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實時對變頻器輸出電流檢測的目的主要是防止過電流發(fā)生時損壞變頻器，以及為死區(qū)補償、無跳閘電流閉環(huán)控制提供實際反饋值。如果電流檢測不準(zhǔn)確、誤差過大，而變頻器又只能根據(jù)其內(nèi)部的測量結(jié)果來進(jìn)行保護和計算，就會形成誤動作。因此對電流的檢測就必須及時、準(zhǔn)確，常用的電流檢測電路有二種。
1)電流霍爾方案
霍爾電流傳感器是應(yīng)用霍爾效應(yīng)原理的新一代電流傳感器，能在電隔離條件下測量直流、交流、脈動以及各種不規(guī)則波形的電流。由于閉環(huán)霍爾電流傳感器的響應(yīng)時間小于 ,因此出現(xiàn)短路時，霍爾輸出電流信號經(jīng)采樣電阻轉(zhuǎn)換成電壓信號及時送到DSP，在IGBT 10us短路安全時間內(nèi)封鎖PWM驅(qū)動信號輸出，使IGBT得到可靠的保護。當(dāng)然，同電壓霍爾一樣，必須提供電流霍爾正常工作所要求的電源電壓，且電源電壓誤差不超過±5%。同時選擇電流霍爾元件時，線性范圍必須滿足IGBT最大工作電流的范圍。三電流霍爾方案中，直流側(cè)霍爾用來檢測橋臂直通故障，對響應(yīng)指標(biāo)有較高要求，輸出側(cè)兩相電流檢測用來完成死區(qū)補償、無跳閘電流閉環(huán)、過載、過流電流檢測。圖6.中的三霍爾方案二去掉了直流側(cè)霍爾，直通保護通過智能驅(qū)動光耦來保證，輸出側(cè)三霍爾除實現(xiàn)圖5中兩霍爾功能外，還可進(jìn)行輸出缺相檢測。
2)線性光耦方案
變頻器輸出電流經(jīng)低阻值、低感抗、高精度的采樣電阻進(jìn)行采樣，把得到的電壓信號經(jīng)線性光耦隔離、放大后送到DSP，經(jīng)DSP內(nèi)部處理對變頻器進(jìn)行保護，具體電路可參考電壓測量中線性光耦的電路，只是輸入信號端稍有不同。這種用法普遍應(yīng)用在小功率變頻器中。采樣電阻值的選擇應(yīng)兼顧最小的功耗和最大的精度這兩個因素。
4變頻器設(shè)計中對電壓電流傳感器性能指標(biāo)要求
a) 電磁兼容(EMC)要求：
隨著變頻器等電力電子裝置的廣泛使用，系統(tǒng)的電磁干擾(EMI)日益嚴(yán)重，相應(yīng)的抗干擾設(shè)計技術(shù)(即電磁兼容EMC)已經(jīng)變得越來越重要，這就要求電壓、電流傳感器自身抗干擾能力要強。
b) 供電電源要求：±15V±5%，在實際應(yīng)用中對供電電源的精度及干凈度要求較高，否則容易引起測量輸出不準(zhǔn)，甚至傳感器發(fā)熱損壞。
c) 溫度特性要求：工作環(huán)境溫度要求-10~+70℃，隨著溫度的升高，要求傳感器的輸出受溫度的影響越小越好。
d) 線性度要求 ：不同系列電壓電流傳感器的線性度是不同的，在高性能變頻器設(shè)計中采用線性度≤±0.1%F.S，線性范圍要大于測量電流的最大值。
e) 體積要求：體積越小越好，且性能穩(wěn)定。
f) 響應(yīng)時間要求：不同系列電壓電流傳感器的響應(yīng)時間是不同的，一般選用響應(yīng)時間較小的傳感器，如Tr ≤1μS。
隨著變頻器向高電壓、大功率方向的發(fā)展，電壓檢測越來越偏重于應(yīng)用霍爾或線性光耦的方法來檢測。
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