交流電機變頻調速,在世界各發(fā)達國家已普遍使用,且有取代直流調速的趨勢。用變頻器控制電機實(shí)現調速,可節省10%以上的電能。而在電梯專(zhuān)用變頻器行業(yè)中,節能和效率也是最重要的因素,除此之外,變頻調速優(yōu)異的起制動(dòng)性能,也給電梯乘客帶來(lái)無(wú)盡的舒適感。 LEM傳感器在電梯專(zhuān)用變頻器的應用主要有三方面: 在電梯專(zhuān)用變頻器的控制中,電流環(huán)作為內環(huán),電流控制是最基礎的電磁過(guò)程控制,電流環(huán)控制的好壞直接影響到輸出轉矩的精度,而作為電流閉環(huán)的輸入反饋值,電流傳感器的采樣信號的精度自然是不可忽視的因素,我司開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用變頻器對逆變器三相輸出分別通過(guò)三個(gè)電流傳感器采樣,如下圖所示: 一、在變頻器中,電流傳感器的基本作用是保護昂貴的大功率晶體管。由于電流傳感器的響應時(shí)間短于1μs,因此,出現過(guò)載短路時(shí),在晶體管未達到極限溫度之前即可切斷電源,使晶體管得到可靠的保護,我司采用的是IPM模塊,各系列對應的150%過(guò)載時(shí)間10s, 200%過(guò)載時(shí)間0.5s, 電梯驅動(dòng)是恒轉矩負載,額定狀況啟動(dòng)需要短時(shí)的120%"150%啟動(dòng)電流,電流傳感器良好的動(dòng)態(tài)性能和快速的響應時(shí)間,保證變頻器正常輸出的同時(shí),能對異常狀況及時(shí)保護。 二、電流傳感器和相應的供電電源、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)LEM模塊分別檢測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: LEM元件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。LEM元件對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。 三、電梯配電多采用三線(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,LEM傳感器體現其極多特點(diǎn):
實(shí)踐證明,由LEM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)足電梯專(zhuān)用變頻器閉環(huán)控制時(shí)的電流檢測要求。 |