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金沙正规娱乐官网 显示电流误差大的原因

阅读量: 发布日期:2019-07-09

金沙正规娱乐官网 显示电流误差大的原因变频器显示电流误差大该怎么办?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是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,这种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加装功率因数校正直流电抗器,有效值达到了平均值的2~3倍,而且呈非线性,负载较小时,有效值相对较平均值更大一些,为此造成变频系统的显示仪表不准确。

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1.电流表选型不正确

检测变频器电流若采用42L6型整流式电流表,将产生电流表显示不正确的现象,原因是42L6型整流式电流表是按电流平均值原理来测量电流的,它是在测量50Hz完全正弦波时,按1.11倍的波形系数进行校正的,在50Hz完全正弦波或波形误差不是太大的情况下,能正确或基本上反映电流有效值的大小,对于变频器输入侧这种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,在电路上采取相应的补偿校正措施比较困难。

2.电流互感器本身存在的固有误差

电流互感器本身的磁化电流等于一次侧磁化电流和二次侧磁化电流的矢量和,即

I0W0=I1W1+I2W2    (11-1)

式中  I0W0-电流互感器磁化电流;

I1W1-电流互感器一次绕组的磁化电流;

I2W2-电流互感器二次绕组的磁化电流。

主要与铁芯的导磁率有关。电流互感器电流误差△I的大小与其本身所需的磁化电流、一次电流的大小及高频下相对较大的漏磁通、磁滞损耗有关。电流互感器本身所需的磁化电流越大,电流误差△I也越大;电流互感器一次电流小得多时,电流误差△I会很大;电流互感器尺寸较大时,高频下的漏磁通、磁滞损耗会较大,电流误差△I也会变大。由于目前常用的如LMZ、LMZJ等型号的小变比单匝电流互感器外形尺寸大小、导磁用材料基本相同,当一次电流增大到额定电流附近时电流互感器本身的磁化电流和高频下的漏磁通、磁滞损耗是可以相对减小到一定程度,可使电流误差△I最小。若一次电流太小,正常运行时仅为额定值10%左右时,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。

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3.控制电缆的容抗使电流表数值降低

为了缩短变频器与电动机之间的动力电缆长度,变频器一般设置在距离电动机不远的地方,相对来说控制电缆也不是太长,但是变频器电源输入侧的电流中含有大量高次谐波,控制电缆本身有一定的电容量,对于高次谐波来说,控制电缆的容抗相对比较小,反映到电流互感器二次回路中的部分高效次谐波没有通过电流表,而直接通过了控制电缆电容返回了电源侧,实际通过电流表的电流减小了,这一点主要表现在变频器柜上电流表和现场控制箱上电流表指示值相差较大。

根据以上的分析,应结合现场的实际情况,采用以下相应的对策:

1.改变电流互感器安装的位置

将对变频器电流的采样从变频器输入侧移至输出侧,主要原因有:

变频器输出侧电流中虽然也含有大量的高次谐波,但由于变频器采用正弦波SPWM调制,输出电流波形接近正弦波,有效值是平均值的1.2~1.5倍,采用整流式仪表显示时,可以通过适当的方式对其误差进行补偿。

由于变频器电源输入侧电流波形是输入电压波形峰值处带双尖峰的间断脉冲,输出侧电压波形是等高而宽度按正弦波形变化的矩形脉冲,输入和输出侧的电流波形是在相同的电压(最大值)下形成的,在输入侧和输出侧的电流应基本相同,在输出侧对变频器电流进行测量不会引起大的误差,而且在输出侧对电流进行测量,从电动机角度来说更符合实际。

2.电流表选型

随着检测和显示技术的发展,能够反映电流有效值测量仪表越来越多,变频器说明书上通常推荐使用电磁式电流表,它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,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,在现场对电流显示要求不是太高的情况下可采用1T1动圈式电流表或整流式仪表(但需进行补偿)均可。

3.解决电流互感器本身固有误差的办法

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。

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4.解决现场控制箱上电流误差的办法

从变频器柜到现场控制箱安装地点的电缆一般都有一定的长度,为减小电缆带来的传输误差,可在现场控制箱内加装了一个电流互感器,把主回路电缆穿入了控制箱,从主回路的一相上取得了电流信号。直接在控制箱上采用电流表进行显示,以减小由于电缆长度而产生传输的误差。

5.解决主控室电流表误差的方法

由于变频器室接近电动机负载,相对增加了变频器柜与主控室的距离,同样为了减小电缆带来的传输误差,在变频器柜内增加了BS4I型电流变送器,将电流互感器回路的0~ 5A含有大量高次谐波的电流信号转变为4~20mA直流信号,通过屏蔽控制电缆传输至主控室计算机柜,在计算机柜上采用RZG-2100。4~20mA/4~ 20mA信号隔离器进行现场与主控室信号的隔离,以保障计算机系统的安全。

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