近期，廣東、浙江、江蘇等地密集出臺(tái)了針對(duì)中小企業(yè)數(shù)字化改造的專項(xiàng)補(bǔ)貼政策，比如珠三角地區(qū)對(duì)中小企業(yè)數(shù)字化改造項(xiàng)目補(bǔ)貼40%，粵東西北地區(qū)提高至50%?，明確將“設(shè)備數(shù)據(jù)采集覆蓋率”納入驗(yàn)收指標(biāo)。然而，大量中小企業(yè)仍在使用10年以上的老式電機(jī)與變頻器，沒(méi)有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)手段，缺乏電流、溫度等關(guān)鍵運(yùn)行數(shù)據(jù)，導(dǎo)致非計(jì)劃停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，加裝傳感器成為老舊電機(jī)設(shè)備升級(jí)主流方案。

老舊電機(jī)升級(jí)改造特點(diǎn)

老舊電機(jī)升級(jí)改造目的是通過(guò)技術(shù)手段提升原有電機(jī)性能、最大化利用電機(jī)性能，并延長(zhǎng)其使用壽命。

• 老舊設(shè)備空間、線路已經(jīng)固定化，改造空間有限，需要小型的、非接觸式的解決方案。
• 改造需要控制成本，否則還不如全新購(gòu)買新式設(shè)備替換舊設(shè)備。這就需要考慮傳感器本身價(jià)格和安裝成本。
• 常見(jiàn)改造電機(jī)功率為55KW~280KW，但中小功率（如家用電器、小型工業(yè)設(shè)備）更普遍。
• 通常無(wú)需高精度控制，但需穩(wěn)定性和可靠性，如啟停、調(diào)速或節(jié)能優(yōu)化。

電機(jī)運(yùn)行為什么需要監(jiān)測(cè)電流？

電機(jī)過(guò)載、堵轉(zhuǎn)、缺相等故障，往往通過(guò)電流異常表現(xiàn)出來(lái)，以前老舊電機(jī)只能聽(tīng)聲辨故障，手摸機(jī)器溫度感覺(jué)溫度情況，很難辨別機(jī)器問(wèn)題所在。電機(jī)運(yùn)行中監(jiān)測(cè)電流是為了實(shí)時(shí)掌握負(fù)載狀態(tài)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)過(guò)載或電氣故障，防止因電流異常導(dǎo)致設(shè)備過(guò)熱損壞，同時(shí)優(yōu)化運(yùn)行效率并延長(zhǎng)使用壽命。??

電機(jī)電流檢測(cè)常見(jiàn)方案

以下是變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)中常用的四種電流檢測(cè)方案的詳細(xì)對(duì)比，包括原理、特點(diǎn)、適用場(chǎng)景及關(guān)鍵參數(shù)：

針對(duì)老舊電機(jī)改造的需求（低成本、低精度、安裝便利性），?霍爾開(kāi)環(huán)電流傳感器?是最適合的電流檢測(cè)方案。

霍爾開(kāi)環(huán)傳感器的優(yōu)勢(shì)?

• ?成本低?：價(jià)格僅為閉環(huán)傳感器的1/3~1/2，適合預(yù)算有限的老舊電機(jī)改造。
• ?安裝簡(jiǎn)便?：非接觸式測(cè)量，無(wú)需破壞原有電路，尤其適合無(wú)預(yù)留接口的老舊電機(jī)。
• ?電氣隔離?：高壓主回路與低壓控制電路隔離，提升安全性。
• ?直流兼容?：支持交流/直流電流檢測(cè)，適應(yīng)變頻器驅(qū)動(dòng)的改造需求。?

