小电流下空心线圈电流互感器的输出波形质量测试

为了给生产厂家产品设计和改善提供依据,对小电流下互感器输出波形质量进行测试.介绍了空心线圈的结构和工作原理,对互感器输出波形进行采集.将一台220 kV GIS用互感器作为实验仪器,在小电流下对互感器输出波形精度、暂态饱和性和稳态性进行测试.发现小电流下,空心线圈传感头输出受干扰的影响较大,而积分放大单元和相位补偿单元输出信号受干扰程度不大;在小电流下,一定程度上会导致电流互感器出现局部暂态饱和,但不会长期保持;小电流下容易受到外界环境的干扰,导致不同时刻输出电压相差较大,互感器输出波形不稳定.     

空心线圈电流互感器性能分析

空心线圈电流互感器的原理、结构及输出信号等与传统的电磁式电流互感器有很大不同，其性能易受外界磁场及环境温度等因素的影响。该文对影响空心线圈电流互感器性能的磁场及温度等干扰因素进行详细分析，在理论分析的基础上提出相应的改进措施，并研制了一台220kVGIS用空心线圈电流互感器，给出了实验结果。实验表明，改进后的空心线圈电流互感器受环境温度及外界磁场的影响很小，且具有较好的频率特性和暂态特性，互感器满足0．2级精度要求。     

一种基于空心线圈的电流测量新方法

提出了一种基于空心线圈的电流测量新方法,通过在导线周围空间按一定规则布置的空心线圈组来测量电流。分析了单个线圈感应电压与单相导线电流的关系。分别提出了单相和三相电流的测量方法并进行了仿真。制作了实际的空心线圈组,并进行了电流测量实验。对线圈安装过程中可能存在的位置偏差对测量精度的影响进行了仿真分析。仿真和实验结果验证了该方法的正确性。     

螺线管空心线圈电子式电压互感器

目前,电子式电压互感器大都采用分压原理,一次侧与二次回路之间缺乏有效的电气隔离,为此提出一种螺线管空心线圈型电子式电压互感器.螺线管与电容器串联,通过测量流经电容器的电流来实现对一次侧高电压的测量.螺线管空心线圈作为电流传感器输出二次电压信号给处理电路,它不存在磁饱和问题,具有测量线性度好、测量动态范围宽等优点.装置中使用两套信号处理电路以提供多路测量信号供用户使用,采用功率放大器以保证电子式电压互感器有足够的二次负载能力.实验表明,该电子式电压互感器达到了一定的测量精度,具有良好的线性度,且响应速度快.     

用于气体绝缘开关的新型空心线圈电流互感器

新型空心线圈电流互感器具有无磁饱和及动态范围宽等优点，与传统的电流互感器相比有着明显的优势。文中介绍了一种可用于220kV气体绝缘开关(GIS)的新型空心线圈电流互感器，互感器以Rogowski线圈为传感头，以FPGA为核心构成数字变换器，采用数字积分技术还原被测电流波形。文中给出了空心线圈电流互感器的原理、结构及实验结果。温度及电磁兼容等试验表明，该互感器性能稳定，满足电子式电流互感器标准(IEC60044—8)精度(0．2级)要求。     

电子式光电组合电流/电压互感器中的相位补偿技术

为了解决传统电磁式互感器所面临的问题，基于光学和电子学原理的新型电子式互感器得到了广泛的重视。文中介绍了电子式光电组合电流/电压互感器中传感头部分的设计原理及其相应的信号处理过程，主要内容是如何针对传感头输出信号的特点进行适当的相位补偿，通过对多种相位补偿方法性能的分析比较，提出了新的相位补偿方法，并进一步分析了各种误差因素对新的相位补偿方法的影响，实验结果验证了新的相位补偿方法的有效性与实用性。     

PCB型空心线圈电流传感器处理电路研究

提出了一种具有新结构的PCB(Peripheral Component Intereonnection)型空心线圈电流传感器.由于不含铁磁材料,其本身不存在饱和问题,因此其动态测量范围大,且其本身采取了有效的抗干扰措施,能有效地避免外界磁场的影响.针对该新型电流传感器,分别提出了模拟和数字2种处理电路,并给出了相应的抗干扰措施.对PCB型空心线圈电流传感器与模拟处理电路组成的测试回路进行了抗干扰实验和测量准确度实验,实验结果证明了其采用的抗干扰措施的有效性.     

