專利名稱：有補(bǔ)償裝置的交流電壓源式電流檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域，特別是屬于有補(bǔ)償裝置的交流電壓源式電流檢測(cè)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(shí)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(jì)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(jì)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(cè)方式可稱為支流電壓源式電流檢測(cè)。
這種電流檢測(cè)法存在下列缺點(diǎn)三相整流橋的二極管壓降是一個(gè)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(shí)，無(wú)輸出電流；電流較小時(shí)的非線性情況非常嚴(yán)重。因此，在不可逆的無(wú)輕載系統(tǒng)中，這種電流檢測(cè)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(dòng)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(wèn)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(cè)器中的交流互感器二次取樣電阻支路中串聯(lián)二個(gè)反并聯(lián)補(bǔ)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(bǔ)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(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為現(xiàn)有的交流電壓源式電流檢測(cè)裝置的原理圖。
圖2為圖1所示的檢測(cè)裝置的特性曲線。
圖3為本發(fā)明的有補(bǔ)償裝置的交流電壓源式電流檢測(cè)裝置的原理圖。
如圖1所示，普通交流電壓源式電流檢測(cè)裝置由三個(gè)交流互感器LHa、LHb、LHc，三相電流取樣支路3×R0(由3個(gè)電阻R01～R03所組成)，三相整流橋路Z1(由6個(gè)二極管Z11～Z16所組成)，取樣電位計(jì)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(cè)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(jì)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(gè)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(shí)，Ui無(wú)輸出，Id較小時(shí)，非線性很嚴(yán)重(見(jiàn)圖2b)，只有當(dāng)Id較大時(shí)，Ui＝f(Id)才接近線性。
如圖3所示的本實(shí)用新型，其特征在于在原來(lái)的交流互感器二取樣電阻3×R0三個(gè)電阻R01～R03支路中分別串入兩個(gè)反并聯(lián)的補(bǔ)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?yàn)樵谶@種檢測(cè)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(bǔ)償二極管的管壓降。當(dāng)三相橋路中的二極Z11～Z16和補(bǔ)償二極管Z21～Z26的特性完全相同時(shí)，(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(xiàng)和第一項(xiàng)相比，也是微不足道的，完全可以達(dá)到工程所需的線性度。
本實(shí)用新型在某廠650五機(jī)架冷連軋機(jī)的機(jī)架主傳動(dòng)速度控制系統(tǒng)上的應(yīng)用取得良好的效果。使用原來(lái)的電流檢測(cè)方式構(gòu)成的單方向可控硅供電的速度系統(tǒng)時(shí)，輕載振蕩嚴(yán)重，正反切換經(jīng)常失敗，只能在較低的動(dòng)靜態(tài)指標(biāo)下維持生產(chǎn)。采用本實(shí)用新型的電流檢測(cè)裝置時(shí)，徹底消除了輕載振蕩和切換失敗問(wèn)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(gè)電阻R01～R03)，三相整流橋Z1(6個(gè)二極管Z11～Z16)，取樣電位計(jì)R1、可控硅可逆全控橋SCR所組成的電流檢測(cè)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(gè)反并聯(lián)的補(bǔ)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(cè)裝置的三個(gè)交流互感器二次取樣支路3×R
文檔編號(hào)G01R19/22GK2088257SQ9120031
公開(kāi)日1991年11月6日 申請(qǐng)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(zhǎng)玉, 馮啟興, 孟憲志, 柴雅輝 申請(qǐng)人:鞍山鋼鐵公司, 鞍山鋼鐵公司自動(dòng)化研究所