變頻器輸出電壓測量

一般而言，對于變頻器輸出電壓，我們關(guān)注的是基波有效值，我們常說的380伏、690伏變頻器，以及變頻器面板上顯示的電壓值，都是指基波有效值而言。

對于萬用表，多數(shù)只能測量工頻正弦波的有效值，部分高檔萬用表可以測量非工頻、非正弦信號的真有效值。真有效值不同于基波有效值。以380伏變頻器為例，額定輸出時(shí)，用真有效值萬用表測量，其電壓可達(dá)450伏甚至500伏以上（與萬用表帶寬有關(guān)，一定范圍內(nèi)，帶寬越寬，測量值越大，越接近真實(shí)的真有效值）。

以380伏變頻器為例，額定輸出時(shí)，用真有效值萬用表測量，其電壓可達(dá)450伏甚至500伏以上（與萬用表帶寬有關(guān)，一定范圍內(nèi)，帶寬越寬，測量值越大，越接近真實(shí)的真有效值）。

因此，萬用表不能用于測量變頻器的輸出電壓。除非是輸出安裝了正弦波濾波器的變頻器。

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，能在電隔離條件下丈量直流、交流、脈動(dòng)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(shí)間小于 ，因此出現(xiàn)短路時(shí)，霍爾輸出電流信號經(jīng)采樣電阻轉(zhuǎn)換成電壓信號及時(shí)送到DSP，在IGBT 10us短路安全時(shí)間內(nèi)封閉PWM驅(qū)動(dòng)信號輸出，使IGBT得到可靠的保護(hù)。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(shí)選擇電流霍爾元件時(shí)，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(bǔ)償、無跳閘電流閉環(huán)、過載、過流電流檢測。圖中的三霍爾方案二往掉了直流側(cè)霍爾，直通保護(hù)通過智能驅(qū)動(dòng)光耦來保證，輸出側(cè)三霍爾除實(shí)現(xiàn)圖中兩霍爾功能外，還可進(jìn)行輸有缺相檢測。

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(hù)，具體電路可參考電壓丈量中線性光耦的電路，只是輸進(jìn)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(gè)因素。

變頻器設(shè)計(jì)中對電壓電流傳感器性能要求

1、電磁兼容要求隨著變頻器等電力電子裝置的廣泛使用，系統(tǒng)的電磁干擾日益嚴(yán)重，相應(yīng)的抗干擾設(shè)計(jì)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(qiáng)。

2、供電電源要求

±15伏±5%，在實(shí)際應(yīng)用中對供電電源的精度及干凈度要求較高，否則輕易引起丈量輸出不準(zhǔn)，甚至傳感器發(fā)熱損壞。

3、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。

4、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(jì)中采用線性度≤±0.1%F.S，線性范圍要大于丈量電流的最大值。

5、體積要求

體積越小越好，且性能穩(wěn)定。

6、響應(yīng)時(shí)間要求

不同系列電壓電流傳感器的響應(yīng)時(shí)間是不同的，一般選用響應(yīng)時(shí)間較小的傳感器，如Tr ≤1μS。