрузке. 1 ил, соб измерения тока нагрузки мостового инвертора, основанный на использовании шунтов в качестве измерительных элементов, Известен способ измерения тока нагрузки мостового инвертора, источник питания которого подключен одним из выводов к общей шине, основанный на использовании шунтов в качестве измерительных элементов, включаемых в мостовой инвертор в цепи протекания тока нагрузки таким образом, чтобы шунты оказывались под потенци-. алом общей шины, и на измерении тока нагрузки по разности выходных напряжений одного из шунтов.

Недостатком известного способа является низкая точность измерения тока во время переключения цепи протекания тока нагрузки в мостовом инверторе, Результат измерения тока нагрузки искажается погрешностями, порождаемыми динамикой

1794889 процесса переключения силовых элементов в мостовом инверторе..

Целью изобретения является повышение точности измерения тока за счет исключения погрешностей измерения, возникающих при переключении цепи протекания тока нагрузки в мостовом инверторе.

Указанная цель достигается тем, что согласно известному способу измерения тока нагрузки мостового инвертора, источник питания которого подключен одним из выводов к общей шине, основанному на использовании шунтов в качестве измерительных элементов, включаемых в мостовой инвертор в цепи протекания тока нагрузки таким образом, чтобы шунты оказывались под потенциалом общей шины, и на измерении тока нагрузки по разности выходных напряжений одного из шунтов, фиксируют значение измеряемого тока в момент начала переключения цепи протекания тока нагрузки в мостовом инверторе и принимают на время переключения цепи зафиксированное значение тока в качестве тока нагрузки.

В основе решения поставленной задачи лежит следующее. При измерении тока нагрузки мостового инвертора с помощью шунтов, включаемых в мостовой инвертор в цепи протекания тока нагрузки, результат измерения искажается погрешностями, обусловленными динамикой переключения цепи протекания тока нагрузки. Погрешности измерения тока проявляются в виде ложных коротких импульсов, появляющихся на измерительных шунтах.

Представляется возможным за сйет сглаживания результата измерения существенно уменьшить амплитуду этих импульсов, Однако присущая фильтрам инерционность приводит к заметной динамической погрешности измерения тока нагрузки.

Предлагается возникающие ложные им пульсы не сглаживать, а "вырезать" из выходного сигнала измерителя тока.

Реализация этого сводится к фиксированию значения измеряемого тока в момент начала переключения цепи протекания тока нагрузки и к использованию зафиксированного значения тока в качестве оценки тока нагрузки в течение времени переключения цепи протекания тока.

При таком подходе точность измерения тока возрастет, поскольку погрешности, обусловленные динамикой переключения цепи протекания тока нагрузки, исключаются, а предположение о неизменности тока нагрузки в течение времени фиксации прак55

Устройство работает следующим образом.

Цепь протекания тока нагрузки 1 в мостовом инверторе 2 управляется блоком 12.

Высокому уровню сигналов на выходах 10 и

11 блока управления 12 соответствует эамктически не вносит дополнительной погрешности измерения тока.

Необходимо заметить, что укаэанное предположение о неизменности тока нагрузки основывается на индуктивном характере нагрузки инвертора. в качестве которой является обмотка управления двигателя, Предлагаемый способ измерения тока

10 нагрузки мостового инвертора, источник питания которого подключен одним из выводов к общей шине, заключается в том, что используют шунты в качестве измерительных элементов, включаемых в мостовой ин15 вертор в цепи протекания тока нагрузки таким образом, чтобы шунты оказывались под потенциалом общей шины; измеряют ток нагрузки по разности выходных напряжений одного из шунтов; фиксируют значе20 ние измеряемого тока в момент начала переключения цепи протекания тока нагрузки в мостовом инверторе, принимают на время переключения цепи зафиксированное значение тока в качестве тока нагрузки, На чертеже представлено устройство измерения тока нагрузки мостового инвертора, в котором повышение точности измерения тока осуществляется по

30 предлагаемому способу. .Устройство измерения тока нагрузки 1 мостового инвертора 2, источник питания которого подключен отрицательным выводом к общей шине.

