一、原理與構(gòu)成
圖1 原理框圖
(零磁通檢出)磁平衡式電流傳感器也稱補償式傳感器,即原邊電流ip在聚磁環(huán)處所產(chǎn)生的磁場通過一個次級線圈電流所產(chǎn)生的磁場進(jìn)行補償,其補償電流is精確的反映原邊電流ip,從而使霍爾器件處于檢測零磁通的工作狀態(tài)。具體工作過程為:當(dāng)主回路有一電流通過時,在導(dǎo)線上產(chǎn)生的磁場被磁環(huán)聚集并感應(yīng)到霍爾器件上,所產(chǎn)生的信號輸出用于驅(qū)動功率管并使其導(dǎo)通,從而獲得一個補償電流is。這一電流再通過多匝繞組產(chǎn)生磁場,該磁場與被測電流產(chǎn)生的磁場正好相反,因而補償了原來的磁場,使霍爾器件的輸出逐漸減小。diangon.com版權(quán)所有,當(dāng)與ip與匝數(shù)相乘所產(chǎn)生的磁場相等時,is不再增加,這時的霍爾器件起到指示零磁通的作用,此時可以通過is來測試ip。當(dāng)ip變化時,平衡受到破壞,霍爾器件有信號輸出,即重復(fù)上述過程重新達(dá)到平衡。被測電流的任何變化都會破壞這一平衡。一旦磁場失去平衡,霍爾器件就有信號輸出。經(jīng)功率放大后,立即就有相應(yīng)的電流流過次級繞組以對失衡的磁場進(jìn)行補償。從磁場失衡到再次平衡,所需的時間理論上不到1μs,這是一個動態(tài)平衡的過程。因此,從宏觀上看,次級的補償電流安匝數(shù)在任何時間都與初級被測電流的安匝數(shù)相等。
二、電路實例——萊姆電流傳感器
圖2 萊姆電流傳感器電路實例(多種變頻器電路采用)
圖3 愛默生es2409型變頻器電流檢測電路實例
傳感器僅內(nèi)含霍爾元件與副邊線圈,差分放大器為外設(shè)后級電路。線圈輸出電流(與u\v\w端輸出電流成比例)經(jīng)外接負(fù)載電阻,轉(zhuǎn)化為電壓信號經(jīng)xk1端子,輸送至主板電路。
三、故障檢修
其工作模式為零磁通檢出,當(dāng)停機或空載狀態(tài),ip=0,is=0,其輸出端外接負(fù)載電阻上應(yīng)無壓降。即輸出端直流電壓值應(yīng)為0v,動態(tài)時有交流電壓信號輸出,其直流電壓值亦為0v。
上電報過流或輸出短路故障,測信號輸出端直流電壓不為0v,故障在此。
又:因該類傳感器對直流電流也能有檢測電壓輸出,因而在傳感器電路供電正常下,施加模擬的雙向直流電流信號,檢測輸出端必有對稱的正、負(fù)電壓輸出值。這為精準(zhǔn)判斷檢測,帶來了方便。