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霍尔电流传感器知识在电梯专用变频器的应用

  霍尔器件是一种采用半导体材料制成的磁电转换器件,如果在输入端通入控制电流IC,当有一磁场B穿过该器件感磁面,则在输出端出现霍尔电势VH。

  霍尔电流传感器是按照安培定律原理做成,即在载流导体周围产生一正比于该电流的磁场,而霍尔器件则用来测量这一磁场,因此,使电流的非接触测量成为可能。

  通过测量霍尔电势的大小间接测量载流导体电流的大小,因此,电流传感器经过了电-磁-电的绝缘隔离转换。

  霍尔电流传感器基于霍尔电流传感器磁平衡式霍尔原理,根据霍尔效应原理,从霍尔元件的控制电流端通入电流Ic,并在霍尔元件平面的法线方向上施加磁场强度为B的磁场,那么在垂直于电流和磁场方向(即霍尔输出端之间),将产生一个电势VH,称其为霍尔电势,其大小正比于控制电流I,与磁场强度B的乘积,即有式中:K为霍尔系数,由霍尔元件的材料决定,I,为控制电流,B为磁场强度,VH为霍尔电势。

  在电梯专用变频器的控制中,电流环作为内环,电流控制是最基础的霍尔电流传感器电磁过程控制,电流环控制的好坏直接影响到输出转矩的精度,而作为电流闭环的输入反馈值电流传感器在电梯专用变频器的应用主要包括下面几方面。

  一,在变频器中,电流传感器的基本作用是保护昂贵的大功率晶体管,由于电流传感器的响应时间短于1μs,因此,出现过载短路时,在晶体管未达到极限温度之前即可切断电源,使晶体管得到可靠的保护,电流传感器良好的动态性能和快速的响应时间,保证变频器正常输出的同时,能对异常状况及时保护。

  二,电流传感器和相应的供电电源,调理电路构成电流采样模块,该模块将三相定子电流转化为基本的二进制代码,提供电流的适时信息,完成电流环的调节。

  三,电梯配电多采用三线制,电机定子三相电流和等于零,PAS元件对a,b,c三相电流均采样,经检测模块后的转换结果作为检测三相电流不平衡率的依据,另外,在逆变器切断输出后可通过PAS元件对a,b,c三相电流流动情况进行检测,以判断功率模块是否可靠关断,消除安全隐患,霍尔电流传感器。

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