在變頻電傳動系統中,電機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數字變送器選型概述
WP4000變頻功率分析儀的功率單元(DT數字變送器)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較好的匹配,使傳感器及儀器的性能得到應有的發揮。
霍爾電流傳感器依據工作原理不同分為開環式霍爾電流傳感器和閉環式霍爾電流傳感器。一般而言,開環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成的測試系統原理如下圖:
圖1. WP4000變頻功率分析儀與霍爾電流傳感器構成的測試系統原理圖
每臺WP4000可連接1~6個DT數字變送器,DT數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數字變送器每個電壓或電流通道均配置了8個自動無縫轉換的量程。
假設電壓通道量程為1280V。對于輸出電壓型的霍爾電流傳感器,數字變送器選擇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行最佳量程匹配。
對于電流輸出型的霍爾電流傳感器,數字變送器選擇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,假設電壓通道量程為1280V,我們來舉例配置相應DT數字變送器來匹配相應電壓輸出型霍爾電流傳感器。
01HO系列開環式霍爾電流傳感器量程匹配
HO系列開環式霍爾電流傳感器輸出為電壓型,假設電流通道采用HO 10-P(輸出為0.8V),數字變送器可以選擇DT115;HOP 300-SB、HOP 1000-SB(輸出為4V)則可以選擇DT113。
02HTR系列開環式霍爾電流傳感器量程匹配
HTR系列開環式霍爾電流傳感器輸出均為4V,假設電流通道采用HTR系列開環式霍爾電流傳感器,數字變送器可以選擇DT113與之匹配。
01HTFS系列開環式霍爾電流傳感器量程匹配
HTFS系列開環式霍爾電流傳感器輸出均為1.25V,假設電流通道采用HTFS系列開環式霍爾電流傳感器,數字變送器可以選擇DT113與之匹配。
04HTA系列開環式霍爾電流傳感器量程匹配
HTA系列開環式霍爾電流傳感器輸出為4V或者10V,假設電流通道采用HTA系列開環式霍爾電流傳感器,無論輸出4V或者10V的HTA系列開環式霍爾電流傳感器,數字變送器均可以選擇DT113。
05HAC系列開環式霍爾電流傳感器量程匹配
HAC系列開環式霍爾電流傳感器輸出為4V,假設電流通道采用HTA系列開環式霍爾電流傳感器,可以配置DT113與之匹配。
06HASS系列開環式霍爾電流傳感器量程匹配
HASS系列開環式霍爾電流傳感器輸出為0.625V,假設電流通道采用HTA系列開環式霍爾電流傳感器,數字變送器可以選擇DT115與之匹配。
07HAS系列開環式霍爾電流傳感器量程匹配
HAS系列開環式霍爾電流傳感器輸出為4V,假設電流通道采用HTA系列開環式霍爾電流傳感器,數字變送器可以選擇DT113與之匹配。
08HTB系列開環式霍爾電流傳感器量程匹配
HTB系列開環式霍爾電流傳感器輸出為4V,假設電流通道采用HTA系列開環式霍爾電流傳感器,數字變送器可以選擇DT113與之匹配。
09HTY系列開環式霍爾電流傳感器量程匹配
HTY系列開環式霍爾電流傳感器輸出為4V,假設電流通道采用HTA系列開環式霍爾電流傳感器,數字變送器可以選擇DT113與之匹配。
10LAS系列開環式霍爾電流傳感器量程匹配
LAS系列開環式霍爾電流傳感器輸出為0.625V,假設電流通道采用HTA系列開環式霍爾電流傳感器,數字變送器可以選擇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,假設電壓通道量程為1280V,分別舉例配置相應的DT數字變送器來匹配相應電流輸出型霍爾電流傳感器。
01LF系列閉環式霍爾電流傳感器量程匹配
LF系列閉環式霍爾電流傳感器輸出基本在100mA~400mA之間,假設電流通道采用LF505-S(100mA),相應可以配置DT213數字變送器。LF306-S(輸出為150mA)、LF205-S(輸出為100mA)、LF2005-S(輸出為400mA)均可以采用DT213數字變送器。
02LA系列閉環式霍爾電流傳感器量程匹配
假設電流通道采用LA25-NP(輸出25mA),可以選擇配置DT214數字變送器;LA100-P(輸出50mA)、LA200-P(輸出為100mA)、LA125-P(輸出125mA)均可以選擇配置DT213數字變送器。
03LT系列閉環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數字變送器與之匹配。
04LV系列閉環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數字變送器。