淮亞利

（安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定  201801)

摘要：本文分析了閉環(huán)霍爾電流傳感器的工作原理以及行業(yè)內的產品特點與選型，淺談其在變頻器中的典型應用

關鍵詞：閉環(huán)霍爾電流傳感器  工作原理   變頻器  應用

1. 引言

    隨著經濟改革的不斷深入，節(jié)能降耗已經成為降低生產成本、提高產品質量的重要手段之一，而變頻調速技術正是順應了工業(yè)生產自動化發(fā)展的要求，開創(chuàng)了一個全新的智能電機時代。目前，該技術在電力、冶金、化工、造紙、食品、紡織等多種行業(yè)的電機傳動設備中得到實際應用，已經成為現代電力傳動技術的一個主要發(fā)展方向。用變頻器控制電機實現調速，可節(jié)省10%以上的電能。

    霍爾電流傳感器由于其優(yōu)異的特性，越來越多的變頻器制造商選擇它作為電量監(jiān)控的元器件。

2. 工作原理

    霍爾電流傳感器是根據霍爾效應制作的一種磁場傳感器。它有兩種工作方式，即開環(huán)（直放式）和閉環(huán)（磁平衡式）。直放式霍爾傳感器的優(yōu)點是電路形式簡單，成本相對較低；其缺點是精度、線性度較差，響應時間較慢，溫度漂移較大。為了克服它的不足，出現了閉環(huán)（磁平衡式）霍爾電流傳感器。

    閉環(huán)式霍爾電流傳感器又稱零磁通式霍爾電流傳感器，如圖1所示，它是由原邊電路、聚磁環(huán)、霍爾元件次級線圈、放大器等組成。當原邊電流I_P產生的磁通通過高品質磁芯集中在磁路中，霍爾元件固定在氣隙中檢測磁通，通過繞在磁芯上的多匝線圈輸出反向的補償電流，用于抵消原邊I_P產生的磁通，使得磁路中磁通始終保持為零。經過特殊電路的處理，傳感器的輸出端能夠輸出反映原邊電流的電流變化。

圖1

3. 產品介紹

3.1產品選型

    閉環(huán)霍爾電流傳感器具有響應時間短、工作頻率高、過載能力強、高隔離度等眾多優(yōu)點。一般情況下，根據輸入信號、外形、內孔尺寸來選擇霍爾電流傳感器。在傳感器行業(yè)內，江蘇安科瑞霍爾電流傳感器嚴格按照JB/T 7490-2007《霍爾電流互感器行業(yè)標準》規(guī)定的各項要求，相對于同行采用插針式接線不同，一律采用綠色可插拔端子，現場接線方便、可靠。常見的品牌產品如表1。

 表1

3.2產品外形

型號：AHBC-LTA

實物圖                                     尺寸圖

3.3技術指標

4. 應用

4.1  傳感器應用在變頻調速回路

 圖2   變頻調速回路  Y為霍爾電流傳感器          

4.2 使用注意事項

    1、為了得到較好的動態(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，用單根導線且導線*填滿霍爾傳感器模塊孔徑；

    2、使用中當大的直流電流流過傳感器原邊線圈，且次級電路沒有接通電源|穩(wěn)壓器或副邊開路，則其磁路被磁化，而產生剩磁，影響測量精度（故使用時要先接通電源和測量端M），發(fā)生這種情況時，要先進行退磁處理。其方法是次邊電路不加電源，而在原邊線圈中通過同樣等級大小的交流電流并逐漸減小其值；

    3、在大多數場合，霍爾傳感器都具有很強的抗外磁場干擾能力，一般在距離模塊5-10cm之間存在一個兩倍于工作電流Ip的電流所產生的磁場干擾是可以忽略的，但當有更強的磁場干擾時，要采取適當的措施來解決。通常方法有：

   ① 調整模塊方向，使外磁場對模塊的影響zui??；

   ② 在模塊上加罩一個抗磁場的金屬屏蔽罩；

   ③ 選用帶雙霍爾元件或多霍爾元件的模塊；

   ④ 測量的*精度是在額定值下得到的，當被測電流遠低于額定值時，要獲得*精度，原邊可使用多匝，即：IpNp=額定安匝數。另外，原邊饋線溫度不應超過８０℃。

5. 結束語

    霍爾電流傳感器因其眾多優(yōu)點，通過對大電流進行的檢測和控制，保證了變頻器產品安全可靠的運行，使變頻器在正常輸出的同時，能對異常狀況及時處理。提升了變頻器的可靠性，提高了變頻器的安全品質。所以霍爾電流傳感器在變頻器里的優(yōu)勢越來越明顯，已成為變頻器行業(yè)中*的一部分。

參考文獻：

（1）安科瑞電氣股份有限公司.電量傳感器選型手冊,201407版.

（2）謝文和.傳感器及其應用[M].北京：高等教育出版社，2003.

作者簡介：淮亞利，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為電量傳感器設計，，：，: