DE2346957A1 - Schaltung zur potentialfreien erfassung des gleichstromes in stromrichterschaltungen - Google Patents
Schaltung zur potentialfreien erfassung des gleichstromes in stromrichterschaltungenInfo
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Description
Schaltung zur potentialfreien Erfassung des Gieichstromes in
Stromrichterschaltungen
Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur potentialfreien Erfassung
des Gleichstromes in Stromrichterschaltungen insbesondere Brückengleichrichterschaltungen, bei der Wechselstromwandler
in den Wechselstromzweigen der Stromrichterzuführung geschaltet sind, bei der die Ausgänge der Wechselstromwandler an
den Eingang eines Gleichrichters gelegt sind und bei der ein Abbild des Momentanwertes des Gleichstromes im Stromrichter von
einem über den Ausgängen des Gleichrichters liegenden Bürdenwiderstand abgreifbar ist.
Zur Regelung des Gleichstromes in Stromrichterschaltungen muß dieser Gleichstrom meßtechnisch erfaßt werden. Insbesondere
bei voll gesteuerten Drehstrombrückengleichrichtern wird dabei eine indirekte Erfassung über Wechselstromwandler in den einzelnen
Wechselstromzuführungen zu dem Brückengleichrichter vorgenommen. Diesen Wechselstromwandlern ist dann eine gesonderte
Gleichrichterschaltung nachgeschaltet. Über den Ausgang dieser zusätzlichen Gleichrichterschaltung ist ein Bürdenwiderstand
gelegt, ύοώ. dem ein Wert abgegriffen werden kann, der dem Momentanwert
des Gleichstromes im Stromrichter entspricht. Will man eine große Genauigkeit in der Stromabbildung erzielen, so muß
man die Spannungszeitfläche der Stromwandler entsprechend groß dimensionieren. Auch der Bürdenwiderstand wird so dimensioniert,
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daß eine relativ holie Spannung von beispielsweise 10 Y an ihm
abgegriffen werden kann. Diese bekannte Schaltung besitzt den Nachteil, daß Stromwandler mit erheblicher Baugröße eingesetzt
werden müssen. Diese richtet sich nach der Belastung durch den Bürdenwiderstand. Somit sind bekannte Schaltungen
einesteils relativ teuer (bedingt durch die Baugröße der Wandler und die im Betrieb auftretende hohe Verlustleistung), und
zum anderen entsteht für die einzelnen Bauelemente ein großer Platzbedarf.
Es besteht die Aufgabe, eine Schaltung zu finden, mittels der sowohl die Wandlerbaugröße verkleinert als auch die Verlustleistung
verringert werden können.
Die Aufgabe wird in einer Schaltung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Bürdenwiderstand ein
Operationsverstärker mit der Beschaltung eines Proportionalverstärkers nachgeschaltet ist. Durch die Einfügung eines Verstärkers
in den Meßzweig wird es möglich, die Leistung des Bürdenwiderstandes erheblich zu verringern. Dadurch kann die
Spannungszeitfläche der Wandler und damit deren Baugröße verkleinert werden, ohne daß die Abbildungsgenauigkeit beeinträchtigt
wird, wodurch eine erhebliche Verbilligung der Meßschaltung möglich ist.
Vorzugsweise wird dem Rückführwiderstand des Operationsverstärkers
ein Kondensator parallelgeschaltet sein. Bisher war
es üblich, bei der Erfassung des Stromistwertes dem Bürdenwiderstand noch eine G-lättungsschaltung nachzuschalten. Die
Punktion dieser Grlättungsschaltung wird jedoch jetzt nach
der Einfügung des genannten Kondensators durch den Operationsverstärker und dessen Beschaltung mit übernommen.
Das Verhältnis von Rückführwiderstand zu Eingangswiderstand des Operationsverstärkers kann etwa gleich 10 : 1 sein. Diese
Wahl hat sich als vorteilhaft erwiesen. Der Wert des Bürdenwiderstandes sowie die Baugröße der Stromwandler können
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entsprechend verkleinert werden.
Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der Fig. 1
und 2 beschrieben. Bs zeigen
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung zur potentialfreien
Erfassung des Gleichstromes gemäß dem Stande der Technik.
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung zur Erfassung
des Gleichstromes gemäß der vorliegenden Erfindung.
In Pig. 1 ist zunächst ein Drehstrombrückengleichrichter 1 mit steuerbaren Halbleiterventilen 11 gezeigt. Dieser Drehstrombrückengleichrichter
1 wird aus einem Dreiphasennetz RST gespeist. An seinem Ausgang entsteht eine Gleichspannung, deren
Potentiale mit + bzw. - angegeben sind. Zur Erfassung des Gleichstromes auf der Sekundärseite +, - des Brückerigleichrichters 1
ist eine potentialfreie Messung des Wechselstromes in den Zuführungssträngen R,S,T, vorgesehen. Zu diesem Zwecke sind drei
Wechselstromwandler W1, W2, Y/3 vorgesehen, von denen jeweils
ein Ende in einem Sternpunkt ST zusammengeführt ist. Das andere Ende jedes Wandlers führt zu einem zweiten Drehstrombrückengleichrichter
2, dessen Halbleitergleichrichterelemente 21 nicht steuerbar sind. Die Ausgänge dieses zweiten Drehstrombrückengleichrichters
2 sind über einen Bürdenwiderstand R1 miteinander verbunden. Der negative Pol dieser zweiten Gleichrichterschaltung
ist mit Masse M verbunden. Zum Abgreifen einer dem Momentanwert des Gleichstromes im Brückengleichrichter
1 entsprechenden Größe ist für Regelzwecke zusätzlich noch eine Glättungsschaltung R2, R3, CJ1 dem Bürdenwiderstand nachgeschaltet.
Sie ist als T-Schaltung ausgeführt, wobei der Kondensator C1 zwischen dem Verbindungspunkt der Reihenwiderstände
R2, R3 und Masse M liegt. An dem mit A bezeichneten Punkt kann jetzt der geglättete Momentanwert eines Gleichstromes abgegriffen
werden, der dem Mittelwert des Stromes im Hauptgleichrichter 1 entspricht.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt. Im Vergleich zu Pigo 1 wurde hier nur
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noch der zweite Drehstrombrückengleichrichter 2 gezeigt, der von den Ausgängen der Wandler W1, W2, W3 gespeist wird. Über
den Ausgang des Brückengleichrichters 2 mit den nicht steuerbaren Halbleitergleichrichterelementen 21 ist ebenfalls ein
Bürdenwiderstand R1 gelegt. Die mit dem negativen Pol des Brückengleichrichters 2 verbundene Seite des Bürdenwiderstandes
R1 ist an Masse M gelegt. Aufgrund des Einbaues eines Operationsverstärkers 3 ist erfindungsgemäß eine kleinere Baugröße
der Wechselstromwandler und ein kleinerer Bürdenwiderstand R1 vorgesehen. Dem invertierenden Eingang - des Operationsverstärkers
3 ist ein Widerstand R4 vorgeschaltet. Der nicht invertierende Eingang + des Operationsverstärkers 3 ist
über einen Widerstand R6 mit Masse M verbunden. Der Ausgang des Operationsverstärkers ist über einen Widerstand R5 mit
seinem invertierenden Eingang verbunden. Dadurch ist der Operationsverstärker als Proportionalverstärker beschaltet. Zur
Glättung der am Bürdenwiderstand R1 anfallenden und durch den Operationsverstärker zu verstärkenden Spannung wurde dem Rückführwiderstand
R5 des Operationsverstärkers ein Kondensator parallelgeschaltet. Somit ersetzt der Operationsverstärker 3
mit der beschriebenen Beschaltung R4» R5>
R6, 02 die in Pig. notwendige Glättungsschaltung R2, R3, ß-1 und ermöglicht eine
Verkleinerung des Widerstandes R1 sowie eine Verringerung der Wechselstromwandlerbaugrößen.