35 Содержит шунты 3 и 4, включенные в плечи мостового инвертора 2, вторые выводы которых объединены и соединены с общей шиной, схема вычитывания 5 на операционном. усилителе, инвертирующий

40 вход которой соединен с первым выводом шунта 3, а неинвертирующий вход — с первым выводом шунта 4.

Управляющие входы ключей 6 и 9, 7 и 8 мостового инвертора 2 соединены соответ45 ственно с выходами 10,11 блока управления

12 мостовым инвертором.

Устройство содержит также аналоговый коммутатор с памятью 13, подключенный информационным входом к выходу. схемы

5о вычитания 5, а управляющим входом через .двухвходовой одновибратор 14 коротких импульсов к выходам 10 и 11 блока управления 12.

1794889 нутое состояние ключей 6,7,8 и 9 мостового инвертора 2.

Блок управления 12 обеспечивает симметричный режим работы мостового инвертора 2, который характеризуется одновременным включением ключей 6 и 9 или 7 и 8. Причем включение одной из пар ключей сопровождается обязательным выключением другой пары. Ток нагрузки 1 протекает по одному из шунтов 3 и 4, При этом положительному току нагрузки 1 соответствует протекание тока по шунту 4 в сторону общей шины или по шунту 3 в обратном направлении.

Выходное напряжение аналогового коммутатора 13 с памятью точно повторяет входное напряжение в состоянии "включено", а в выключенном состоянии оно остает-. ся таким, каким было в момент выключения.

Пусть ток .нагрузки 1 протекает через обратные диоды ключей 7 и 8. В момент замыкания ключей 6 и 9 цепь протекания тока нагрузки 1 мгновенно не переключается, поскольку укаэанные диоды, в силу своей инерционности, будут сохранять некоторое время проводящее состояние. В мостовом инверторе 2 возникает кратковременный сквозной ток, который исказит информацию о токе нагрузки, снимаемую с измерительных шунтов 3 и 4, Кроме того, Формула изобретения

Способ измерения тока нагрузки мостового инвертора, источник питания которого подключен одним иэ выводов к общей шине, заключающийся в том, что в качестве измерительных элементов используют шунты, имеющие соединение с общей шиной и входящие в цепь протекания тока нагрузки, по разности напряжений на шунтах измеряют ток нагрузки, отличающийся тем, что, сигнал на выходе 10 блока управления 12, замыкающий ключи 6 и 9. запустит одновибратор 14. Выходной импульс одновибратора

14 выключит на короткое время аналоговый

5 коммутатор 13. На выходе измерителя тока поступит постоянный сигнал, соответствую- щий току нагрузки 1 перед включением ключей 6 и 9. Ложные импульсы, возникающие в выходных напряжениях шунтов 3 и 4 не

10 пройдут на выход измерителя тока.

К аналогичному результату приходим. если ток нагрузки 1 будет протекать через обратные диоды ключей 6 и 9. В момент замыкания ключей 7 и 8 запустится одно15 вибратор 14 по сигналу с выхода 11 блока управления 12 и также заблокирует прохождение ложной информации на выход измерителя тока.

20 Таким образом, при измерении тока нагрузки мостового инвертора с помощью шунтов, включаемых в мостовой инвертор в цепь протекания тока нагрузки, фиксирование значения измеряемого тока в момент

25 начала переключения цепи протекания тока нагрузки и использование зафиксированного значения тока в качестве оценки тока нагрузки в течение времени переключения цепи протекания тока позволяет повысить

30 точность измерения тока нагрузки. с целью повышения точности измерения тока за счет исключения погрешностей измерения, возникающих при переключении цепи протекания тока нагрузки, в момент начала переключения цепи протекания тока нагрузки фиксируют измеренное значение тока и на все время переключения цепи принимают зафиксированное значение в качестве значения тока нагрузки.

1794889

Составитель М, Ярославцев

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Н. Милюкова

Редактор Т. Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 404 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5