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造成变频器电流显示误差的原因有哪些?

来源:艾特贸易2017-06-04

简介答:由于变频器在电源侧采用不可控整流桥,中间直流回路安装有较大的滤波电容,导致变频器电源输入侧电流波形为输入电压波形峰值处带双尖峰的间断脉冲,电流脉冲宽度在负载较

    答:由于变频器在电源侧采用不可控整流桥,中间直流回路安装有较大的滤波电容,导致变频器电源输入侧电流波形为输入电压波形峰值处带双尖峰的间断脉冲,电流脉冲宽度在负载较大时稍宽,负载小时很窄。这种畸变的电流波形含有大量的谐波,电流脉冲峰值比平均值大得多。畸变的电流的波形系数为电流脉冲宽度百分比的平方根,由于小型变频器在中间直流回路一般没有设置用于功率因数校正的直流电抗器,电流有效值达到了平均值的23倍,而且呈非线性,在负载较小时,因此电流有效值相对较平均值更大一些,为此造成应用于变频系统的电流指示仪表不准确。    (1)电流表的选型。检测变频器输入端的电流若选用整流式电流表,电流表将不能正确指示变频器的实际电流值。因整流式电流表是按电流平均值原理来测量电流的,因此在测量频率为50Hz的完全正弦波时,按1.11倍的波形系数进行校正。在50Hz完全正弦波或波形误差不是很大的情况下,能正确或基本上反映电流有效值的大小。而对于变频器输入侧为波形畸变的脉冲电流,将出现较大的误差,并且由于这种波形畸变的电流的有效值与平均值呈非线性,不同的电流段有不同的误差,因此在电流检测电路上采取相应的补偿校正措施比较困难。为此,应用于变频调速系统的电流显示仪表通常推荐使用电磁式电流表,电磁式电流表是利用电流信号产生的磁场使固定铁片和可动铁片相互吸引或排斥,带动测量机构偏转而指示电流值的,测量机构的偏转角近似与所测电流的平方成正比,基本上能反映含有高次谐波电流的有效值。但这种型号的电流表准确度相对较低,在电流较小时,误差较大;由于它利用磁场转动且本身磁场较弱,因此易受外磁场的影响,有时误差会大一些。在将电流互感器的位置移至输出侧后,由于电流波形趋于正弦波,有效值和平均值差值不是太大,因此在现场对电流显示要求不是太高的情况下可采用动圈式电流表。    (2)电流互感器的误差。电流互感器本身的磁化电流等于原边磁化电流和副边磁化电流的矢量和,即    I0W0=I1W1+I2W2    (10-2)    电流互感器的电流误差△I与其本身的磁化电流成正比,即磁化电流越大,电流误差△I也越大。电流互感器的一次电流小于额定值的10%时,一次电流在铁芯中产生的磁化电流不足以维持电流互感器本身的磁化电流。另外,变频器电源侧含有的高次谐波使电流互感器的漏磁通、磁滞损耗也相对较大,反映到二次侧的电流就很小。这样,在电流互感器二次负载并不大的情况下,电流互感器的变比误差会很大,电流互感器的电流误差△I也会很大。电流互感器的铁芯尺寸较大时,在高频下电流互感器的漏磁通、磁滞损耗会较大,电流互感器的电流误差△I也会变大。目前,常用的LMZLMZJ系列的小变比单匝电流互感器外形尺寸较小,采用的导磁材料也基本相同,当一次电流增大到额定电流的80%110%时电流互感器本身的磁化电流和在高频下的漏磁通、磁滞损耗相对减小,此时电流互感器的电流误差△I最小。    选用电流互感器一次侧电流是变频器额定电流的1.5倍左右,使电流互感器本身的磁化电流和漏磁通达到比较小的程度。在要求测量精度较高的场合可选用电流互感器一次侧电流是变频器额定电流的1.1倍左右。从而使电流互感器本身的磁化电流和高次谐波引起的漏磁通达到相对比较小的程度,而高次谐波引起的磁滞、涡流等各种损耗也由于二次回路的去磁作用不会明显增大,相对保持在一个较小的范围内。