在變頻器(Variable-frequency Drive，VFD)的控制中，電流傳感器是保證變頻驅(qū)動(dòng)性能的關(guān)鍵部件。目前市場(chǎng)上的一些VFD出現(xiàn)故障，大多是因?yàn)殡娏鱾鞲衅鲹p壞或者使用不當(dāng)。下面，邊肖將向您介紹電流傳感器在VFD中的應(yīng)用。
電流傳感器一般配有相應(yīng)的電源12V和15V調(diào)理電路構(gòu)成電流采樣模塊，將三相定子電流轉(zhuǎn)換成基本的二進(jìn)制碼，提供電流的及時(shí)信息，完成電流環(huán)的調(diào)整。本系統(tǒng)采用三個(gè)模塊(有的VFD廠家也用兩個(gè)，第三個(gè)由算法完成)分別檢測(cè)A、B、C相電流。電流信息通過(guò)采樣電阻轉(zhuǎn)換成電壓信息，再通過(guò)VFD主控芯片中的AD轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。經(jīng)過(guò)數(shù)字濾波和縮放后，它為電流環(huán)路調(diào)節(jié)提供電流反饋信息。
電流傳感器將電流信息轉(zhuǎn)換成電壓信息，另外，LEM檢測(cè)到的信號(hào)要轉(zhuǎn)換成適合控制芯片的電壓范圍。首先將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)稱(chēng)的正負(fù)電壓，然后提供相應(yīng)的偏移，將其轉(zhuǎn)換成適合控制芯片的電壓范圍。所有三相電流A、B、C均被采樣，通過(guò)檢測(cè)模塊后存儲(chǔ)在主控系統(tǒng)相應(yīng)的寄存器中。
一般采用三線制，電機(jī)定子三相電流之和等于零。LEM元件對(duì)三相電流A、B、C進(jìn)行采樣，檢測(cè)模塊后的轉(zhuǎn)換結(jié)果作為檢測(cè)三相電流不平衡率的依據(jù)。此外，在逆變器輸出切斷后，可利用LEM元件檢測(cè)A、B、C三相的電流，從而判斷功率模塊是否可靠關(guān)斷，消除安全隱患。
在實(shí)際應(yīng)用中，這種傳感器有許多特點(diǎn)。主要包括:
過(guò)載能力強(qiáng):初級(jí)電流過(guò)載時(shí)能自動(dòng)保護(hù)，即使過(guò)載電流是額定值的二十倍也不會(huì)損壞傳感器；
原邊和副邊之間的電容很弱，在很多應(yīng)用中，模式電壓的影響可以忽略。
靈敏度高:能分辨高分量上的微弱信號(hào)，如幾百安培的DC上幾毫安的交流分量；
高可靠性:故障率λ= 0.43×10-6/h；抗外界磁場(chǎng)能力強(qiáng):經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，在距離傳感器5 ~ 250 px處，由于雙倍工作電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾，本身誤差≤0.5%。
它可以測(cè)量任何波形的電流，如DC、交流、脈沖波形等。，甚至測(cè)量瞬態(tài)峰值。
一次側(cè)電路和二次側(cè)電路完全高度絕緣，絕緣耐壓一般為3 ~ 6 kV，特殊要求可達(dá)6 ~ 50kv；
測(cè)量精度高:在工作溫度范圍內(nèi)精度優(yōu)于10%，適用于任何波形的測(cè)量；
良好的線性度:優(yōu)于0.5%；
良好的動(dòng)態(tài)性能:響應(yīng)時(shí)間小于1μs，跟蹤速度di/dt高于50A/μs；
工作頻率帶寬:在0(DC)~ 100 kHz范圍內(nèi)精度可達(dá)1%，在0 ~ 5 kHz范圍內(nèi)精度可提高到0.5%；
實(shí)踐證明，由電流傳感器和調(diào)理電路組成的電流檢測(cè)環(huán)節(jié)完全可以滿足VFD閉環(huán)控制的電流檢測(cè)要求。
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