變頻器維修中霍爾傳感器的使用技巧

北京市豐臺(tái)區(qū)馬家堡東路106號(hào)自然新天地大廈601室變頻器維修中霍爾傳感器的使用技巧霍爾傳感器，是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場(chǎng)傳感器?；魻栃?yīng)是磁電效應(yīng)的一種，這一現(xiàn)象是霍爾（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)的。后來發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體、導(dǎo)電流體等也有這種效應(yīng)，并且半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)比金屬強(qiáng)得多。利用這現(xiàn)象制成的各種霍爾元件，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及信息處理等方面?；魻栃?yīng)是研究半導(dǎo)體材料性能的基本方法。通過霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的霍爾系數(shù)，能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)?；魻杺鞲衅鞯膬?yōu)勢(shì)1、 霍爾傳感器可以測(cè)量任意波形的電流和電壓，如：直流、交流、脈沖波形等，甚至對(duì)瞬態(tài)峰值的測(cè)量。副邊電流可以準(zhǔn)確地反應(yīng)原邊電流的波形。而普通互感器一般只適用于測(cè)量50Hz正弦波。2、 霍爾傳感器的原邊電路與副邊電路之間完全電絕緣，絕緣電壓一般為2KV全12KV，特殊要求可達(dá)20KV至50KV。3、 霍爾傳感器精度高：在工作溫度區(qū)內(nèi)精度優(yōu)于1%，該精度適合于任何波形的測(cè)量。而普通互感器一般精度為3%至5%，且只適合50Hz正弦波形。4、 霍爾傳感器線性度好，優(yōu)于0.1%。5、 霍爾傳感器動(dòng)態(tài)性能好：響應(yīng)時(shí)間小于ips，跟蹤速度di/dt高于50A/ps。6、 霍爾傳感器模塊這種優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能為提高現(xiàn)代控制系統(tǒng)的性能提供了關(guān)鍵的基礎(chǔ)。與此相比普通的互感器響應(yīng)時(shí)間為10-12ms，它已不能適應(yīng)工作控制系統(tǒng)發(fā)展的需要。7、 霍爾傳感器工作頻帶寬：在0-100kHz頻率范圍內(nèi)精度為1%，在0—5kHz頻率范圍內(nèi)精度為0.5%。8、 霍爾傳感器的測(cè)量范圍大：霍爾傳感器模塊為系統(tǒng)產(chǎn)品，電流測(cè)量可達(dá)50KA，電壓測(cè)量可達(dá)6400V。北京市豐臺(tái)區(qū)馬家堡東路106號(hào)自然新天地大廈601室9、霍爾傳感器過載能力強(qiáng)：當(dāng)原邊電流超負(fù)荷，模塊達(dá)到飽和，可自動(dòng)保護(hù)，即使過載電流是額定值的20倍時(shí)，模塊也不會(huì)損壞。10、 模塊尺寸小，重量輕，易于安裝，它在系統(tǒng)中不會(huì)帶來任何損失。11、 模塊的初級(jí)與次級(jí)之間的''電容〃是很弱的，在很多應(yīng)用中，共模電壓的各種影響通常可以忽略，當(dāng)達(dá)到幾千伏/ps的高壓變化時(shí)，模塊有自身屏蔽作用。12、 模塊的高靈敏度，使之能夠區(qū)分在'高分量〃上的弱信號(hào)，例如：在幾百安的直流分量上區(qū)分出幾毫安的交流分量。13、 可靠性高：失效率：入=0.43X10-6/小時(shí)14、 抗外磁場(chǎng)干擾能力強(qiáng)：在距模塊5-10cm處有一個(gè)兩倍于工作電流(2Ip)的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾而引起的誤差小于0.5%，這對(duì)大多數(shù)應(yīng)用，抗外磁場(chǎng)干擾是足夠的，只是對(duì)很強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾才需要采取適當(dāng)?shù)拇胧Ｈ缃?