其中Ith为铁芯C1饱和阈值电流,其大小取决于非线性铁芯C1磁性参数,具体表达式如下:I=Ψth=N1BsSthLL(2-41)其中Ψth为饱和阈值磁通量,BS为饱和磁感应强度,S为铁芯截面面积。将式(2-41)带入式(2-40)化简后可得:T=4NBS1sVout(2-42)由式(2-42)可知,激磁电压周期只是与铁芯材料饱和磁感应强度BS及截面积S,激磁绕组匝数N1和激磁电压峰值Vout有关。通过选择合适磁性材料的铁芯,并设计相关几何参数,激磁激磁绕组匝数N1和激磁电压峰值Vout即可对检测带宽进行相应设计。锂电储能成本持续优化,项目中标价格持续下探。湖州功率分析仪电流传感器价钱
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。青岛磁通门电流传感器案例新型储能产业发展情况呈现出蓬勃发展的态势。
误差控制电路由PI环节构成,其直流开环增益越大越好,同时要求所选择运算放大器失调电压小,单位增益带宽大,选用OP27G高精密运放。误差控制电路输出直接连接PA功率放大电路,以驱动其输出反馈电流IF。常见的功率放大电路包括集成功率放大电路以及三极管等功率器件搭建的A类,B类,AB类,D类,H类功率放大电路[9,50]。在基于磁通门原理的直流电流测量的类似方案中,为了通过降低功率放大电路的功耗以改善整个系统的运行功耗,D类功率放大电路,H类功率放大电路常有出现,但该类功率放大电路输出纹波较大,因此对反馈电流中交直流测量带来误差。为了减小功率放大电路环节的输出纹波,本文选择了传统AB类功率放大电路,其功率器件选择TI德州仪器旗下的TIP110,TIP117,两者器件参数一致,为互补对称的大功率达灵顿管,其大输出交流可达2A。
假设功率放大电路性能优越,在设计检测带宽内闭环增益大,输出纹波电流小,输出稳定。则G3可用其闭环增益KPA表示其传递函数为:G3=KPA(3-15)电流反馈模块输入信号为反馈绕组WF两端电压信号,即功率放大电路输出电压信号。其输出信号为流过终端测量电阻RM的反馈电流信号IF。根据上述关系,可推导电流反馈模块G4的传递函数为:G4==RM+ZF1RM+jwLFlcRMlc+jwμ0μeN2F(2Sc)(3-16)式(3-16)中,ZF为反馈绕组WF的复阻抗,忽略其电阻值,用反馈绕组的激磁感抗jwLF表示;根据激磁电感与磁路参数关系进一步对公式进行化简,式中lc为合成铁芯C12的平均磁路长度,μe为合成铁芯C12的有效磁导率,SC为单个铁芯的截面面积,合成铁芯C12的截面面积为2SC。激磁电流出现直流分量及偶次谐波这一特征,研制出基于单铁芯电压型磁调制式交直流电流传感器。
(1)交流电流对直流电流测量精度的影响测试交流分量对直流测量的影响时,在交直流传感器上均匀绕制直流绕组,其匝数Nd=30,分别测试在25A交流和250A交流时,交直流电流传感器对于直流电流的测量误差。红色曲线为0.05级直流电流互感器比差限值曲线,黄色曲线为250A交流下直流误差曲线,黑色曲线为25A交流下直流误差曲线。由图5-6可知,在25A及250A交流分量下,直流测量仍满足0.05级直流误差限值。交流分量大小对新型交直流电流传感器直流测量误差无明显影响。因此,本文设计的新型交直流电流传感器可完成不同交流分量下直流电流高精度测量。(2)直流分量对交流电流测量精度的影响在实验过程中,受限于传感器样机内径尺寸及直流绕组匝数限制,分别施加20A和50A直流电流,测试直流分量对交直流电流传感器的交流电流测量精度的影响。在磁通门传感器的设计中,通常会采用一个激励磁场,这个磁场会持续振荡,从而可以等效为消磁磁场。青岛磁通门电流传感器联系方式
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因此测量交直流电流时,需要满足交流分量 峰值和直流分量恒定值叠加都依然满足式(2-46),当一次电流峰值超过量程则会导致 自激振荡磁通门工作状态发生紊乱, 非线性误差增大。同时由式(2-46)可知,扩大自激振荡磁通门传感器开环测量线性区域量程的方法 有:(a)增大激磁绕组匝数 N1 ;(b)增大稳态充电电流 IC;(c)降低铁芯 C1 饱和阈值电 流 Ith;根据自激振荡磁通门原理及其数学模型的相关假设可知, 为保证铁芯进入饱和区工 作, 大充电电流 Im 需要大于铁芯激磁饱和电流阈值 Ith ,即 Im>Ith 。且在满足一定约束 条件及假设下,终推导出基于分段线性磁化曲线模型的激磁电流 iex 与一次电流 Ip 的 线性关系式及相关结论。湖州功率分析仪电流传感器价钱