国产强伦姧在线观看无码,中文字幕99久久亚洲精品,国产精品乱码在线观看,色桃花亚洲天堂视频久久,日韩精品无码观看视频免费

      您現(xiàn)在的位置:智能制造網(wǎng)>技術(shù)中心>LEM傳感器在變頻器中的使用-西安浩南電子科技有限公司

      直播推薦

      更多>

      企業(yè)動(dòng)態(tài)

      更多>

      推薦展會(huì)

      更多>

      LEM傳感器在變頻器中的使用-西安浩南電子科技有限公司

      2009年03月21日 11:42:51人氣:1532來(lái)源:西安浩南電子科技有限公司

      摘要:隨著不同工藝場(chǎng)合對(duì)現(xiàn)代通用變頻器性能需求的不斷提,其控制和保護(hù)電路對(duì)檢測(cè)反饋信號(hào)的要求也越來(lái)越。LEM傳感器具有測(cè)量頻率范圍、反應(yīng)速度快、準(zhǔn)確度和線性度等特點(diǎn)。本文介紹了LEM傳感器原理、特性及其在通用變頻器檢測(cè)及保護(hù)中的應(yīng)用,給出了由LEM傳感器組成的幾種檢測(cè)與保護(hù)電路。這些檢測(cè)與保護(hù)電路可直接用于變頻器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),使用效果良好。   
      關(guān)鍵詞:LEM傳感器  變頻器  檢測(cè)與保護(hù)     
      1  引言   
          在通用變頻器中,檢測(cè)電路的主要作用是將變頻器和電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)反饋至微處理器,并由微處理器按照規(guī)定的算法處理后為各部分電路提供控制信號(hào)或保護(hù)信號(hào),以達(dá)到控制變頻器輸出和保護(hù)變頻器及電動(dòng)機(jī)的目的。用于采集反饋信號(hào)的傳感器性能和程度,大程度上決定了控制系統(tǒng)的品質(zhì),測(cè)量精度的提將可能提整個(gè)系統(tǒng)的控制性能。因此,各種信號(hào)的傳感器是變頻調(diào)速系統(tǒng)的重要組成部分,它相當(dāng)于系統(tǒng)的“眼睛和觸覺(jué)"。   
       隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷進(jìn)步,不同場(chǎng)合對(duì)通用變頻器的性能要求有所不同,但均體現(xiàn)出了化的趨勢(shì)。如的矢量控制變頻器具有強(qiáng)的功能,能實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)態(tài)響應(yīng),而它的實(shí)現(xiàn)依賴于變頻器各檢測(cè)電路中的傳感器的性能。傳統(tǒng)傳感器在某些場(chǎng)合下已無(wú)法勝任,LEM傳感器的作用與傳統(tǒng)的電流互感器相同,它將普通互感器與霍爾器件、電子電路有機(jī)結(jié)合起來(lái),既有普通互感器測(cè)量范圍的特點(diǎn),又有電子電路反應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn),它在通用變頻器檢測(cè)與保護(hù)電路中的應(yīng)用有助于提調(diào)速系統(tǒng)的控制性能及性。   

      2  LEM傳感器的工作原理及特性   
      2.1  LEM電流傳感器   
       LEM電流傳感器是利用霍爾效應(yīng)的閉環(huán)電流傳感器,是一種模塊化的有源電子傳感器,它把普通互感器與霍爾器件、電子電路有機(jī)地結(jié)合起來(lái),既發(fā)揮了普通互感器測(cè)量范圍的優(yōu)勢(shì),又利用了電子電路反應(yīng)速度快的長(zhǎng)處,可以對(duì)直流、交流、脈動(dòng)電流進(jìn)行測(cè)量。圖1是LEM電流傳感器的原理圖。  
                             
