为了降低直流分量对电能计量的影响及避免直流分量对交流电力设备造成损害,在 不影响交流测量精度的同时,能对直流分量进行监测,是智能配网对新一代电流测量设 备的新需求。中国电网公司在 2016 年 9 月,其运维检修部门组织编写了《10kV 一体化 柱上变电和配电一二次成套设备典型设计及检测规范》,提出适合我国配电网的一体化 配电成套设备的概念,而配网设备中一二次融合传感器技术是配网自动化设备的很重要的环 节之一,因此开展一二次融合下电流传感器技术研究迫在眉睫。通过持续振荡的激励磁场,磁通门传感器有效地降低了被测导体中的磁滞效应。珠海测量级电流传感器联系方式
式(3-3)表明新型交直流电流传感器灵敏度与终端测量电阻 RM 阻值成正比,与 反馈绕组匝数 NF 成反比。负号没有实际意义,表示输出与输入信号反相。同时,由于环形铁芯 C1 与环形铁芯 C2 工作在完全相反的激磁状态,采样电阻 RS2 上的交直流采样电压信号 VRS2 中的交直流电流信号理论上与 VRS1 幅值相同,而方向相 反。下一节将具体介绍反向激磁的环形铁芯 C2 在系统中的具体作用。新型交直流传感器是基于 PI 比例积分放大电路进行误差控制的,理论上比例积分 环节将会保证系统稳态误差为 0,而实际上闭环交直流传感器工作的电磁环境更为复杂, 在输入端除了一次绕组 WP 中交直流电流 IP 外,还有在环形铁芯 C1 上激磁绕组 W1 端的 激磁电压 Vex1 ,在输出端存在反馈绕组 WF 中的反馈电流。重庆车规级电流传感器价格由于电流的变化速度很快,对电流传感器的带宽要求很高。
由于高频大功率电力电子设备应用的增加,这些设备中可能会产生交直流复合的复杂电流波形,包含直流、低频交流和高达几十千赫兹以上的高频成分。高频电力电子系统的实现依赖于整流、逆变、滤波等环节,逆变器的作用在系统中尤其重要。逆变器的拓扑结构有以下几种形式:带工频变压器的逆变器、带高频变压器的逆变器和无变压器的逆变器三种基本形式。将隔离变压器置于逆变器和输入电路之间,可实现前后级电路的电气隔离,防止直流电流分量注入到后级电路中。但是这样会造成变压器本身损耗增大,效率明显降低,而且由于变压器的加入提高了系统整体成本,增大了电路体积。无变压器型逆变器则由于其成本较带变压器型明显降低,效率得到提高而越来越受到人们的很多关注。但是由于逆变器输出的交流中可能含有直流成分制,因此这种情况下要求电流传感器能够测量较小的直流成分。由于逆变器中的功率开关管的高频开关特性,滤波电感中的电流会在指定输出电流频率的基础上波动,可能含有与基频相比大很多的高频纹波。因此,同时可以测量直流微小电流,低频及高频交流的电流传感器的研究十分必要。
值得注意的是,当激磁电压频率fex较小或与一次被测电流自身频率相近时,由于电磁感应原理在激磁绕组产生工频50Hz感应电流信号,此时在在单个激磁电流波形中,无法对有效区分频率相近的50Hz感应电流信号和与激磁电压频率一致的激磁电流信号。因此自激振荡磁通门方法对激磁电压频率的设置一般需按照香农采样定理原则,即激磁电压频率大于两倍被测电流频率fex≥2f。图2-6~2-8分别为通过Tek示波器(TDS2012B)所观察,当IP=1A直流,IP=-1A直流及IP=1A交流时,采样电阻RS1上激磁电流波形。磁通门电流传感器也可以用于测量直流电流,例如在电池充电和放电过程中,可以监测电池的电流和电量状态。
假设1:Im<<IC,Ith<<IC,βIp<<IC,对ln函数进行化简,简化了TP与TN表达式。假设2:在线性区A激磁电感L远大于饱和区B、C激磁电感l,因此τ2>>τ1,略去了τ1项时间,得到简化的激磁电压周期公式。假设3:βIp<<IC,略去了βIp项,终得到简化的线性模型。为了达到理想的激磁电流平均值与一次电流之间的线性关系,三条假设需要完全满足。因此为了更好地满足这些假设条件以提高自激振荡磁通门电路的线性度可以采取的措施有:(a)选取高磁导率μr,低矫顽力Hc,高磁饱和强度BS的磁芯材料作为铁芯,以保证铁芯C1磁化曲线的高度非线性,以满足假设2。被测磁场通过磁通门轴向分量,这时磁通门信号的输出便会发生一定的偏移。合肥纳吉伏电流传感器生产厂家
当磁芯处于非饱和状态时,磁导率近似为一个不变的常数。珠海测量级电流传感器联系方式
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。珠海测量级电流传感器联系方式