如何檢測控制器限流

摘 要:在機電設(shè)備中，控制器的種類很多。但是無論何種控制器它的主要功能都在于對電路中的電流、電阻進(jìn)行控制，來調(diào)整整個發(fā)動機設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況。限流是控制器眾多功能中的一種，按照電流的流通方式不同，控制器的限流方式也各不相同。要檢測控制器的限流就必須根據(jù)不同的機電設(shè)備的種類來進(jìn)行選擇。

關(guān)鍵詞:檢測控制器限流

中圖分類號:TM57文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(b)-0095-01

通常認(rèn)為，控制器就是按照事先已經(jīng)預(yù)定的順序或者程序來改變主電路、控制電路的連接線方式、電路中的電阻值等方式來控制電動機的啟動、調(diào)速、制動和反向的主令裝置。限流是控制器發(fā)揮其控制功能的一項重要方式，但是按照控制器自身的復(fù)雜程度，電流的流通方式也是大有差異的。對控制器進(jìn)行限流的方式也就自然不同，本文按照控制器直流和交流的差異來分析不同的檢測控制器限流的方式。

1 直流控制器限流的檢測

直流的控制器主要有兩個部分組成，包括功率回路和控制回路兩個內(nèi)容。直流控制器目前廣泛的運用在小型的電動車制造中，例如小型的電動車和電動自行車大部分使用的就是直流控制器。在這些電動車中，控制器的限流值直接影響著電動車蓄電池的使用效果和壽命長度，因此控制器采取的限流措施是否恰當(dāng)對整個電動車的運行產(chǎn)生直接的影響。在當(dāng)前，許多生產(chǎn)廠家在控制器的限流值控制上明顯寬松，使得控制器的限流值一般偏大。這種人為性的限制值偏大的原因就在于，生產(chǎn)商往往為了體現(xiàn)車輛的優(yōu)良性能故意增加控制器的限流量以此來提高發(fā)動機的“勁頭”。控制器限流一方面要關(guān)注的是控制器的限流值，另一方面要關(guān)注的就是在此限流值下控制器使用的效率。也就是說我們要關(guān)注的是整個控制器的有效功率，每個發(fā)動機根據(jù)其電流和電壓都能得出其有效功率，控制器的限流量應(yīng)該與電機效率曲線密切相關(guān)，如果控制器的限流量已經(jīng)在電機效率曲線的下降區(qū)域甚至是以下的范圍，如果單純的增加控制器的限流量也是無用的。要想真正的體現(xiàn)控制器的限流的功用，就必須以電機的效率曲線為依據(jù)進(jìn)行檢測。

直流控制器限流的檢測方法較為簡單，以常見的電動車為例，對控制器的限流可以通過以下方式來檢測。首先去掉剎車斷電功能，保持機械剎車功能，然后將電流表置于20A(此值需看實際情況而定，一定要大于控制器的限流值)檔位上，將紅黑表筆串聯(lián)在控制器的正極與電源正極之間，剎緊剎車，使電機處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，將轉(zhuǎn)把轉(zhuǎn)到最大位置，萬用表上的最大電流即可。這是在直流控制器中較為簡單易操作的控制器限流檢測方法。

2 交流控制器限流的檢測

交流控制器比直流控制器要復(fù)雜許多，電路系統(tǒng)的復(fù)雜也就帶來了對控制器限流的工程要比直流控制器限流要更加困難。如何保證機電設(shè)備的安全可靠運行，防止系統(tǒng)過流是一項重要的工作。交流控制器一般采用零矢量限流的方式來進(jìn)行控制，我們就以不同的控制器限流方式來分析控制器限流的檢測工作。

首先，對零矢量限流的控制器檢測。交流控制器中通過零矢量的方式限流是指通過對控制器逆變橋中的上橋臂和下橋臂全部斷開，使電源停止向電機提供能量，從而電流幅值下降以此來實現(xiàn)對控制器的限流。這中控制器限流的方法從理論上講是可行的，但是通過我們的檢測發(fā)現(xiàn)，通過零矢量的方式來對控制器限流，電流的幅值在某些時候并不能夠下降，反而有可能會上升。利用零矢量的方式對控制器進(jìn)行限流，其實從本質(zhì)上講是通過改變定子電流的頻率來實現(xiàn)這一目的。在這個過程中，如果轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度超過了定子的頻率，那么轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的機械能就會將這些能量回饋給電機。這些能量如果被及時的轉(zhuǎn)化或者瀉出去，就會將能量轉(zhuǎn)化成熱能，并且能量只能滯留在線圈的回路中，從而表現(xiàn)為控制器電流值的增大。這就是為什么在零矢量的控制器限流中會出現(xiàn)電流的幅值不降反升的情況出現(xiàn)。當(dāng)電機回饋的能量能夠通過線圈本身消耗時，就不會產(chǎn)生多余的能量使電流的幅值上升。但是一旦電機回饋的能量超過線圈所能消耗的正常值時，如果不能通過適當(dāng)?shù)姆绞綄㈦娏鬟M(jìn)行泄放，就會出現(xiàn)電流的過流或者過壓。所以采用零矢量的方式來檢測控制器的限流值，必須充分考慮到這些原因。不能簡單的以橋臂的斷開來簡單的進(jìn)行限流，同時也不能簡單的以電流幅值的上升或者下降來判斷控制器的限流措施和限流強度。

其次，六相關(guān)斷模式限流的檢測方式。零矢量限流的不足使得我們無法準(zhǔn)確的對控制器的限流狀況作出準(zhǔn)確的判斷，因此，另一種較為先進(jìn)的限流模式被得到推廣。所謂六相關(guān)斷模式限流，就是指六相橋臂被完全的關(guān)斷，完全杜絕電機線圈出現(xiàn)短路過流的情況。這種方式與零矢量限流方式的最大區(qū)別就在于它是真正的切斷對電源進(jìn)行供應(yīng)電能。通過斷開六相橋臂，線圈中的電流在這種操作方式下迅速的衰減，直至完全歸零，沒有電流增加的現(xiàn)象出現(xiàn)。在這個過程中，并不是因為完全杜絕了電流的再生，而是在新電流產(chǎn)生以后，只有續(xù)流二極管形成的整流回路， 電機線圈不會出現(xiàn)短路過流。這種方式能夠使控制器的限流保持在一個比較穩(wěn)定的狀態(tài)，不會因為新生的電流影響整個的控制器的限流效果。

具體說來，這兩種不同的限流檢測模式都是各有其優(yōu)勢，雖然六相關(guān)斷模式能夠比零矢量模式更加穩(wěn)定，但是這也并不能將零矢量限流的優(yōu)勢完全掩蓋，況且，這種六相關(guān)斷模式本身也還是存在著一定的缺陷。例如，采用零矢量的方式進(jìn)行限流，零矢量本身就有兩種不同的方式可以進(jìn)行選擇，可以根據(jù)不同的需求來選擇利用不同的模式來進(jìn)行檢測和限流，減少電機設(shè)備的開關(guān)次數(shù)。反之，六相關(guān)斷的模式就很單一，需要不斷的重復(fù)操作來進(jìn)行限流和檢測，無形中會形成對設(shè)備的損耗。另外，在利用六相關(guān)斷模式進(jìn)行限流時，電流下降的速度會非常快，并且再生電流不會回流，如果在低頻啟動的情況下，這種方式就難以讓電機啟動。

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