                     圖1 LEM電流傳感器原理圖   
       LEM模塊的工作原理是磁場(chǎng)平衡式的,即通過(guò)次級(jí)線圈的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)補(bǔ)償被測(cè)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng),使霍爾器件始終處于檢測(cè)零磁通的工作狀態(tài)。其具體工作過(guò)程為:當(dāng)被測(cè)回路有電流(ip)流過(guò)時(shí),在導(dǎo)體周圍產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng),這一磁場(chǎng)被聚磁環(huán)聚集,并作用于霍爾器件輸出一信號(hào),這一信號(hào)經(jīng)放大器放大并輸入到功率放大器中,這時(shí)相應(yīng)的功率管的導(dǎo)通壓降改變,從而一個(gè)補(bǔ)償電流(is),流經(jīng)多匝導(dǎo)線產(chǎn)生一磁場(chǎng)(Hs),由于其與被測(cè)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)(Hp)方向相反而使霍爾器件輸出的信號(hào)逐漸減小,zui后當(dāng)is所產(chǎn)生的磁場(chǎng)與ip所產(chǎn)生的磁場(chǎng)相等時(shí),is不再增加,這時(shí)霍爾器件就達(dá)到了零磁通檢測(cè)。上述平衡過(guò)程是在短的時(shí)間內(nèi)完成的,是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程,即被測(cè)電流任何變化都會(huì)破壞這一平衡磁場(chǎng),而一旦磁場(chǎng)失去平衡,霍爾器件就會(huì)有信號(hào)輸出,經(jīng)放大器放大后,立即有相應(yīng)的電流流過(guò)次級(jí)線圈進(jìn)行補(bǔ)償,因此,從宏觀上看,次級(jí)補(bǔ)償電流的安匝數(shù)在任何時(shí)間都與主電流的安匝數(shù)一樣。在實(shí)際應(yīng)用中,可通過(guò)測(cè)量電阻Rm(通常為外接)上的電壓間接求出被測(cè)電流的大小。   
                      
                      圖2 LEM電壓傳感器原理圖   
        由以上工作原理可知LEM電流傳感器實(shí)質(zhì)是一個(gè)“電流—磁—電壓"變換器,其作用與傳統(tǒng)的電流互感器基本相同,與普通傳感器相比較,它又具有許多自身的特性和優(yōu)勢(shì)。它有良好的輸入輸出間電隔離,原級(jí)電路與次級(jí)電路之間的絕緣電壓一般為2~12kV(特殊要求下可達(dá)20~50kV),可以地保護(hù)副邊的測(cè)量設(shè)備和人身安。傳感器內(nèi)部采用閉環(huán)結(jié)構(gòu),可以不失真地傳遞從0Hz(直流)至100kHz頻帶內(nèi)的任何波形電流,響應(yīng)速度快(小于1ms)。跟蹤速度di/dt于50A/ms,而普通互感器響應(yīng)時(shí)間為10~20ms,不能系統(tǒng)對(duì)諧波進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并補(bǔ)償?shù)囊?。因?yàn)槭茄a(bǔ)償式測(cè)量,所以具有的準(zhǔn)確度和線性度。測(cè)量精度優(yōu)于1%原級(jí)額定電流,其線性度優(yōu)于0.1 %。另外,由于傳感器磁路幾乎是零磁通工作,動(dòng)態(tài)變化時(shí)又是快速補(bǔ)償,所以傳感器是無(wú)電感性器件。它的過(guò)載能力強(qiáng),當(dāng)原邊電流負(fù)荷時(shí),模塊達(dá)到飽和,可自動(dòng)保護(hù)。LEM電流傳感器著這些特性已經(jīng)使其已成為電流檢測(cè)的主力。   
      2.2  LEM電壓傳感器   
       LEM電壓傳感器工作原理與其電流傳感器相似,也是一種應(yīng)用霍爾原理的閉環(huán)電流傳感器。與應(yīng)用LEM電流傳感器有所不同的是,用電壓傳感器測(cè)量電壓時(shí),應(yīng)在傳感器原邊回路上串聯(lián)一外部電阻(R0)。所串聯(lián)的外部電阻的大小是由用戶根據(jù)原邊電流與被測(cè)電壓成一定的比值來(lái)確定的,LEM電壓傳感器的原理如圖2所示,具體工作工程不再贅述。   
          LEM電壓傳感器具有精度、線性度好、低溫漂、抗外界*力強(qiáng)、共模抑制比、反應(yīng)速度快、頻帶等特點(diǎn)。   
      3  LEM傳感器在通用變頻器檢測(cè)與保護(hù)中的應(yīng)用   
       在通用變頻器中,檢測(cè)電路把變頻器和電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)反饋至微處理器以控制變頻器輸出,而保護(hù)電路則是變頻器安運(yùn)行的“生命線",其主要作用是檢測(cè)信號(hào)判斷變頻器本身或系統(tǒng)是否出現(xiàn)了異常。保護(hù)電路的主要任務(wù)是完成瞬時(shí)過(guò)電流、對(duì)地短路、過(guò)電壓、欠電壓、變頻器過(guò)載、散熱片過(guò)熱、控制電路異常等多種保護(hù)。下面介紹LEM傳感器在變頻器檢測(cè)與保護(hù)中的應(yīng)用。  
                    
