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        電流傳感器在變頻器上的應用

            電流傳感器是檢測被測量電流的信息,為了滿足記憶、輸出、記錄等要求,根據一定規則轉換為必要形式的信息輸出的檢測器。變頻器將商用電源( 50hz或60hz )變換為各種頻率的交流電源,實現電機的變速運轉,控制電路完成主電路的控制,整流電路將交流變換為直流,直流中間電路將整流電路的輸出平滑化,變換器電路將直流逆變換為交流。在矢量控制變換器那樣運算量多的變頻器中,有時需要進行轉矩計算的CPU和與其對應的電路。 逆變器調速是通過改變向電動機的定子繞組供給的電力的頻率來實現調速的調速器。


            變頻器分為4個主要部分。

         1.整流器:與單相或三相交流電源連接,產生脈動的直流電壓。整流器上分可控及不可控兩種基本類型。


         2.中間電路:分以下3類。


         a )將整流電壓轉換為直流電流。


         b )使紋波的直流電壓穩定或平滑后用于變頻器。


         c )將整流后的固定直流電壓轉換為可變直流電壓。


         3.逆變器:產生電機電壓的頻率,另外,一部分逆變器能夠將固定的直流電壓轉換為可變的交流電壓。

         4.控制電路:在向整流器、中間電路及逆變器發送信號的同時,也接收來自該部分的信號。

        變頻器.png

            電流傳感器在逆變器上的應用也非常廣泛,電流傳感器在逆變器控制中作為開關元件保證逆變器的性能。

            

             一般的電流傳感器有對應的供給電源±12 v、±15 v。調理電路構成了將三相定子電流轉換為基本二進制,提供適時電流信息,完成電流環路調整的電流采樣手段。變頻器制造商也分別檢測出2根、3根算法檢測出a、b、c相電流。通過采樣電阻將電流信息轉換為電壓信息,通過變頻器主芯片內的ad轉換模塊轉換為數字信號。對電流環調整用的電流反饋信息進行數字濾波、縮放處理。



            睿感電流傳感器將電流信息轉換為電壓信息,進而將檢測出的信號轉換為適合控制芯片的電壓范圍,首先,將電壓信號轉換為對稱的正負電壓后,給予對應的偏移量,轉換為適合控制芯片的電壓范圍。睿感電流傳感器對a、b、c的三相電流全部進行采樣,通過檢測單元收納在對應的寄存器中,用于主系統。過載能力高,靈敏度高,可靠性高,可測量直流、交流、脈沖波形等任意波形的電流,可測量過渡峰值,測量精度高,線性度好,動態性能好,可完全滿足變頻器閉環控制時的電流檢測要求。


           在變頻器的調速過程中,電流信息和速度信息是必不可少的,這兩個完善需要支撐雙回路控制的一環。電流傳感器在動作中受到電流沖擊等干擾而發生故障,系統崩潰。

            診斷方法: 

            1. 使用觀測器,比較觀測器觀測到的信息和實際測量電流傳感器的信息,判定故障。2. 信號診斷、故障信號的特征與正常系統的特征不同,通過鑒別解決。3. 經驗性的診斷需要實時數據和歷史數據,在兩者同時準備的狀況下進行診斷。

            修復方法。

            (1)根據合理設計的觀測器觀察和運用,捕捉正確的電流信號,發生故障后,通過使用本來傳送的電流信息代替傳感器信號,達到閉環控制的效果。逆變器一般有2個相電流傳感器,因此,容錯控制要考慮相電流傳感器單體的情況。

            (2)根據坐標的計算和換算,構成丟失的電流信息,也是改變相位的數學建模手法,用數學方式判定電流信息。該方法在實踐上有很大可能性,一般通過坐標變換求出α、β軸電流,并與已經計算出的電流值進行比較,根據電流自身的特性進行判斷,進行故障診斷。

            (3)使用與直流母線串聯連接的采樣電阻得到直流母線電流,然后使用變頻器的開關狀態重構三相電流。逆變器施加非零矢量時,有直流母線電的相電流信息。 空間矢量脈沖寬度調制方法由于將相鄰的2個非零電壓矢量以1個采樣周期進行合成而得到目標電壓矢量,因此能夠以1個開關周期對直流母線電流進行采樣而得到二相電流信息。 但是,這種方法會產生大的噪聲,這是弊端,適合小功率的情況。


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