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科普知識
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電流傳感器

如何選擇礦用變頻器中的電流傳感器

發布日期:2022-10-09 點擊率:81

1、引言

礦用變頻器是應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器主要由整流、濾波、逆變、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。通過改變電源的頻率來達到改變電源電壓的目的,根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓,進而達到節能、調速的目的。

我國礦產資源豐富,鐵礦、煤礦、磷礦、稀土等礦產尤為眾多,隨著采礦機械化水平的提高,安全作業是一個重中之重的問題,礦用變頻器作為礦用電氣系統一個重要設備,作用也是至關重要的。礦用變頻器節能主要表現在風機、傳送、礦井車輛、提升機、采掘等設備的應用上。為了保證生產的可靠性,各種生產機械在設計配用動力驅動時,都留有一定的富余量。當電機不能在滿負荷下運行時,除達到動力驅動要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成電能的浪費。

 

2、霍爾電流傳感器的原理

霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理,即閉環原理,當原邊電流IP產生的磁通通過高品質磁芯集中在磁路中,霍爾元件固定在氣隙中檢測磁通,通過繞在磁芯上的多匝線圈輸出反向的補償電流,用于抵消原邊IP產生的磁通,使得磁路中磁通始終保持為零。經過特殊電路的處理,傳感器的輸出端能夠輸出精確反映原邊電流的電流變化。

 

3、霍爾電流傳感器的基本要求

國內做霍爾電流傳感器的廠家眾多,在原理上是沒有區別的,只是在元器件的選擇、,生產工藝,產品生產的過程控制等方面存在差異,我們以礦用變頻器行業中常用的電流傳感器JCE508-TS6產品為例,經過中國航天513研究所測試,并通過航天所的認證,基本技術參數如下:

型號:                      JCE508-TS6

額定測量電流IPN:           500A                           

測量范圍IP:                0~±800 A                     

額定測量輸出IM:            100mA  

電源電壓(±5%):             ±15V~±18V

轉換比例KN:                1:5000

電流消耗IC:                 ≤20(@±15V )+ IS mA(輸出測量電流)

精度X:                     —準確度 XG(@ VPN,TA=+25℃):        ±0.6%

—非線性度εL(@ VPN,TA=+25℃):    <0.1%

—零點偏移電流 IO:                   ≤±0.15mA(@+25℃)

—零點溫度偏移 IOT:                  ≤±0. 49mA(@-10℃~+70℃)

—響應時間 tr (@90% of VP max):       ≤1us

—工作頻率 f:                        DC-100KHz

耐壓Vd:                    一次側回路對二次側回路之間耐壓:     6kV/50/60Hz/1min 

工作溫度TA:               -25?C~+80?C

副邊內阻RS:               60Ω(TA=70℃)

經過測試其響應時間和輸出信號,得出其相關曲線圖,如下

 

4、在選擇電流傳感器時需要注意的問題

1)、選擇傳感器時注意產品的使用環境溫度,工業級的不能滿足基本要求,必須是-40°C——85°C;

2)、對于海拔的要求在3500米以上;

3)、選擇傳感器時量程可以適當的稍大些,留些產品過載的余地,注意,閉環電流傳感器不可以長時間的過載測量;

4)、對于端子的選擇應盡可能的使用鐵路專用的抗震型端子,避免在變頻器運輸途中或者作業情況下無法承受強震而脫落;

5)、不要讓傳感器在潮濕條件下使用,避免產品由于結露、潮濕造成無法正常工作;

6)、由于礦用變頻器本身殼體屬于防爆級別,所以對于電流傳感器要求做到抗震就即可,對于防爆則不要求過多。

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