霍爾開(kāi)環(huán)電流傳感器簡(jiǎn)介

霍爾開(kāi)環(huán)電流傳感器是一種基于霍爾效應(yīng)原理的電流檢測(cè)裝置，通過(guò)磁芯氣隙處的霍爾元件感應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)測(cè)量電流，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)，適用于交流/直流電流監(jiān)測(cè)。

其核心原理是：原邊電流Ip產(chǎn)生的磁場(chǎng)，通過(guò)磁芯聚磁后，用霍爾感應(yīng)芯片在磁芯氣隙處感應(yīng)原邊電流Ip的大小和方向?；魻柛袘?yīng)芯片的輸出電壓，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理電路，使傳感器的輸出可以精確反映被測(cè)電流的大小。

技術(shù)特點(diǎn)：

— 體積小 — 測(cè)量范圍寬

— 重量輕 — 功耗低

— 無(wú)插入損耗

芯森電子HS1V 霍爾開(kāi)環(huán)電流傳感器

HS1V系列是芯森電子自主研發(fā)的一款成熟的霍爾開(kāi)環(huán)電流傳感器產(chǎn)品，100%國(guó)產(chǎn)化，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，兼容國(guó)際主流傳感器品牌，量程從50A ~ 600A，覆蓋常見(jiàn)三相電機(jī)負(fù)載；精度為±1%，可滿足電機(jī)的常見(jiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)需要；供電電壓為±12V~±15V，輸出模擬電壓信號(hào)，兼容PLC/DCS系統(tǒng)，方便設(shè)備數(shù)字化升級(jí)改造；具有絕緣耐壓3.6kV（交流）、6.6kV（瞬態(tài)），符合EN 50178、IEC 61010-1等工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，壓保障控制側(cè)安全；安裝方式為穿孔式，無(wú)需斷電改造母排，且體積僅為3x4x3cm，方便老舊設(shè)備無(wú)預(yù)留接口升級(jí)改造。

HS1V在電機(jī)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

典型應(yīng)用場(chǎng)景：

變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)：霍爾開(kāi)環(huán)電流傳感器在變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的系統(tǒng)中主要用于?電流檢測(cè)、保護(hù)控制及系統(tǒng)優(yōu)化?。

1. ?電流檢測(cè)與反饋?

• ?精確測(cè)量?：通過(guò)霍爾效應(yīng)實(shí)時(shí)檢測(cè)變頻器輸出的三相電流（U、V、W），為磁場(chǎng)定向控制（FOC）提供轉(zhuǎn)矩電流（Iq）和勵(lì)磁電流（Id）的反饋信號(hào)，確保電機(jī)高效運(yùn)行。
• ?寬頻響應(yīng)?：可捕捉PWM調(diào)制下的高頻電流諧波，適應(yīng)現(xiàn)代變頻器的高開(kāi)關(guān)頻率需求?。

1. 保護(hù)作用

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)行電流，發(fā)現(xiàn)過(guò)載、堵轉(zhuǎn)等異常并觸發(fā)變頻器的保護(hù)機(jī)制，防止IGBT等功率器件損壞。

1. 系統(tǒng)優(yōu)化?

通過(guò)精確電流反饋優(yōu)化變頻器輸出，降低電機(jī)發(fā)熱和能耗，從而提升能效。

?持續(xù)監(jiān)測(cè)電流波形可識(shí)別繞組短路、逆變器開(kāi)關(guān)故障等異常，提供?故障診斷依據(jù)。?

老舊電機(jī)加裝電流傳感器改造系統(tǒng)框架圖：

應(yīng)用案例：

某五金加工廠，15臺(tái)老式?jīng)_壓機(jī)使用2012年產(chǎn)變頻器，無(wú)電流反饋功能。

改造方案：

在變頻器輸出側(cè)加裝HS1V傳感器，將電流信號(hào)接入本地邊緣采集盒，數(shù)據(jù)上傳至輕量化MES系統(tǒng)。

實(shí)際價(jià)值：

• 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是否過(guò)載（如模具卡死）；
• 識(shí)別空載/輕載時(shí)段，優(yōu)化排產(chǎn)；
• 記錄啟停次數(shù)與沖擊電流，預(yù)判接觸器壽命；
• 減少非計(jì)劃停機(jī)30%。

結(jié)語(yǔ)

老舊電機(jī)改造推薦?霍爾開(kāi)環(huán)電流傳感器?，尤其是國(guó)產(chǎn)傳感器，其低成本、易安裝和電氣隔離特性完美匹配改造需求。對(duì)中小企業(yè)而言，從‘看得見(jiàn)電流’開(kāi)始，就是邁向數(shù)字化的第一步。