JCE電流傳感器在變頻器中的運用
摘要：小小的電源設備已經(jīng)融合了越來(lái)越多的新技術(shù)。例如開(kāi)關(guān)電源、硬開(kāi)關(guān)、軟開(kāi)關(guān)、參數穩壓、線(xiàn)性反饋穩壓、磁放大器技術(shù)、數控調壓、PWM、SPWM、電磁兼容等等。
實(shí)際需求直接推動(dòng)電源技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，為了自動(dòng)檢測和顯示電流，并在過(guò)流、過(guò)壓等危害情況發(fā)生時(shí)具有自動(dòng)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運而生并在我國開(kāi)始受到廣大電源設計者的青睞。
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(chǎng)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。
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，有相應的供電電源±12V、±15V；調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(jìn)制代碼，提供電流的適時(shí)信息，完成電流環(huán)的調節。本系統采用三個(gè)JCE模塊（部分變頻器產(chǎn)家也用二只，第三只通過(guò)算法完成）分別檢測a、b、c相電流。并通過(guò)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變換模塊轉化為數字信號。再經(jīng)過(guò)數字濾波和定標處理，為電流環(huán)調節提供電流反饋信息。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化為電壓信息，此外還要將LEM檢測回來(lái)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(chēng)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。JCE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采用。
一般采用三線(xiàn)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；另外，在逆變器切斷輸出后可通過(guò)LEM元件對a、b、c三相電流流動(dòng)情況進(jìn)行檢測，以判斷功率模塊是否可靠關(guān)斷，消除安全隱患。
在應用中，JCE傳感器體現其極多特點(diǎn)：
過(guò)載能力強：當原邊電流超載時(shí)，可以自動(dòng)保護，即使過(guò)載電流為額定值的二十倍時(shí)傳感器也不會(huì )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：能區分在高分量上的弱小信號，如在幾百安培的直流上能區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(chǎng)能力強：經(jīng)實(shí)驗在距離傳感器5～250px處的一個(gè)兩倍工作電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)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：在工作溫度范圍內精度優(yōu)于10%，該精度適用于任何波形的測量；
線(xiàn)性度好：優(yōu)于0.5%；
動(dòng)態(tài)性能好：響應時(shí)間小于1μs，跟蹤速度di/dt高于50A/μs；
工作頻帶寬：在0（直流）～100kHZ范圍內精度能達到1%，0～5kHZ范圍內精度提高到0.5%；
實(shí)踐證明，由JCE電流傳感器、調理電路構成的電流檢測環(huán)節，完全可以滿(mǎn)足變頻器閉環(huán)控制時(shí)的電流檢測要求。