直流分量直接影响电网中电力设备如电流互感器、变压器等正常运行,国内外集中研究了直流分量产生的原因及其对电流互感器计量性能的影响,直流分量下交流测量新方法等。国外对于电网中直流分量对电力设备影响相关的研究较早,早期是美国教授J.G.Kappman等重点研究了中性点直接接地系统中地磁感应电流。研究发现在地磁暴感应准直流影响下,电磁式电流互感器二次侧电流畸变,误差明显增大;当变比较大或负荷电流较小时,互感器受直流分量影响较小。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。上海电池包电流传感器厂家直销
已知交流工频为f=50Hz,假设自激振荡磁通门电路激磁电压频率fex>>f,且为50Hz的整数倍,即满足fex=kf(k为整数)。设一次电流中交流分量为iac,直流分量为Id。此时可以将一次电流iP表示为为:iP(t)=iac(t)+Id(2-35)由于激磁电压频率远大于一次交流频率,因此可以将一次交流在每个极短的激磁电压周期内,看作缓慢变化的直流信号。假设按照自激振荡磁通门电路频率fex将一次电流ip进行分段,共分为k段,并取每段取间的电流左端点值作为该段区间电流值,则在分段区间内可将一次电流ip表示为:iP(t)=iac(t1k)+Id,t1k<t<t2k其中每段区间时间间隔Δt为自激振荡磁通门电路周期,即满足:Δt=1/fex=t2k一t1k=t3k一t2k=...,keN*(2-36)(2-37)此时在t1k~t2k期间,可以将一次电流看作近似直流分量,其大小为t1k时刻交流瞬时值大小iac(t1k)与直流分量Id之和。按照前述对自激振荡磁通门直流分量测量原理推导可得,此时在t1k~t2k时刻,上海磁通门电流传感器厂家光泵技术主要是用来对一些微弱磁场或者少量铁磁物质的探测,现在已研制成功了多种类型高灵敏度的磁力仪。
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。
特别地,在t3时刻为自激振荡正半周期的结束时刻,此时电路正向充电过程结束,电路输出激磁电压即将发生跃变,激磁电流达到大正向充电电流值I+m,即iex(t3)满足:iex(t3)=I+m=Im(2-15)根据初始条件iex(t2)及终止条件iex(t3)可以求得时间间隔t3-t2为:t3-t2=τ1ln(2-16)同理,根据一阶线性微分方程的初始条件及终止条件可以得到负半周波内激磁电流方程,通过终止条件可反向计算出相应的时间间隔表达式,如图2-4中所示,在t3~t4期间,激磁电流iex表示为:t-t3t-t3iex(t)=-IC(1-eτ1)+Imeτ1时间间隔t4-t3为:t4-t3=τ1ln在t4≤t≤t5期间,激磁电流iex表示为:-t-t4-t-t4iex(t)=-IC(1-eτ2)+(Ith+βIp1)eτ2时间间隔t5-t4为:t5-t4=τ2ln在t5≤t≤t6期间,激磁电流iex表示为:iex(t)=-IC(1-eτ1)+(-Ith+βIp1)eτ1时间间隔t6-t5为:t6-t5=τ1ln||(IC-Im)当磁芯处于非饱和状态时,磁导率近似为一个不变的常数。
Ve为合成电压信号VR12经低通滤波后的误差电压信号。设计电路参数R1=R2,R4=R5。Q1为NPN型功率放大三极管,型号为TIP110,Q2为PNP型功率放大三极管,型号为TIP117。AB类功率放大输出端串接反馈绕组WF及终端测量电阻RM形成反馈闭环。反馈绕组匝数NF直接影响新型交直流传感器的比例系数,NF越大,交直流电流传感器灵敏度越低,线性区量程也越大,另外PA功率放大电路的输出电流能力也制约了反馈绕组匝数NF不能设计过小,但反馈绕组匝数NF过大,其漏感也越大,分布电容参数越大,系统磁性及容性误差将会增大。因此需要综合考虑灵敏度、功放带载能力及量程等要求,所设计反馈绕组匝数NF=1000。激磁电压频率大于一次交流频率,因此可以将一次交流在每个极短的激磁电压周期内,看作缓慢变化的直流信号。上海磁通门电流传感器厂家
在电机控制领域,磁通门电流传感器可以用于测量电机的电流,以实现电机的精确控制和优化运行。上海电池包电流传感器厂家直销
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。上海电池包电流传感器厂家直销