在變頻器電路中，變壓器經歷了顯著的演變。早期的模型依賴于通過鐵芯電感線圈繞制的傳統(tǒng)變壓器，而現代成熟的電路則主要采用集成式、密封的電流變壓器，這些變壓器使用霍爾元件和預電流檢測電路構建。它們通常被稱為電子電流變壓器，并被分類為標準型和非標準型。
標準電子電流變壓器是市場上現成的模制產品。例如，一個10A/1V的電流變壓器在電路中有10A電流流過時，會輸出1V的信號。相反，非標準類型是變頻器制造商定制設計的，不可互換。一旦損壞，通常需要從原制造商處更換相同型號。然而，具備深入的維護知識時，有時可以使用不同型號作為臨時解決方案，直到獲得永久替換件。
電子電流變壓器的構造往往涉及使用密封劑，這使得它們在損壞后難以修復。這引發(fā)了人們對它們內部電路和可修復性的極大好奇。在修理一臺富士變頻器時，我需要調整電子電流變壓器的A/V比，這需要訪問其內部電路。這促使我仔細拆解并繪制了來自三個不同變頻器模型的電流變壓器內部電路圖，這一過程既充滿挑戰(zhàn)又富有收獲。
從本質上講，電子電流變壓器是一個電流到電壓的轉換器電路。以泰安7.5kW變頻器中使用的電流變壓器為例。變壓器的主體是一個圓形空心磁環(huán)，變頻器的U、V、W輸出線作為初級繞組穿過其中。隨著變頻器輸出電流的變化，磁環(huán)產生的磁場線密度也會發(fā)生變化。
在這個磁環(huán)的間隙中嵌入了一個霍爾元件，該元件有四個引線端子?；魻栐云瑺罘庋b，其封裝端面（也稱為磁場線收集區(qū)或磁感應面）暴露在磁場線中?；魻栐⒋艌鼍€的變化轉換為感應電壓輸出。
電流變壓器的電路包括霍爾元件和一個精密雙運算放大器電路，如4570。為了使霍爾元件工作，必須提供大約3-5mA的恒定電流。在這個電路中，4570A被配置為恒流源，為霍爾元件提供所需的毫安級恒定電流（在此情況下約為5.77mA）。這個電流被施加到霍爾元件的4號和2號引腳上。
隨輸出電流變化的感應電壓出現在霍爾元件的1號和3號引腳上，并被施加到4570B的2號和3號輸入端子上。這三個引腳連接到一個參考電壓（零電位點），并且在這兩個引腳上的輸入電壓的任何變化都會被4570B放大并輸出。
電子電流變壓器通常有四個端子組件：兩個端子為內部放大器供電（+15V和-15V），另外兩個作為信號輸出端子（一個接地，一個作為信號OUT端子）。除了為雙運算放大器IC4570供電外，+15V和-15V還被進一步穩(wěn)定以形成一個零電位點，該點被引入4570的三個引腳中。當變頻器關閉時，OUT點的接地測量值應為0V。在運行時，它會輸出一個與輸出電流成正比的交流信號電壓，通常低于4V。
如果電子電流變壓器損壞，它可能會在靜態(tài)狀態(tài)（變頻器關閉時）輸出更高的正或負直流電壓。這通常是由于內部運算放大器損壞造成的。當變頻器執(zhí)行開機自檢時，可能會顯示一個故障代碼（有時手冊中未列出）并拒絕啟動或甚至以其參數運行。
臺達3.7kW變頻器的電流變壓器電路使用了一個可編程運算放大器芯片。盡管我還沒有確定這個芯片的具體型號，但改裝測試已經揭示了它的一些電路特性。實驗結果表明，2號引腳是恒流電源端子，3號和4號引腳是差分放大器的輸入端子，13號引腳是信號輸出端子。通過逐步短路11、12和13號引腳的焊點，放大倍數會減??；相反，逐步斷開電路會增加放大倍數。這種可調性使得芯片更容易與不同功率輸出的變頻器相匹配。我通過采取適當措施，成功地將這個電流變壓器應用到了45kW的富士變頻器上。
重要的是要注意，變頻器的電壓和電流檢測信號可能會被程序用來控制輸出三相電壓和電流。因此，在修理或改裝原始電路時，保持原始電路參數至關重要，以確保正常運行。只要可能，建議使用原裝配件來修理變頻器，同時保持原始電路形式。