，霍爾傳感器在變頻器中的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍了。北京凌坤電氣的資深變頻器維修工程師，根據(jù)自己多年的變頻器維修經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了一些霍爾傳感器在變頻器維修中的使用及檢測(cè)注意事項(xiàng)，希望能給廣大的變頻器用戶及維修人員提供一些有價(jià)值的參考。一、變頻器維修中霍爾傳感器的使用1、 為能使霍爾傳感器得到較好的動(dòng)態(tài)特性和靈敏度，必須注意原邊線圈和副邊線圈的耦合，要耦合得好，最好用單根導(dǎo)線且導(dǎo)線完全填滿霍爾傳感器模塊孔徑。2、 霍爾傳感器使用中，當(dāng)大的直流電流流過傳感器原邊線圈，且次級(jí)電路沒有接通電源、穩(wěn)壓器或副邊開路，則其磁路被磁化，而產(chǎn)生剩磁，影響測(cè)量精度(故使用時(shí)要先接通電源和測(cè)量端M)。發(fā)生這種情況時(shí)，要先進(jìn)行退磁處理。其方法是次邊電路不加電源，而在原邊線圈中通一同樣等級(jí)大小的交流電流并逐漸減小其值。3、 霍爾傳感器在大多數(shù)場(chǎng)合都具有很強(qiáng)的抗外磁場(chǎng)干擾能力。一般在距離模塊5-10厘米之間有一個(gè)兩倍于工作電流Ip的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾是可以忽略的，但當(dāng)有更強(qiáng)的磁場(chǎng)干擾時(shí)，要采取適當(dāng)?shù)霓k法來解決這個(gè)問題。在變頻器維修時(shí)，通常可以北京市豐臺(tái)區(qū)馬家堡東路106號(hào)自然新天地大廈601室采用下列方法：調(diào)整模塊方向，使外磁場(chǎng)對(duì)模塊的影響最小;在模塊上加罩一個(gè)抗磁場(chǎng)的金屬屏蔽罩;選用帶雙霍爾元件或多霍爾元件的模塊。4、霍爾傳感器測(cè)量的最佳精度是在額定值下得到的，當(dāng)被測(cè)電流遠(yuǎn)低于額定值時(shí)，要獲得最佳精度，原邊可使用多匝，即：IpNp=額定安匝數(shù)。另外，原邊饋線溫度不應(yīng)超過8or0二、變頻器維修中霍爾傳感器的檢測(cè)很多人對(duì)霍爾傳感器的檢測(cè)不太熟悉，但在變頻器維修的時(shí)候，經(jīng)常需要判斷霍爾元件是否損壞?；魻栐须娫矗盘?hào)輸出端，據(jù)凌坤電氣工程師變頻器維修的經(jīng)驗(yàn)，最好測(cè)量其輸出電壓。變頻器在STOP狀態(tài)下，電流應(yīng)該是0，這時(shí)霍爾輸出電壓也應(yīng)該是0V，如果測(cè)得的電壓不是0V，那么可以判斷這只霍爾元件已經(jīng)損壞。將測(cè)量電阻阻值和正常的霍爾對(duì)比也是一個(gè)方法，但實(shí)際上，壞的霍爾和好的電阻都差得不多?；魻栐膿p壞，其實(shí)一般是上面的電位器阻值變化所致，導(dǎo)致取樣電壓點(diǎn)變化，使得CPU誤檢測(cè)出現(xiàn)保護(hù)。切記千萬不要試著修霍爾，因?yàn)榕缓?，?huì)把模塊炸了，最好的方法是在路檢查輸出電壓。變頻器維修實(shí)例：有一臺(tái)臺(tái)達(dá)A系列22KW變頻器顯示代碼CFF，按照用戶手冊(cè)的解釋是“線路異常”。但檢查變頻器沒有什么是壞的，分析是檢測(cè)部分的故障，變頻器在STOP狀態(tài)下，檢查霍爾的輸出電壓，發(fā)現(xiàn)有只霍爾輸出有IV，換掉這個(gè)霍爾元件后，變頻器正常工作?；魻栐妮斎牒洼敵鍪莻€(gè)比例關(guān)系，它檢測(cè)對(duì)象是電流。比如1000:1的霍爾，變頻器輸出是50A的電流，霍爾輸出50MA電流，同時(shí)檢測(cè)電壓也要變化，變化的大小與電流是正比關(guān)系，同時(shí)和器件的阻抗有關(guān)系。變頻器維修時(shí)，檢查輸出電流是很麻煩的，一般檢查電壓很方便?；魻栐话阌?個(gè)腳，2個(gè)腳是霍爾的電源端，另外2個(gè)腳是檢測(cè)的輸出端。只要明白了它工作的原理，就好判斷其好壞了。一般霍爾傳感器的輸出電壓范圍是多大？變頻器的額定電流對(duì)應(yīng)的2.2v,過載點(diǎn)為3.3v,過電流電為4.4v,變頻器的電流傳感器一北京市豐臺(tái)區(qū)馬家堡東路106號(hào)自