LEM電流傳感器在電梯專用變頻器中的應用
二、電流傳感器和相應的供電電源、調(diào)理電路構成電流采樣模塊,該模塊將三相定子電流轉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LEM模塊分別檢測a、b、c相電流。并通過采樣電阻將電流信息轉化為電壓信息,然后由變頻器的主控芯片中的AD變換模塊轉化為數(shù)字信號。再經(jīng)過數(shù)字濾波和定標處理,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:
LEM元件將電流信息轉化為電壓信息,此外還要將LEM檢測回來的信號轉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,然后提供相應的偏移,轉化到適合控制芯片的電壓范圍。LEM元件對a、b、c三相電流均采樣,經(jīng)檢測模塊后存放在相應的寄存器中供主控系統(tǒng)采用。
三、電梯配電多采用三線制,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)檢測模塊后的轉換結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斷,消除安全隱患。
在應用中,LEM傳感器體現(xiàn)其極多特點:
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0.1%;
動態(tài)性能好:響應時間小于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%;
過載能力強:當原邊電流超載時,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5~10cm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%。
實踐證明,由LEM電流傳感器、調(diào)理電路構成的電流檢測環(huán)節(jié),完全可以滿足電梯專用變頻器閉環(huán)控制時的電流檢測要求。
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