t3时刻起铁芯C1工作点回移至线性区A,非线性电感L仍继续放电,此时激磁感抗ZL较大,激磁电流缓慢由I+th继续降低,直至在t4时刻降为0。0~t4期间,构成了激磁电流iex的正半周波TP。t4时刻起铁芯C1工作点开始由线性区A先负向饱和区B移动,在t4~t5期间,铁芯C1仍工作于线性区A,此时输出方波激磁电压仍为VO=VOL,因此电路开始对非线性电感L反向充电,此时激磁感抗ZL未变,激磁电流iex开始由0反向缓慢增大,一直增长至反向激磁电流阈值I-th。磁场稳定性:由于激励磁场是持续振荡的,它可以有效地抵消外部磁场的干扰,从而保证了测量的准确性。南通高精度电流传感器出厂价
t7时刻起铁芯C1工作点回移至线性区A,非线性电感L仍继续充电,此时激磁感抗ZL较大,激磁电流iex缓慢由I-th继续增大,直至在t8时刻增大为0。t5~t8期间,构成了激磁电流iex的负半周波TN。至此0~t8期间构成了RL自激振荡电路一个完整的周波,通过上述分析可知,在一个完整的振荡周期内,激磁铁芯C1工作点在线性区A、正向饱和区B及负向饱和区C之间,由A→B→A→C→A来回振荡。就物理本质而言,磁通门传感器正是利用磁性材料非线性的特点,完成了自激振荡的起振过程[16]。这同时也表明,在使用自激振荡磁通门传感器时,需要满足正负大充电电流Im大于铁芯C1激磁电流阈值Ith的约束条件,即自激振荡磁通门正常运行需满足Im>>Ith。苏州普乐锐思电流传感器出厂价新型储能企业数量快速攀升。据中电联和毕马威统计,2022年成立了3.8万家储能相关企业,是2021年的5.8倍。
由自激振荡磁通门传感器交直流适应性分析可知,设计性能优异的自激振荡磁通门传感器,在激磁频率方面有所要求,本节将对铁磁材料参数及各个电路参数设计进行探讨。作为电流传感器,本节主要关注其检测带宽、量程、线性度、灵敏度及稳定度五个方面的特性并对其进行探究。(1)检测带宽WIP根据自激振荡磁通门传感器数学模型分析,其检测交流频率受到激磁电压频率fex限制,自激振荡磁通门传感器检测带宽WIP<fex/2。理论上激磁电压频率越大,检测带宽越大,对低频信号测量越准确。
IP<0 时激磁电压波形 Vex 及激磁电流波形,图中红色曲线 为 IP=0 时激磁电流波形。为方便下一节对自激振荡磁通门传感器建模,将零点选择为激磁电流达到反向充电电流 I-m 时刻,此时激磁电压恰好发生翻转。当一次电流 IP<0,即为负向直流偏置,其在铁芯 C1 中产生恒定的去磁直流磁通, 铁芯 C1 磁化曲线将向右发生平移使铁芯 C1 进入负向饱和区的阈值电流变小。 且负向饱 和阈值电流满足 I-th1=I-th-βIp,此时新的振荡过程将不同于原 IP=0 时自激振荡过程,由于 负向饱和阈值电流 I-th1 小于原负向激磁阈值电流 I-th,从而导致负半周波自激振荡过程将 不会在原时刻进入饱和区, 而是略有提前, 即铁芯 C1 工作点将提前进入负向饱和区 C; 同时,由于负向去磁直流磁通作用,铁芯 C1 进入正向饱和区需要额外的激磁电流以抵 消负向直流产生的的负向磁势, 使得铁芯 C1 进入正向饱和区的阈值电流变大,正向饱 和阈值电流满足 I+th1=I+th-βIp 。磁通门电流传感器也可以用于测量脉冲电流,监测和控制脉冲电流的状态。
新型能源、新型能源产品、先进设备的制造等新一代技术产业的发展都离不开电力电子技术的支持。电力电子技术是智能电网的助推器,以灵活交流输电(FACTS)技术、高压直流(HVDC) 输电技术、轻型高压直流输电技术、定制电力(custom power)技术和能量转换技术为特点的先进电力电子技术越来越多地应用于国家电网中。为了监测开关电源系统的运行情况,系统中往往需要电流传感器,根据具体检测线路的电流情况,设计选取适当的电流传感器是十分必要的。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。福州工控级电流传感器发展现状
随着可再生能源的大规模开发和利用,电力系统对调节能力、安全稳定性的需求越来越高。南通高精度电流传感器出厂价
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)南通高精度电流传感器出厂价