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詳談電流傳感器在變頻器運行過程中所起的作用

發(fā)布時間:2014-01-28 責(zé)任編輯:cicy

【導(dǎo)讀】電流傳感器在變頻器控制中作為關(guān)健元器件對變頻器性能做重保障,目前市場上部分變頻器失效很多由電流傳感器損壞或使用不良造成。本文詳細的介紹了電流傳感器在變頻器中的運用。

 實際需求直接推動電源技術(shù)不斷發(fā)展和進步,為了自動檢測和顯示電流,并在過流、過壓等危害情況發(fā)生時具有自動保護功能和更高級的智能控制,具有傳感檢測、傳感采樣、傳感保護的電源技術(shù)漸成趨勢,檢測電流或電壓的傳感器便應(yīng)運而生并在我國開始受到廣大電源設(shè)計者的青睞。

下面介紹一下電流傳感器在變頻器中的運用,一般配套電流傳感器的,有相應(yīng)的供電電源±12V、±15V;調(diào)理電路構(gòu)成電流采樣模塊,該模塊將三相定子電流轉(zhuǎn)化為基本的二進制代碼,提供電流的適時信息,完成電流環(huán)的調(diào)節(jié)。本系統(tǒng)采用三個JCE模塊(部分變頻器產(chǎn)家也用二只,第三只通過算法完成)分別檢測a、b、c相電流。并通過采樣電阻將電流信息轉(zhuǎn)化為電壓信息,然后由變頻器的主控芯片中的AD變換模塊轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。再經(jīng)過數(shù)字濾波和定標(biāo)處理,為電流環(huán)調(diào)節(jié)提供電流反饋信息。檢測電路的硬件原理圖如下所示:

JCE電流傳感器將電流信息轉(zhuǎn)化為電壓信息,此外還要將LEM檢測回來的信號轉(zhuǎn)化為適合控制芯片的電壓范圍,首先,將電壓信號變換為對稱的正負電壓,然后提供相應(yīng)的偏移,轉(zhuǎn)化到適合控制芯片的電壓范圍。JCE對a、b、c三相電流均采樣,經(jīng)檢測模塊后存放在相應(yīng)的寄存器中供主控系統(tǒng)采用。

一般采用三線制,電機定子三相電流和等于零,LEM元件對a、b、c三相電流均采樣,經(jīng)檢測模塊后的轉(zhuǎn)換結(jié)果作為檢測三相電流不平衡率的依據(jù);另外,在逆變器切斷輸出后可通過LEM元件對a、b、c三相電流流動情況進行檢測,以判斷功率模塊是否可靠關(guān)斷,消除安全隱患。

在應(yīng)用中,JCE傳感器體現(xiàn)其極多特點:

過載能力強:當(dāng)原邊電流超載時,可以自動保護,即使過載電流為額定值的二十倍時傳感器也不會損壞;原邊與副邊之間的電容量是很弱的,在很多應(yīng)用*模電壓的各種影響可忽略;

靈敏度高:能區(qū)分在高分量上的弱小信號,如在幾百安培的直流上能區(qū)分幾毫安的交流分量;

可靠性高:失效率λ=0.43×10-6/h;抗外磁場能力強:經(jīng)實驗在距離傳感器5~250px處的一個兩倍工作電流所產(chǎn)生的磁場干擾而引起自身的誤差≤0.5%。它可以測量任意波形的電流,如直流、交流、脈沖波形等,甚至可測出瞬態(tài)峰值;原邊電路與副邊電路之間完全高度絕緣,絕緣耐壓一般3~6kV,特殊要求可達到6~50kV;

測量精度高:在工作溫度范圍內(nèi)精度優(yōu)于10%,該精度適用于任何波形的測量;

線性度好:優(yōu)于0.5%;

動態(tài)性能好:響應(yīng)時間小于1μs,跟蹤速度di/dt高于50A/μs;

工作頻帶寬:在0(直流)~100kHZ范圍內(nèi)精度能達到1%,0~5kHZ范圍內(nèi)精度提高到0.5%;

實踐證明,由JCE電流傳感器、調(diào)理電路構(gòu)成的電流檢測環(huán)節(jié),完全可以滿足變頻器閉環(huán)控制時的電流檢測要求。

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