电流传感器在变频器控制中的作用

0．概述 
“智能化开关柜”是近年在国内出现的新名词，它与计算机技术、数据处理技术、控制理论、传感器技术、通信技术（网络技术）、电力电子技术等的发展密切相关，是一个不断发展与变化的概念。 
低压开关柜在大幅提高容量和可靠性的同时，广泛采用远程测控、远程调节和远程信息查询等技术，而在实际运作过程中，一般由工控和电器设备组合实现“四遥-遥信、遥测、遥脉、遥控”前端操作，而逻辑控制和通信管理则由PLC实现，PLC 的高可靠性和方便性是人所共知的，利用PLC 进行低压电力系统操作比较起传统的时间继电器方式显然要先进的多。本文将对ABB 的PLC进行性能介绍，同时结合相关工程案例，对如何利用ABB的PLC组建智能化低压开关柜的相关技术进行介绍与讨论。 

1. ABB 的AC31、AC500系列PLC 基本概述 
1.1 ABB AC31系列PLC 
ABB 的AC31系列PLC 共包括3 种下属系列产品，即40 系列、50 系列和90 系列。40 系列PLC与50 系列PLC 在外型和应用上完全一致，但40系列产品不支持CS31 和MODBUS 通信。 
50系列CPU最多可连接6套本地功能扩展单元，远程功能扩展单元ICMK14F1与CPU类似也最多可连接6套本地功能扩展单元。CPU单元与ICMK14F1之间通过RS485-CS31总线连接，最大连接数量为32套ICMK14F1，最大I/O扩展能力为2000点。通信介质为一般的RVVP-2X0.7双绞通信线。 

　小小的电源设备已经融合了越来越多的新技术。例如开关电源、硬开关、软开关、参数稳压、线性反馈稳压、磁放大器技术、数控调压、PWM、SPWM、电磁兼容等等。

　　实际需求直接推动电源技术不断发展和进步，为了自动检测和显示电流，并在过流、过压等危害情况发生时具有自动保护功能和更高级的智能控制，具有传感检测、传感采样、传感保护的电源技术渐成趋势，检测电流或电压的传感器便应运而生并在我国开始受到广大电源设计者的青睐。

　　电流传感器在变频器控制中作为关健元器件对变频器性能做重保障，目前市场上部分变频器失效很多由电流传感器损坏或使用不良造成。

　　下面介绍一下电流传感器在变频器中的运用，一般配套电流传感器的，有相应的供电电源±12V、±15V;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。本系统采用三个JCE模块部分变频器产家也用二只，第三只通过算法完成分别检测a、b、c相电流。并通过采样电阻将电流信息转化为电压信息，然后由变频器的主控芯片中的AD变换模块转化为数字信号。再经过数字滤波和定标处理，为电流环调节提供电流反馈信息。检测电路的硬件原理图如下所示：

　　JCE电流传感器将电流信息转化为电压信息，此外还要将LEM检测回来的信号转化为适合控制芯片的电压范围，首先，将电压信号变换为对称的正负电压，然后提供相应的偏移，转化到适合控制芯片的电压范围。JCE对a、b、c三相电流均采样，经检测模块后存放在相应的寄存器中供主控系统采用。

　　一般采用三线制，电机定子三相电流和等于零，LEM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LEM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。

　　在应用中，JCE传感器体现其极多特点：

　　过载能力强：当原边电流超载时，可以自动保护，即使过载电流为额定值的二十倍时传感器也不会损坏;

　　原边与副边之间的电容量是很弱的，在很多应用*模电压的各种影响可忽略;

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