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霍尔开关在煤矿自动化方面的应用

返回列表 来源:未知 浏览: 发布日期:2020-07-14 08:41:33【
霍尔开关是近几年发展起来的具有测量、控制、保护等功能的新一代工业用传感器。已成为当今传感器中最有代表性的产品。本文结合我国煤矿生产的实际情况,就霍尔开关在煤矿自动化方面应用及其前景做初步介绍。

霍尔开关传感器

霍尔开关是将霍尔元件、放大器、温度补偿电路及稳压电路等制作为一体的器件。有些的外形与PID封装的集成电路相似。故也称为霍尔集成电路。它的另一种形式是将其芯片封胶在聚磁环内构成所谓的霍尔电流、电压模块。从其特性来讲。它可分为线性型霍尔和开关型霍尔。其基本工作原理在有关资料中都有介绍。故在此不再陈述。

霍尔开关在煤矿自动化方面的应用

地面变电所电网参数微机监测

电网参数检测的主要内容有电流、电压、频率、相位、功率等。传统的方法是采用电流互感器和电压互感器从其二次侧取得电流、电压信号并进行有关处理或显示、但随着电网污染及波形畸变的影响,CT和PT的反应速度慢,线性度差,频率范围窄,精度低、体积大等缺陷都显露出来。而使用霍尔电流、电压模块代替CT和PT后,则可充分利用其本身的优点。使上述问题得到圆满的解决。

日前在电力系统中、已采用该模块作为变电所集中监测监控系统的接口单元。有些模块还提供了各种A/D、A/E转换功能,因此、可以很方便地与计算机及各种仪表连接使用。

用于电网无功功率自动补偿控制电路

图2是地面电网进行无功功率自动补偿控制的原理框图。图中利用霍尔电压传感器模块Lv1和Lv2实现了电网电压与控制电路的电隔离及电压取样。使用两个霍尔电流传感器模块I和I'构成了两个电网。

无功功率检测单元、直接检测用电负荷无功功率的变化情况。经过信号处理整个电路可完成对并联补偿电容器的自动投切功能。达到通过对电网无功功率的最佳补偿、实现节约电能的目的。
霍尔式电网无功率自动补偿控制电踏原理图
 
用于电力工频谐波分析仪

电力工频谐波分析仪是用来测试电网谐波含量的。目前电力工频谐波仪的输入接口部件主要有两种,电流互感器CT与电压互感器PT,电阻取样与光电隔离电路。若采用霍尔电流、电压传感器模块作为其接:口部件。则可克服上述两种在性能。结构等方面的缺点。

在矿并提升机拖动控制方面的应用

矿井提升机采用直流和交流两种拖动方式。在其直流拖动控制电路中。用霍尔电流传感器取代电流互感器更有利于实现转子电流的最佳控制。并且可以完成对整流器和电机的过载保护。如图3所示。图中模块1利量电枢电流,模块L,测量电枢电压。模块2用于励磁电流的测量。

 
用于钢丝绳无损检测探伤仪

目前钢丝绳无损探伤仪有交流型和直流型(或永久磁铁型)两类,其原理都是将钢丝绳作为磁路的一部分来检测变压器二次侧输出电压或探测线圈磁场的变化。来反映钢丝绳的探伤情况、上述方法其共同缺陷是探伤仪反应速度慢、灵敏度低,仅适用于在较大的长度内探测钢丝绳的一般性磨损,腐蚀及其它缺陷。

交流型还会在钢丝绳外层产生涡流电流,阻止了磁通通过内层,使得内部缺陷不能探测出来。采用它制作了霍尔式钢丝绳无损探伤仪取代了直流型探伤仪中的探测线圈,充分考虑利用了它的优点。使其不仅能探测出绳内的局部损伤,还能探测出一般分布性磨损或腐蚀。可用于准确确定局部缺陷的位置。如断丝、变形、磨损。

霍尔式钢丝绳探伤仪也可被制成本质安全型,专门用来监测那些作为煤矿井下输送人员用的股捻钢丝绳。由于它输出易与计算机联接、因此,探测信号可直接送入信号处理电路或计算机进行处理并显示或打印出分析结果。图4是霍尔式钢丝绳无损探伤仪原理示意图。


 
霍尔开关在国际工业市场已得到广泛应用,近年来国内的应用范图也逐渐扩大。希望通过本文介绍,能进一步促进它在煤炭工业中的应用、为煤炭工业电气自动化作贡献。