Монтаж датчиков тока в силовых преобразователях

September 12, 2013 by admin Комментировать »

Места установки датчиков напряжения и тока в преобразовательной технике обычно выбираются с учетом минимально-возможного уровня помех, удобства монтажа (и демонтажа), отсутствия вблизи корпусов датчиков значительно нагревающихся элементов. В ряде случаев — таких, например, как работа преобразователей в условиях сильных постоянных магнитных полей — может потребоваться магнитная экранировка корпусов датчиков. Выполнить экранировку можно с помощью замкнутого пермаллоевого или стального экранирующего корпуса, в который помещается соответствующий датчик.

На рис. 2.5.23 показан фрагмент конструкции реального статического преобразователя с размещенными датчиками тока типа LA55-P/SP1 и датчиками напряжения типа LV25-P/SP20.

Было бы несправедливым в этом разделе обойти вниманием разработчиков специальной техники и не рассказать об отечественных датчиках, обладающих аналогичными характеристиками. Взамен датчиков фирмы «LEM» можно с успехом использовать отечественные серийные датчики тока, напряжения и даже активной мощности, поставляемые ФГУП «НИИЭМ» (г. Истра) [44]. Продукция этой фирмы поставляется для отраслей промышленности, занятых обеспечением отечественных космических программ, поэтому датчики выполнены по самым жестким требованиям, обеспечивающим их высочайшую надежность при приемлемой стоимости. Фирма выпускает достаточно много разнообразных исполнений датчиков, и за получением подробной информации мы рекомендуем обратиться на сайт, а здесь расскажем лишь о нескольких интересных исполнениях.

Рис. 2.5.22. Внешний вид датчика напряжения LV100/SP83

Рис. 2.5.23. Размещение датчиков Холла в реальном преобразователе

На рис. 2.5.24 приведен внешний вид датчика измерения постоянного и переменного тока типа ДТХ-5-30, а на рис. 2.5.25 — варианты коммутации силовых выводов датчика для измерения тока 5 А (вариант «а»), 10 А (вариант «б»), 15 А (вариант «в»), 30 А (вариант «г»). Номинальный выходной сигнал датчика — 30 мА (для всех вариантов включения первичной цепи); нелинейность выходной характеристики — не более 0,1 %; напряжение питания — ±15 В; габаритные размеры — 33 x 33 x 22 мм.

Конструктивно датчик ДТХ-5-30 предназначен для установки на панель с печатными токоведущими проводниками и подключается к ним с помощью пайки. Настройка датчика по необходимой величине выходного напряжения осуществляется подбором нагрузочного резистора на его выходе в диапазоне допустимых значений от 20 до 230 Ом.

Рис. 2.5.24. Внешний вид датчика ДТХ-5-30

Конструктивное исполнение датчиков серии ДТХ-50, ДТХ-100, ДТХ-150, ДТХ-200, показанное на рис. 2.5.26, не имеет никаких принципиальных особенностей по сравнению с аналогичной конструкцией, применяемой фирмой «LEM». Все эти датчики представляют собой типовой ряд, предназначенный для измерения (в зависимости от исполнения) токов величиной 50, 100, 150, 200 А. Габаритные размеры — 58 x 48 x 30 мм.

Для измерения токов значениями 300 А, 500 А, 750 А, 1000 А, 1500 А, 3000 А разработаны и поставляются датчики типа ДТХ-300, ДТХ-500, ДТХ-750, ДТХ-1000, ДТХ-1500, ДТХ-3000. Внешний вид датчиков показан на рис. 2.5.27. Габаритные размеры датчиков — 120 x 110 x 125 мм.

Из номенклатуры датчиков измерения напряжения упомянем датчик типа ДНХ (рис. 2.5.28). Этот датчик предназначен для измерения как постоянного, так и переменного напряжения в диапазоне от 50 до 600 В. Входной номинальный ток датчика составляет 10 мА, номинальный выходной ток — 40 мА (по заказу возможно изготовление датчика со стандартным интерфейсом «токовая петля» 4…20 мА, либо с непосредственной выдачей среднеквадратического значения «true rms»). Нелинейность выходной характеристики — не более 0,1 %, питание — двуполярное, ±15 В, напряжение изоляции — не менее 4000 В, габаритные размеры — 74 * 53 x 39 мм.

Входной токозадающий резистор первичной измерительной цепи размещается вне корпуса датчика, а измерительная цепь подключается к двум резьбовым шпилькам на корпусе. Остальные выводы датчика — обычные штыревые, предназначенные для пайки в печатную плату.

Более подробно имеет смысл поговорить о датчиках мощности типа ДИМ-200, выпускаемых ФГУП «НИИЭМ», поскольку по ходу книги мы впервые встречается с подобным типом датчиков. Внешний вид этой серии показан на рис. 2.5.29. Предназначеныдатчикидля измерения активной мощности, потребляемой нагрузкой, в цепях переменного тока частотой 50 Гц, а также в цепях постоянного тока. Выходные значения передаются по токовому интерфейсутипа 0…20 мА, либо по интерфейсу «токовая петля» 4…20 мА. Основные технические характеристики датчиковДИМ-200: диапазон измеряемых мощностей — 0…200 кВт; диапазон входных напряжений — 20…380 В; диапазон входных токов — 600 А; коэффициент мощности — 0,3…1,0; основная погрешность измерения — не более 2 % (справедлива при гармонических искажениях входного переменного сигнала не более 5 %); габаритные размеры — 69 x 91 x 99 мм.

Рис. 2.5.29. Внешний вид датчиков ДИМ-200

На выходе датчика Холла здесь формируется напряжение, пропорциональное произведению мгновенных значений тока и напряжения, то есть мгновенным значениям активной мощности. Далее сигнал усиливается и интегрируется для получения среднего значения активной мощности. Если требуется измерение значения активной мощности в трехфазной системе (например, на входе статического

преобразователя), то токовые выходы трех датчиков подключаются к общему нагрузочному резистору, что дает сумму значений активных мощностей по всем трем фазам. Для измерения малых значений мощностей через токовое окно датчика тока можно пропускать несколько витков токоведущей шины, естественно, учитывая результат соответствующим поправочным коэффициентом.

Источник: Семенов Б. Ю. Силовая электроника: профессиональные решения. — М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2011. — 416 c.: ил.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты