在變頻電傳動系統(tǒng)中,電機(jī)及變頻器的電參量測試最佳方案是直接采用SP系列變頻功率傳感器及WP4000變頻功率分析儀。然而,基于價格等因數(shù)的考慮,仍有不少用戶選擇價格較為低廉的霍爾電流傳感器。由于不同型號的霍爾電流傳感器輸出信號類型不同(電壓型或電流型),幅值不同,所以功率分析儀的功率單元選型與霍爾電流傳感器匹配至關(guān)重要。量程不匹配,將會大幅度降低儀器及傳感器的測量精度。
一霍爾電流傳感器與DT數(shù)字變送器選型概述
WP4000變頻功率分析儀的功率單元(DT數(shù)字變送器)具有多種型號,可以與不同類型、不同幅值的霍爾電流傳感器實現(xiàn)較好的匹配,使傳感器及儀器的性能得到應(yīng)有的發(fā)揮。
霍爾電流傳感器依據(jù)工作原理不同分為開環(huán)式霍爾電流傳感器和閉環(huán)式霍爾電流傳感器。一般而言,開環(huán)式霍爾電流傳感器的帶寬較窄,精度較低,線性度較差,輸出多為電壓信號;閉環(huán)式霍爾電流傳感器帶寬較寬,精度相對較高,線性度較好,輸出多為電流信號。
以DT數(shù)字變送器為功率單元的WP4000變頻功率分析儀與霍爾電流傳感器構(gòu)成的測試系統(tǒng)原理如下圖:
圖1. WP4000變頻功率分析儀與霍爾電流傳感器構(gòu)成的測試系統(tǒng)原理圖
每臺WP4000可連接1~6個DT數(shù)字變送器,DT數(shù)字變送器就地安裝在霍爾電流傳感器附近,電壓端子直接連接被測回路。DT數(shù)字變送器每個電壓或電流通道均配置了8個自動無縫轉(zhuǎn)換的量程。
假設(shè)電壓通道量程為1280V。對于輸出電壓型的霍爾電流傳感器,數(shù)字變送器選擇DT11X型。
X=3,量程配置為:200mV/400mV/800mV/1.6V/3.2V/6.4V/12.8V/25.6V;
X=4,量程配置為:2mV/4mV/8mV/16mV/32mV/64mV/128mV/256mV;
X=5,量程配置為:10mV/20mV/40mV/80mV/160mV/320mV/640mV/1280mV。
選擇合適的型號,幾乎可以與所有電壓輸出型霍爾電流傳感器進(jìn)行最佳量程匹配。
對于電流輸出型的霍爾電流傳感器,數(shù)字變送器選擇DT21X型。
X=2,量程配置為:50mA/100mA/200mA/400mA/800mA/1.6mA/3.2A/6.4A;
X=3,量程配置為:10mA/20mA/40mA/80mA/160mA/320mA/640mA/1.28A;
X=4,量程配置為:200μA /400μA /800μA/1.6mA/3.2mA/6.4mA/12.8mA/25.6mA。
選擇合適的型號,幾乎可以與所有電流輸出型霍爾電流傳感器進(jìn)行最佳量程匹配。
以下以LEM公司的霍爾電流傳感器為例。
二電壓輸出型霍爾電流傳感器的量程匹配
LEM公司電壓輸出型的霍爾電流傳感器有很多類型,假設(shè)電壓通道量程為1280V,我們來舉例配置相應(yīng)DT數(shù)字變送器來匹配相應(yīng)電壓輸出型霍爾電流傳感器。
01HO系列開環(huán)式霍爾電流傳感器量程匹配
HO系列開環(huán)式霍爾電流傳感器輸出為電壓型,假設(shè)電流通道采用HO 10-P(輸出為0.8V),數(shù)字變送器可以選擇DT115;HOP 300-SB、HOP 1000-SB(輸出為4V)則可以選擇DT113。
02HTR系列開環(huán)式霍爾電流傳感器量程匹配
HTR系列開環(huán)式霍爾電流傳感器輸出均為4V,假設(shè)電流通道采用HTR系列開環(huán)式霍爾電流傳感器,數(shù)字變送器可以選擇DT113與之匹配。
01HTFS系列開環(huán)式霍爾電流傳感器量程匹配
HTFS系列開環(huán)式霍爾電流傳感器輸出均為1.25V,假設(shè)電流通道采用HTFS系列開環(huán)式霍爾電流傳感器,數(shù)字變送器可以選擇DT113與之匹配。
04HTA系列開環(huán)式霍爾電流傳感器量程匹配
HTA系列開環(huán)式霍爾電流傳感器輸出為4V或者10V,假設(shè)電流通道采用HTA系列開環(huán)式霍爾電流傳感器,無論輸出4V或者10V的HTA系列開環(huán)式霍爾電流傳感器,數(shù)字變送器均可以選擇DT113。
05HAC系列開環(huán)式霍爾電流傳感器量程匹配
HAC系列開環(huán)式霍爾電流傳感器輸出為4V,假設(shè)電流通道采用HTA系列開環(huán)式霍爾電流傳感器,可以配置DT113與之匹配。
06HASS系列開環(huán)式霍爾電流傳感器量程匹配
HASS系列開環(huán)式霍爾電流傳感器輸出為0.625V,假設(shè)電流通道采用HTA系列開環(huán)式霍爾電流傳感器,數(shù)字變送器可以選擇DT115與之匹配。
07HAS系列開環(huán)式霍爾電流傳感器量程匹配
HAS系列開環(huán)式霍爾電流傳感器輸出為4V,假設(shè)電流通道采用HTA系列開環(huán)式霍爾電流傳感器,數(shù)字變送器可以選擇DT113與之匹配。
08HTB系列開環(huán)式霍爾電流傳感器量程匹配
HTB系列開環(huán)式霍爾電流傳感器輸出為4V,假設(shè)電流通道采用HTA系列開環(huán)式霍爾電流傳感器,數(shù)字變送器可以選擇DT113與之匹配。
09HTY系列開環(huán)式霍爾電流傳感器量程匹配
HTY系列開環(huán)式霍爾電流傳感器輸出為4V,假設(shè)電流通道采用HTA系列開環(huán)式霍爾電流傳感器,數(shù)字變送器可以選擇DT113與之匹配。
10LAS系列開環(huán)式霍爾電流傳感器量程匹配
LAS系列開環(huán)式霍爾電流傳感器輸出為0.625V,假設(shè)電流通道采用HTA系列開環(huán)式霍爾電流傳感器,數(shù)字變送器可以選擇DT115與之匹配。
三電流輸出型霍爾電流傳感器的量程匹配
LEM公司電流輸出型的霍爾電流傳感器包括LF系列、LA系列、LT系列、LV系列等等,假設(shè)電壓通道量程為1280V,分別舉例配置相應(yīng)的DT數(shù)字變送器來匹配相應(yīng)電流輸出型霍爾電流傳感器。
01LF系列閉環(huán)式霍爾電流傳感器量程匹配
LF系列閉環(huán)式霍爾電流傳感器輸出基本在100mA~400mA之間,假設(shè)電流通道采用LF505-S(100mA),相應(yīng)可以配置DT213數(shù)字變送器。LF306-S(輸出為150mA)、LF205-S(輸出為100mA)、LF2005-S(輸出為400mA)均可以采用DT213數(shù)字變送器。
02LA系列閉環(huán)式霍爾電流傳感器量程匹配
假設(shè)電流通道采用LA25-NP(輸出25mA),可以選擇配置DT214數(shù)字變送器;LA100-P(輸出50mA)、LA200-P(輸出為100mA)、LA125-P(輸出125mA)均可以選擇配置DT213數(shù)字變送器。
03LT系列閉環(huán)式霍爾電流傳感器量程匹配
LF 210-S(輸出為100mA)、LF 305-S(輸出為150mA)、LT 10000-S(輸出為1000mA)、LT 1005-S(輸出為200mA)、LT 2000-S(輸出為400mA)均可以采用均可以采用DT213數(shù)字變送器與之匹配。
04LV系列閉環(huán)式霍爾電流傳感器量程匹配
LV 25-1000(輸出為25mA)可以配置DT214;LV 200-AW/2/SP1(輸出為100mA)、LV 100(輸出為50mA)可以配置DT213數(shù)字變送器。