                   圖3  通用變頻器用電流檢測(cè)及過(guò)流保護(hù)電路   
         
      3.1電流檢測(cè)過(guò)流保護(hù)電路    
       變頻器電流檢測(cè)信號(hào)可以用于電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和電流控制以及過(guò)流保護(hù)。其檢測(cè)方法主要有直接串聯(lián)取樣電阻法,電流互感器法等,考慮到控制性能的要求,此處選用基于LEM電流傳感器的方法。變頻器驅(qū)動(dòng)的負(fù)載―電動(dòng)機(jī)不同于其它負(fù)載(如電熱爐、電解、電鍍等),它是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置,既有電氣行為又有機(jī)械旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),電機(jī)啟動(dòng)帶來(lái)的電氣和機(jī)械沖擊問(wèn)題歷來(lái)是工程師們關(guān)注的焦點(diǎn),無(wú)論是電氣絕緣破損還是機(jī)械故障都可能使變頻器因過(guò)電流而損壞,過(guò)電流故障從來(lái)就是變頻器zui常見(jiàn)的故障,也是損壞變頻器zui主要的原因。輸出短路、電機(jī)繞組破損、機(jī)械負(fù)載堵轉(zhuǎn)、電機(jī)加速過(guò)快、開(kāi)關(guān)器件失效、干擾造成的誤導(dǎo)通等都能導(dǎo)致變頻器過(guò)電流。   
       過(guò)流保護(hù)zui簡(jiǎn)單的方法是熔斷器保護(hù)法,但這種保護(hù)動(dòng)作慢,不能實(shí)現(xiàn)快速保護(hù),尤其是不能直接保護(hù)IGBT、MOSFET等熔通達(dá)時(shí)間小的器件。因此須配置電子式保護(hù)電路,其結(jié)構(gòu)組成主要包括電流檢測(cè)、過(guò)流處理和封鎖開(kāi)關(guān)管脈沖等幾個(gè)部分。   
       圖3給出了變頻器的電流檢測(cè)及過(guò)流保護(hù)電路。其工作原理為:U、V兩相電流檢測(cè)信號(hào)來(lái)自輸出端的LEM電流傳感器,經(jīng)首級(jí)運(yùn)放A6和A5放大后送入二級(jí)運(yùn)放A8和A7。這兩相電流通過(guò)A9疊加W相電流信號(hào),然后獲取的三相電流信息送控制器實(shí)現(xiàn)調(diào)速策略。每一相電流輸出到兩個(gè)比較器,比較器正反相輸入端的參考電壓分別為+10V和-10V。當(dāng)三相電流正常時(shí)其對(duì)應(yīng)的電壓在±10V之間,六個(gè)比較器相與后輸出為1,此信號(hào)經(jīng)三管反相后送入由多諧振蕩器D4528組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,-Q輸出為0,比較器A17、A18輸出信號(hào)也應(yīng)為0,保護(hù)電路不動(dòng)作。一旦過(guò)流,比較器相與后輸出信號(hào)為0,D4528 的輸入信號(hào)(5腳)為1,其輸出經(jīng)單穩(wěn)延時(shí)后才變?yōu)?,通過(guò)三管VT2放大后去關(guān)閉IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)并通知CPU發(fā)出過(guò)電流報(bào)警信號(hào)。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的作用是避免一些干擾信號(hào)或瞬間尖峰電流造成的保護(hù)電路誤動(dòng)作,變頻器正常工作。   
      3.2電壓檢測(cè)與保護(hù)電路   
         通用變頻器中的電壓檢測(cè)環(huán)節(jié)主要有直流側(cè)電壓檢測(cè)和輸出側(cè)電壓檢測(cè)。盡管我們經(jīng)常假設(shè)變頻器直流側(cè)電壓是不變的,但事實(shí)上它一直是波動(dòng)的。交流電網(wǎng)電壓的波動(dòng)、負(fù)載瞬變、整流器功率器件的斷續(xù)導(dǎo)電、或者輸入電源缺相等等都會(huì)引起直流電壓變化。實(shí)際上,無(wú)論是對(duì)主電路器件及電動(dòng)機(jī)的保護(hù),還是對(duì)直流側(cè)和交流輸出電壓的計(jì)量和顯示,乃至控制策略的實(shí)施都經(jīng)常需要直流電壓的瞬時(shí)值或值。例如近年來(lái)人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)性能*的矢量控制對(duì)直流側(cè)電壓和負(fù)載的擾動(dòng)十分靈敏,當(dāng)裝置運(yùn)行在弱磁條件下時(shí),直流側(cè)電壓的降低可能導(dǎo)致電流失控和失去磁場(chǎng)的方位,幾乎的解決方案都需要精密檢測(cè)直流電壓,因此合理設(shè)計(jì)直流電壓檢測(cè)電路是重要。變頻器直流側(cè)電壓的檢測(cè)可采用電阻分壓、電壓互感器、線性光耦等,若選用LEM電壓傳感器則能進(jìn)一步提控制品質(zhì)。   
                   
