在APF技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中,需要對(duì)APF輸出的補(bǔ)償電流信號(hào)進(jìn)行測(cè)量,試驗(yàn)中通過(guò)使用經(jīng)過(guò)LEM公司電流傳感器來(lái)獲得,之后再轉(zhuǎn)換到DSP的AD轉(zhuǎn)換口的輸入范圍之內(nèi)才能進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換[4]。
LEM 公司的電流傳感器LA 58-P的額定電流為50安培,外觀如圖4所示,原邊和副邊之間是絕緣的,可測(cè)量直流、交流和脈沖電流等,廣泛應(yīng)用于交流變頻調(diào)速,伺服電機(jī),直流電機(jī)牽引的靜電轉(zhuǎn)換,電池電源,不間斷電源,開(kāi)關(guān)電源,電焊機(jī)電源等場(chǎng)合。它基于霍爾原理,采用符合UL 94-V0標(biāo)準(zhǔn)的絕緣外殼,性能優(yōu)秀。同其他同種類型傳感器相比,它具有出色的測(cè)量精度,良好的線性度,低溫漂等特點(diǎn),此外,它還有反應(yīng)時(shí)間短,頻帶寬,無(wú)插入損失,抗干擾能力強(qiáng),電流過(guò)載能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn) [5]。 
圖4 LEM公司LA 58-P電流傳感器
APF試驗(yàn)中用到的電流檢測(cè)與偏置電路如圖5所示,電流傳感器為L(zhǎng)EM公司的LA58-P,額定電流為50A,電流變比為1000:1,當(dāng)外接  的采樣電阻R時(shí),電流與采樣電壓的比例為10A:1V。通過(guò)圖5的檢測(cè)與偏置電路,將檢測(cè)信號(hào)抬高3.3V/2=1.65V,輸出電壓  ,因?yàn)?IMG src="/Editor/UploadFiles/learns02/2008112710192650.jpg" border=0>,所以可以檢測(cè)的最大電流為13.5A。將此采樣信號(hào)送入DSP的A/D口,就可以進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,然后進(jìn)行運(yùn)算。 
圖5 電流檢測(cè)與偏置電路
試驗(yàn)中對(duì)一非線性負(fù)載進(jìn)行AFP補(bǔ)償,APF輸出的補(bǔ)償電流通過(guò)五電平多路PWM調(diào)制逆變產(chǎn)生,試驗(yàn)波形如下圖6所示。 
c) 補(bǔ)償前電壓電流波形(t/10ms/div) d)補(bǔ)償后電壓、電流波形(t/10ms/div)
圖6系統(tǒng)靜態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)波形
圖6中,(a)為負(fù)載電流波形,(b)為補(bǔ)償后網(wǎng)側(cè)電流波形,(c)為補(bǔ)償前電壓電流波形,(d)為補(bǔ)償后電壓、電流波形。由圖6可知,負(fù)載電流在補(bǔ)償前諧波含量很高,無(wú)功功率明顯,而補(bǔ)償后的電流波形很好,非常接近正弦,且基本與電壓同相位。因此,APF的補(bǔ)償作用非常明顯:它改善了波形的狀況,大大削弱了電流中的諧波含量,改善了電網(wǎng)電流質(zhì)量,較好地完成了諧波和無(wú)功補(bǔ)償功能。而其中,APF補(bǔ)償電流的測(cè)得正是依靠了LEM公司LA 58-P電流傳感器,該傳感器高精度,高實(shí)時(shí)性的測(cè)量結(jié)果給DSP系統(tǒng)提供了正確的動(dòng)作依據(jù),從而取得了良好的電流補(bǔ)償效果。 四、小結(jié)
傳感器技術(shù)應(yīng)用遍布科研活動(dòng)和生產(chǎn)生活的各個(gè)方面,人類社會(huì)的發(fā)展離不開(kāi)傳感器技術(shù)的進(jìn)步,傳感器技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。本文將LEM公司的LA 58-P電流傳感器應(yīng)用在APF場(chǎng)合,試驗(yàn)結(jié)果證明該傳感器測(cè)量準(zhǔn)確、可靠性高、工作穩(wěn)定。LA 58-P電流傳感器準(zhǔn)確的測(cè)量能力是整個(gè)APF系統(tǒng)正確工作的前提,LEM公司的眾多傳感器產(chǎn)品以質(zhì)量可靠,準(zhǔn)確度高,性價(jià)比高而廣受好評(píng),必將在廣大科技工作者的科研活動(dòng)以及工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮巨大的作用。
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作者簡(jiǎn)介:
李建林(1976—)男,博士,中國(guó)科學(xué)院電工研究所“青年科學(xué)家”,助理研究員,研究方向?yàn)橛性措娏V波器、變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù),直接驅(qū)動(dòng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)等。
高志剛(1983—)男,中科院電工所碩士研究生,研究方向?yàn)殡娏﹄娮优c電力傳動(dòng)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)。
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