Im Ausführungsbeispiel ist ein Verhältnis des Rückführwiderstandes
R5 zum Eingangswiderstand R4 des Operationsverstärkers von 10 : 1 gewählt. Damit kann auch der Bürdenwiderstand um
den Paktor 10 verkleinert werden. Durch die kleineren Baugrößen der Wandler und die Verkleinerung des Bürdenwiderstandes R1
ist eine Einsparung an Platzbedarf möglich.
2 Figuren
3 Patentansprüche
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Claims (3)
1. Schaltung zur potentialfreien Erfassung des Gleichstromes
in StromrichterSchaltungen insbesondere Brückengleichrichter
schaltungen, bei der Wechselstromwandler in den Wechselstromzweigen der Stromrichterzuführung geschaltet sind, bei
der die Ausgänge der Wechselstromwandler an den Eingang eines Gleichrichters gelegt sind und bei der ein Abbild des
Momentanwertes des Gleichstromes im Stromrichter von einem über den Ausgängen des Gleichrichters liegenden Bürdenwiderstand
abgreifbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bürdenwiderstand
(R1) ein Operationsverstärker (3) mit der Beschal tung (R5, R4) eines Proportionalverstärker nachgeschaltet
ist»
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rückführwiderstand (R5) des Operationsverstärkers (3) ein
Kondensator (02) parallel geschaltet ist.
3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Rückführwiderstand (R5) zu Eingangswiderstand
(R4) des Operationsverstärkers (3) etwa gleich 10 : 1 ist.
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eers eit
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732346957 DE2346957A1 (de) | 1973-09-18 | 1973-09-18 | Schaltung zur potentialfreien erfassung des gleichstromes in stromrichterschaltungen |
| JP10758874A JPS5056533A (de) | 1973-09-18 | 1974-09-18 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732346957 DE2346957A1 (de) | 1973-09-18 | 1973-09-18 | Schaltung zur potentialfreien erfassung des gleichstromes in stromrichterschaltungen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2346957A1 true DE2346957A1 (de) | 1975-04-17 |
Family
ID=5892961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19732346957 Pending DE2346957A1 (de) | 1973-09-18 | 1973-09-18 | Schaltung zur potentialfreien erfassung des gleichstromes in stromrichterschaltungen |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5056533A (de) |
| DE (1) | DE2346957A1 (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2841856A1 (de) * | 1978-09-26 | 1980-03-27 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zur erfassung des stromistwertes in stromrichterschaltungen |
| FR2496895A1 (fr) * | 1980-12-18 | 1982-06-25 | Loher Gmbh | Systeme pour ameliorer la dynamique de reglage de machines asynchrones a commande de frequence et comprenant une source d'alimentation formee par un convertisseur a circuit de courant intermediaire |
| DE3107034A1 (de) * | 1981-02-25 | 1982-09-09 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Einrichtung zur erfassung des stromistwertes bei halbgesteuerten stromrichter-brueckenschaltungen mit freilaufzweig |
| WO2012113455A1 (en) * | 2011-02-25 | 2012-08-30 | Abb Technology Ag | A method for obtaining an instantaneous direct current value, and control device |
-
1973
- 1973-09-18 DE DE19732346957 patent/DE2346957A1/de active Pending
-
1974
- 1974-09-18 JP JP10758874A patent/JPS5056533A/ja active Pending
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| DE3047828A1 (de) * | 1980-12-18 | 1982-07-01 | Loher Gmbh, 8399 Ruhstorf | Anordnungen zur verbessung der regeldynamik von frequenzgesteuerten asynchronmaschinen mit stromzwischenkreisumrichter als speisequelle |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5056533A (de) | 1975-05-17 |
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