40. Датчик тока якоря на основе трансформатора тока в системе «трехфазный выпрямитель – двигатель постоянного тока». Достоинства и недостатки трансформаторных датчиков тока.

Датчик тока состоит из 3-х трансформаторов тока TI1, TI2,TI3 ,соединённых в звезду без нулевого провода и нагруженных на сопрот-е Rtt и измерительного выпрямителя VD1…VD6.

В пренебрежение высшим гармоническим тока якоря по сети протекают двухполярные прямоугольные токи длительностью с пропуском тока на интервале.

Определим коэффициент датчика тока: Выходное напряжение трёхфазного измерительного выпрямителяобразуется линейным напряжением источника питания.=Определим действующее значение тока

Действующее значение тока влияет на нагрев токоведущих частей.

Характеристика управления представляет собой прямую линию:

Достоинства: 1) наличие гальванической развязки.

2) возможность использования данного датчика не только для получения сигнала обратной связи по току, но и для использования этого сигнала для защиты тиристоров от аварийных токов при возникновении КЗ на стороне постоянного тока.

Если на стороне постоянного тока произойдёт КЗ на землю или между шинами, то возрастёт ток , т.е. ток датчика тока, который воздействует на СИФУ, прекращая подачу открывающих импульсов. Вследствие естественной коммутации тиристоров ток КЗ не развивается, т.к. проводивший тиристор в момент перехода через 0 сетевого напряжения закроется. Для получения сигнала о направлении тока якоря при использовании однонаправленного датчика в схеме используется переключатель характеристика с коэффициентом, который переключается от внешнего сигнала, информирующего о изменении тока якоря.

Если VT1 открыт, то DA1 работает в режиме инвертирующего усилителя с коэффициентом

-1, а если закрыт – то в режиме инвертирующего усилителя с коэффициентом 1.

41. Датчик тока на основе элемента Холла.

Элемент Холла представляет собой полупроводниковую пластину, которая будучи помещённой в магнитное поле генерирует ЭДС на двух гранях, называемую ЭДС Холла.

Через две грани элемента Холла

Пропускается постоянный ток Iх, а с двух других граней снимается ЭДС Холла, пропорциональная магнитной индукции В. В современном электроприводе в большинстве случаев в качестве датчиков тока используются датчики на основе элемента Холла.

Датчик состоит из элемента Холла 4, размещённого в зазоре сердечника 1. В окно сердечника пропускается проводник 2,по которому протекает ток i. По двум граням пластины пропускается ток iх, кот. Стабилизирован на определённом уровне. С двух других граней снимается ЭДС Холла. Протекающий по проводнику 2 ток i создаёт в сердечнике магнитное поле с индукцией В. Магнитное поле воздействует на элемент 4 и вызывает в нём ЭДС Холла, которая поступает на усилитель 3 и усиливается. Коэф. явл-ся переменной величиной.

Для того, чтобы датчик тока был линейным, используют начальную область кривой намагничивания, а так же выполняют датчик тока компенсационного типа (с обратной связью), обеспечивающий линейность характеристики управления датчика, поэтому считая постоянной величиной можно записать:

Данная хар-ка характеризует датчик тока с двухполярным питанием.

Современные системы управления с микропроцессорным управлением используют однополярное питание. В электроприводе применяют датчики тока с однополярным питанием. В таких датчиках выходной сигнал лишь одной полярности, что достигается смещением характеристики управления по оси

Достоинствами датчика тока являются: нет необходимости в устройстве гальванической развязки, высокое быстродействие, отвечающее требованиям современного быстродействующего ЭП, высокая точность.