專利名稱：有補償裝置的交流電壓源式電流檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電氣自動化控制領(lǐng)域，特別是屬于有補償裝置的交流電壓源式電流檢測裝置。
在現(xiàn)有的可控硅供電的直流調(diào)速系統(tǒng)中，一般均采用由速度環(huán)、電流環(huán)構(gòu)成的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，而其電流環(huán)所用的電流實際值取樣法一般有兩種一種是由直流互感器在直流回路中直接取樣；另一種是由交流互感器在交流回路中取樣。后一種取樣方式以可分為兩種方式一種是將電流互感器二次電流經(jīng)二次互感器降流，再經(jīng)三相整流橋整流，經(jīng)電位計取樣，其本質(zhì)是電流源的取樣方式；另一種是將交流互感器一次電流經(jīng)電阻取樣變成交流電壓，再將此電壓經(jīng)三相整流橋變成直流，再經(jīng)電位計取樣，其本質(zhì)是先將電流源變成電壓源，再整流取樣，這種電流檢測方式可稱為支流電壓源式電流檢測。
這種電流檢測法存在下列缺點三相整流橋的二極管壓降是一個非線性環(huán)節(jié)，所以取樣電壓和輸出電流之間也必然呈現(xiàn)非線性關(guān)系，而且，在電流特別小時，無輸出電流；電流較小時的非線性情況非常嚴(yán)重。因此，在不可逆的無輕載系統(tǒng)中，這種電流檢測電路尚可維持低指標(biāo)工作，而在要求較高、調(diào)速范圍較大、負(fù)載變動亦較大的可逆系統(tǒng)中，必將產(chǎn)生輕載振蕩和可逆切換不可靠現(xiàn)象。
本發(fā)明的目的是要解決這些問題，使取樣電壓和輸出電流之間呈線性關(guān)系，避免輕載振蕩，保證可逆切換安全可靠。
按照本發(fā)明，在交流電壓源式電流檢測器中的交流互感器二次取樣電阻支路中串聯(lián)二個反并聯(lián)補償二極管，使取樣電壓和負(fù)載電流之間呈線性關(guān)系。如果三相整流橋路中的二極管和所串聯(lián)的反并聯(lián)補償二極管特性完全一致，則取樣電壓Ui與輸出電流Id完全呈線性關(guān)系。即使這兩組二極管的性能不完全一樣，稍有差別，也可以使取樣電壓和輸出電流之間呈現(xiàn)足夠好的線性關(guān)系。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細(xì)說明。


圖1為現(xiàn)有的交流電壓源式電流檢測裝置的原理圖。
圖2為圖1所示的檢測裝置的特性曲線。
圖3為本發(fā)明的有補償裝置的交流電壓源式電流檢測裝置的原理圖。
如圖1所示，普通交流電壓源式電流檢測裝置由三個交流互感器LHa、LHb、LHc，三相電流取樣支路3×R0(由3個電阻R01～R03所組成)，三相整流橋路Z1(由6個二極管Z11～Z16所組成)，取樣電位計R1，可控硅可逆全控橋SCR，平波電抗器L，線路接觸器XLC所相互連接而成。在這種電流檢測裝置中，取樣電壓Ui和輸出電流Id之間的關(guān)系為Ui＝2.34(IaKi·R0－U0)KR1＝1.91KiKR1K0Id－2.34KR1U0… …(1)
式中，Ia＝交流側(cè)線電流；Id＝直流側(cè)線電流，Ia＝0.816Id；KR1＝電位計R1的分壓比；Ki＝電流互感器LH的一、二次電流比；U01＝三相整流橋中二極管Z1的管壓降。
(1)式中的U0本身即是一個非線性環(huán)節(jié)，其特性曲線如圖2a所示。所以Ui＝f(Id)亦是非線性的且當(dāng)Id特小時，Ui無輸出，Id較小時，非線性很嚴(yán)重(見圖2b)，只有當(dāng)Id較大時，Ui＝f(Id)才接近線性。
如圖3所示的本實用新型，其特征在于在原來的交流互感器二取樣電阻3×R0三個電阻R01～R03支路中分別串入兩個反并聯(lián)的補償二極管Z2，即在R01支路中串入反并聯(lián)的Z21，Z22，在R02支路中串入反并聯(lián)的Z23，Z24，在R03支路中串入反并聯(lián)的Z25，Z26，形成新的取樣支路。這種新的取樣支路從根本上改變以輸出電流和取樣電壓之間的關(guān)系。因為在這種檢測裝置中的取樣電壓和負(fù)載電流Id之間的函數(shù)關(guān)系是Ui＝2.34［(Ia·Ki·R0＋U02)－U01］KR1＝1.91KR1·Ki·R0Id＋2.34KR1(U02－U01) … …(2)式中U02是補償二極管的管壓降。當(dāng)三相橋路中的二極Z11～Z16和補償二極管Z21～Z26的特性完全相同時，(2)式變成Ui＝1.91KR1·Ki·R0·Id … …(3)Ui和Id完全呈線性關(guān)系。即使Z1和Z2的特性稍有差另，(2)式中的第二項和第一項相比，也是微不足道的，完全可以達到工程所需的線性度。
本實用新型在某廠650五機架冷連軋機的機架主傳動速度控制系統(tǒng)上的應(yīng)用取得良好的效果。使用原來的電流檢測方式構(gòu)成的單方向可控硅供電的速度系統(tǒng)時，輕載振蕩嚴(yán)重，正反切換經(jīng)常失敗，只能在較低的動靜態(tài)指標(biāo)下維持生產(chǎn)。采用本實用新型的電流檢測裝置時，徹底消除了輕載振蕩和切換失敗問題。
權(quán)利要求1.一種由交流互感器LH、三相電流取樣支路3×R0(3個電阻R01～R03)，三相整流橋Z1(6個二極管Z11～Z16)，取樣電位計R1、可控硅可逆全控橋SCR所組成的電流檢測裝置，其特征在于交流互感器二次取樣支路3×R0中分別串入二個反并聯(lián)的補償二極管Z2，即在R01支路中串入反并聯(lián)的二極管Z21、Z22，在R02支路中串入反并聯(lián)二極管Z23、Z24，在R03支路中串入反并聯(lián)二極管Z25、Z26。
專利摘要在現(xiàn)有的交流電壓源式電流檢測裝置的三個交流互感器二次取樣支路3×R
文檔編號G01R19/22GK2088257SQ9120031
公開日1991年11月6日 申請日期1991年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月7日
發(fā)明者劉長玉, 馮啟興, 孟憲志, 柴雅輝 申請人:鞍山鋼鐵公司, 鞍山鋼鐵公司自動化研究所