                   圖4  直流電壓檢測(cè)與保護(hù)電路   

       通用變頻器直流電壓檢測(cè)及保護(hù)電路如圖4所示,直流電壓經(jīng)LEM電壓傳感器變?yōu)槿觞c(diǎn)信號(hào)(其接線圖見(jiàn)圖5),輸出信號(hào)經(jīng)放大處理后分別送至四個(gè)比較器A1~A4的正相輸入端與四個(gè)參考電壓A、B、C、D比較,以完成過(guò)壓和欠壓保護(hù)并通知CPU發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。   
       比較器參考電壓取自電阻R51~R57組成的分壓器,10V電壓經(jīng)電阻分壓后取出四個(gè)不同的參考電壓分別送至四個(gè)比較器的反相輸入端,比較器的輸出信號(hào)經(jīng)光耦隔離、阻容濾波之后再經(jīng)施密特反向器關(guān)閉IGBT,同時(shí)送CPU進(jìn)行處理。   
                   

                       圖5 LEM電壓傳感器接線圖   

       正常狀態(tài)下,電壓取樣值處于B點(diǎn)和C點(diǎn)的電位之間,比較器A1、A2輸出0,A3、A4輸出1。經(jīng)過(guò)隔離、濾波、反向處理,zui終的輸出在圖中由上到下為0011,這是正常工作信號(hào)。B、C間的電壓范圍較大,當(dāng)交流電源電壓在300~460V間變化時(shí),變頻器正常工作。一旦交流電源電壓于460V,電壓取樣隨即于B點(diǎn)電壓,位于A、B電位之間,A1輸出0,A2、A3、A4輸出1,電路輸出過(guò)壓信號(hào)0111;而當(dāng)電源電壓降至300V以下,電壓取樣立即低于C點(diǎn)電壓,處于C、D電位之間,A1、A2、A3輸出0,A4輸出1,此時(shí)電路輸出欠壓信號(hào)0001。這樣,變頻器便發(fā)出過(guò)壓或欠壓預(yù)報(bào)警信號(hào),并按預(yù)定的控制順序關(guān)機(jī)。   
        變頻器輸出交流電壓的控制與檢測(cè)也是重要,特別是目前引起人們關(guān)注的無(wú)速度傳感器矢量控制算法,要求必須測(cè)量輸出電壓。限于篇幅所限,不再詳細(xì)給出。   
      4.結(jié)束語(yǔ)   
          通用變頻器的檢測(cè)與保護(hù)電路直接關(guān)系到系統(tǒng)運(yùn)行的安性、和控制精度,是變頻器*的組成部分。其中,傳感器的選擇是重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。本文介紹了LEM電流、電壓傳感器的工作原理和主要特性,并給出了其在通用變頻器檢測(cè)及保護(hù)中的應(yīng)用。實(shí)踐證明,LEM傳感器在檢測(cè)精度、響應(yīng)速度、性等方面具有的優(yōu)點(diǎn)是普通傳感器的。論文給出的電路可直接用于變頻器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),有較好的實(shí)用價(jià)值。   
       實(shí)際上,凡是需要檢測(cè)直流、交流、脈動(dòng)電流、電壓及其用這些測(cè)量值進(jìn)行控制的系統(tǒng),均可采用LEM傳感器,因此,LEM電流傳感器在各種電源、變頻器、電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)等電氣設(shè)備中都具有良好的應(yīng)用前景。

