基于自激振荡磁通门技术和传统电流比较仪结构,通过改 进铁芯结构及信号解调电路, 构建了闭环零磁通交直流电流测量方案,研制了新型交直 流电流传感器样机。样机总体包括两个铁芯三个绕组, 其中改进结构的自激振荡磁通门 传感器作为新型交直流电流传感器的零磁通检测器, 检测一二次电流磁势之差,构成了 新型交直流电流传感器的电流检测模块,除此之外还包括信号处理模块, 误差控制模块 及电流反馈模块。环形铁芯 C1 及 C2 为传感器磁性器件,两者磁性材料参数一 致, 几何尺寸完全一致, 均选取高磁导率、低矫顽力、高磁饱和感应强度的非线性铁磁 材料。将一次电流中的直流和交流分量分通道单独检测研制了四铁芯六绕组交直流电流比较仪。吉林莱姆电流传感器报价
此时通过设计合适的磁参数及电路参数,满足激磁绕组W1匝数N1与激磁绕组W2匝数N2相同,绕线材料一致,且激磁电压反相以保证激磁电流iex2幅值与激磁电流iex1一致而方向相反,即满足:N2=N1I=Iex2ex1将式(3-8)、(3-9)带入式(3-7)可得:NPIP+NFIF=0(3-8)(3-9)(3-10)根据式(3-10)可知,对于双铁芯式自激振荡磁通门传感器而言,在整体上可以达到零磁通的铁芯工作状态,从而消除了单铁芯式结构激磁绕组由于电磁感应原理对测量结果带来的影响,使得本文设计的交直流电流传感器达到更高的电流检测精度。吉林莱姆电流传感器报价外部磁场的干扰就不会对测量结果产生明显的影响。因此,磁通门电流传感器的抗干扰能力得到了显著提高。
罗氏线圈:罗氏线圈是一种非侵入式电流传感器,由于其无磁饱和现象,具有很宽的测量范围。罗氏线圈通常用于测量交流、直流和瞬态电流,且适用于大电流、高电压以及复杂电流分布的情况。此外,罗氏线圈具有响应时间快、线性好、稳定性高、可测量高频电流等优点。 电流互感器:电流互感器是一种常见的电力设备,用于将高电压、大电流转换为低电压、小电流,以便于测量和保护。电流互感器通常用于电力系统中的电流测量和保护,具有测量范围广、精度高、稳定性好等优点。但是,电流互感器不适用于测量瞬态电流和变频电流。
高频技术已经发展为电力电子技术十分重要的方向,对高频电力电子设备中复杂电流信号的检测,并兼顾高灵敏度,高集成度,高线性度,高温环境下测量稳定的特点已变得十分必要。磁通门原理作为具有高线性度,高集成度,温漂小等特点的电流传感器特点,适合精密电流及恶劣环境下的电流测量。但是目前磁通门原理常应用偶次谐波法及反馈积分法,这两种测量方法探头结构复杂,处理电路元器件多,集成度低,数字化程度不高。无锡纳吉伏提出一种基于磁通门原理的双向饱和式磁通门电流传感器,采用单探头自激发生电路,不仅简化了探头结构,而且处理电路中元器件较少,电路集成度高,同时电路测量结果采用数字显示。该电流传感器的提出进一步提高了电力电子电路的控制与保护技术的准确度,满足了当代电力电子发展中对电流的高温环境下测量的要求。将磁调制器与磁积分器结合,研制用于质子同步器系统中粒子流检测的宽频电流互感器,扩展了电流测量带宽。
为了简化运算,按照自激振荡磁通门电路, 激磁磁芯选取高磁导率、 低剩磁、低矫顽力的铁磁材料,铁芯 C1 磁化曲线模型选择三折线分段线性化函数模型 表示, 并忽略铁芯磁滞效应, 在线性区 A 的激磁电感为 L,在正向饱和区 B 及负向饱和 区 C 的激磁电感为 l,且满足 L>>l。假设零时刻时,激磁电流 iex 达到负向充电最大电流 I-m ,且零时刻激磁方波电压由 负向峰值 VOL 跃变为正向峰值 VOH。同时满足-VOL=VOH=Vout ,正负向激磁电流峰值仍然 满足 I+m=-I-m=Im=ρVOH/RS双棒型磁通门传感器,是由两个圆柱型磁芯与其上缠绕的线圈组成。吉林莱姆电流传感器报价
这种复杂电流波形可能包含直流、低频以及高频交流。吉林莱姆电流传感器报价
同理,双铁芯结构下,由于反馈绕组同时均匀绕制在两环形铁芯C1及C2上,可以对铁芯C1,C2列写磁势方程可以得到:C1:NPIP+NFIF+N1Iex1=0C2:NPIP+NFIF+N2Iex2=0(3-5)(3-6)单独看式(3-4),与其式(3-5)及式(3-6),其结构相同,即单个铁芯在闭环电流测量时,其磁势方程一致,主要是因为铁芯的磁势方程与铁芯上所缠绕的绕组及其通过的电流有关,但值得注意的是,通过观察式(3-4)至式(3-6),对于两种测量方案而言,单个铁芯均无法完成一次电流磁势NPIP与反馈电流磁势NFIF相平衡,在单个铁芯上总是存在激磁电流磁势,这与传统电流互感器一致,激磁电流就是导致电流测量误差的根本原因。但是双铁芯结构下,通过将式(3-5)与式(3-6)进行叠加,即将环形铁芯C1及C2看作一个整体可得:C1+C2:2NPIP+2NFIF+(N2Iex2+N1Iex1)=0(3-7)吉林莱姆电流传感器报价