电流的精密测量一直是工业生产制造和计量科学理论的重要课题。近些年来,伴随着智能电网的快速建设及交直流混合配电网的不断发展,配网中交直流混合电网的建设规模及复杂度均有增加。由于交直流配网的发展以及整流型用电负荷的增多,例如电气化铁路、大型整流硅设备及炼钢、炼铝、塑料制品厂商的增多,使得交流电网中存在直流分量。直流分量的存在,使得配网中现有的交流检测设备产生了误差增大、计量失准、保护误动等多种问题,变压器等设备在直流分量下输出电压畸变。为保证磁通门能够处于零磁通状态,磁通门电路常应用闭环系统。广州低温漂电流传感器发展现状
输入端各个绕组与输出端 绕组之间会相互影响,其中在输出端产生的感应纹波电流将会直接影响终测量结果, 这是单铁芯式结构自激振荡磁通门传感器闭环交直流电流测量的误差来源之一。因此本 文设计的交直流传感器为了抑制上述电磁感应产生的噪声, 在原有自激振荡磁通门传感 器基础上增加环形铁芯 C2 ,激磁绕组 W2 及反相放大器 U2 构成双铁芯式自激振荡磁通 门传感器结构用于解决电磁感应噪声问题。通过对各个铁芯磁势平衡方程的分析, 本文的新结构双铁芯式自激振荡磁通门传感 器作为零磁通交直流检测器在新型交直流电流传感器中性能优于原单铁芯结构自激振 荡磁通门传感器。株洲板载式电流传感器厂家现货560Ah产品原型样件已推出。循环寿命普遍达到8000次,12000次超长寿命产品完成开发。
根据自激振荡磁通门传感器线性度设计原则设计饱和阈值电流 Ith,激磁电流峰值 Im 以满足 Im>>Ith 。其中零磁通交直流检测器由比较放大器 U1 供电,因此需要考虑比较放 大器 U1 的带载能力及 U1 的各项性能参数对自激振荡磁通门传感器测量精度的影响。选 择高精密运算放大器 OP27G,为双电源供电,供电电压大为±15 V,带 100 欧负载 下,输出电流可达 40 mA,属于大电流输出型运算放大器。同时 OP27G 运算放大器具 有频带宽,噪声小的特点,其输入失调电流小于 35 nA,单位增益带宽积为 8 MHz,当 测量低于 10 Hz 的低频信号,其电路噪声峰值小于 80 nVp-p。
新型交直流传感器的误差影响因素包括: 误差控制电路比例环 节比例系数 KPI 、积分环节的积分时间常数 τ1 、反馈绕组 WF 的复阻抗 ZF 、激磁绕组匝 数 N1、反馈绕组匝数 NF、终端测量电阻 RM 及采样电阻 RS1。通过减小终端测量电阻 RM 阻值, 降低激磁绕组匝数 N1 ,增大采样电阻 RS1 阻值, 及增大各个放大电路开环增益均 可降低新型交直流电流传感器的稳态误差。传统铁磁元件分析过程中常见的影响因素, 系统的磁性误差, 如外界电磁干扰、绕组绕线的不均匀性导致的漏磁通及铁磁元件本身 漏磁通的影响, 以及一次绕组偏心导致的一次绕组磁势不对称所带来的误差, 在系统建模中未以考虑。 另外, 系统的容性误差, 如绕组匝与匝之间的匝间电容, 不同绕组之间 的寄生电容, 在一定程度上对系统的误差也有影响。弱磁场测量方法中,灵敏度高的磁场测量仪是基于超导量子干涉器件法。
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)2022年新型储能行业A轮和B轮融资金额325亿元。佛山化成分容电流传感器生产厂家
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。广州低温漂电流传感器发展现状
新型交直流传感器的环节是零磁通交直流检测器,其线性度制约了整体闭环测量方案的精度。本文设计的零磁通交直流检测器如图3-1所示。其包括环形铁芯C1和C2,及激磁绕组W1,激磁绕组W2和分压电阻R1,R2。比较放大器U1,单位反向放大器U2,采样电阻RS1和RS2。首先确定磁芯尺寸及磁性材料选择,磁性材料各项参数直接影响到所设计零磁通交直流检测器的灵敏度,并对电路设计参数有所限制[57]。根据第2章分析可知,铁芯材料需要选择非线性程度高,即磁导率高,磁饱和强度高,矫顽力低的磁性材料。广州低温漂电流传感器发展现状