      西安浩南電子科技有限公司
        
      /51  :
      :LXB@/fly7969@
      http//www.
      西安市一路6號(hào)前進(jìn)大廈705室
      :710075

      全年征稿/資訊合作 聯(lián)系郵箱:1271141964@qq.com

      免責(zé)聲明

      • 凡本網(wǎng)注明"來(lái)源:智能制造網(wǎng)"的所有作品,版權(quán)均屬于智能制造網(wǎng),轉(zhuǎn)載請(qǐng)必須注明智能制造網(wǎng),http://towegas.com。違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
      • 企業(yè)發(fā)布的公司新聞、技術(shù)文章、資料下載等內(nèi)容,如涉及侵權(quán)、違規(guī)遭投訴的,一律由發(fā)布企業(yè)自行承擔(dān)責(zé)任,本網(wǎng)有權(quán)刪除內(nèi)容并追溯責(zé)任。
      • 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來(lái)源的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性,不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的作品來(lái)源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
      • 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。

      <
      更多 >

      工控網(wǎng)機(jī)器人儀器儀表物聯(lián)網(wǎng)3D打印工業(yè)軟件金屬加工機(jī)械包裝機(jī)械印刷機(jī)械農(nóng)業(yè)機(jī)械食品加工設(shè)備制藥設(shè)備倉(cāng)儲(chǔ)物流環(huán)保設(shè)備造紙機(jī)械工程機(jī)械紡織機(jī)械化工設(shè)備電子加工設(shè)備水泥設(shè)備海洋水利裝備礦冶設(shè)備新能源設(shè)備服裝機(jī)械印染機(jī)械制鞋機(jī)械玻璃機(jī)械陶瓷設(shè)備橡塑設(shè)備船舶設(shè)備電子元器件電氣設(shè)備


      我要投稿
      • 投稿請(qǐng)發(fā)送郵件至:(郵件標(biāo)題請(qǐng)備注“投稿”)1271141964.qq.com
      • 聯(lián)系電話0571-89719789
      工業(yè)4.0時(shí)代智能制造領(lǐng)域“互聯(lián)網(wǎng)+”服務(wù)平臺(tái)
      智能制造網(wǎng)APP

      功能豐富 實(shí)時(shí)交流

      智能制造網(wǎng)小程序

      訂閱獲取更多服務(wù)

      微信公眾號(hào)

      關(guān)注我們

      抖音

      智能制造網(wǎng)

      抖音號(hào):gkzhan

      打開(kāi)抖音 搜索頁(yè)掃一掃

      視頻號(hào)

      智能制造網(wǎng)

      公眾號(hào):智能制造網(wǎng)

      打開(kāi)微信掃碼關(guān)注視頻號(hào)

      快手

      智能制造網(wǎng)

      快手ID:gkzhan2006

      打開(kāi)快手 掃一掃關(guān)注
      意見(jiàn)反饋
      關(guān)閉
      企業(yè)未開(kāi)通此功能
      詳詢客服 : 0571-87858618