罗果夫斯基线圈测量高电压及电力系统中的暂态电流

分析了罗果夫斯基线圈工作原理，推导出副边电流和输出电压的通用表达式，并结合几种被测电流波形分析了线圈特性及测量误差，正弦衰减电流的测量中，在典型的放电电流周期T、电流衰减系数α、线圈结构参数β的范围内，计算得出频率f越低α、β越大，相对误差β越大的结论：得到了当放电回路频率f固定的情况下，相对误差δ主要由参数β决定的结论，最后对电力系统暂态短路电流的测量进行了分析，针对内积分电路做了误差分析，并结合具体试验提出了采用外积分电路的必要性。     

基于ADVFC32的电子式电流互感器相位补偿研究

介绍了基于ADVFC32的电子电流互感器的工作原理,主要分析了电流互感器相位补偿中截止频率和相移关系问题。针对实际硬件电路输出电压相位滞后问题提出校正方案并进行实验,结果表明,采用有源低通二阶滤波器及全通滤波器在一定范围内可以校正相位。     

一种有源功率因数校正电流畸变抑制控制技术

为了减少风机驱动系统对电网造成的谐波污染,设计了一种带有功率因数校正功能的风机驱动器。在此项技术中,电流过零点畸变会影响功率因数校正的性能,为此提出了一种新的过零点畸变抑制方法并给出了理论证明和具体实现方式。采用占空比前馈补偿的数字控制,可以减小输入和输出电压对电感电流控制的干扰,从而使得输入电流能理想地跟踪输入电压。为了验证前馈补偿的效果,对输入阻抗进行分析进而说明了前馈补偿对电流相位超前的抑制作用。为得到准确的反馈电流,提出了一种电流采样方法,根据开关的占空比信息在一个PWM周期的两个不同时刻采样两次。文中所提出的方法可以有效抑制电流相位超前,减小电流过零点畸变,优化电流采样算法。仿真和实验结果都证明了所提出方法的正确性和有效性。     

一种印制板罗氏线圈的结构参数和电磁参数影响研究

设计了一种具有单面线圈结构的印制板罗氏线圈,对其结构参数和电磁参数之间的相互影响以及它们对线圈动态特性的影响进行了研究,并归纳了影响其电磁参数和动态特性的重要因素。获得了所设计的具有单面线圈结构的印制板罗氏线圈的幅频特性和相频特性的试验曲线,利用它测量了脉冲功率源中的脉冲大电流。实验表明,所得出的有关分析和优选印制板罗氏线圈的结构参数和电磁参数的分析方法,对于快速设计具有合理结构、最优电磁参数和良好动态特性的印制板罗氏线圈,具有指导价值。     

基于有限元仿真电涡流传感器的结构优化

传感器性能受线圈形状及其几何参数影响。为优化传感器性能,运用COMSOL Multiphysics建立了有限元仿真模型。通过有限元数值仿真分析,研究了传感器的结构,优化并实验验证了有限元模型的合理性。通过有限元仿真分析发现双正交矩形柱型传感器比单正交矩形柱型传感器具有更高的检测灵敏度。此外,进一步研究分析了在线圈匝数密度不变情况下,双正交矩形柱型传感器辅助线圈厚度、外形状系数、内形状系数、激励电流、外形状比例系数对其检测灵敏度的影响,为合理选择线圈参数提高传感器性能提供参考。     

基于电磁感应能力的Rogowski线圈结构参数选取研究

以Rogowski线圈的电流测量原理为基础,建立了骨架截面为圆形和矩形时线圈结构参数影响其电磁感应能力的相关数学模型,并进行了仿真研究。结果表明,圆形线圈的互感系数相对误差较小,有利于获取更准确的电流值;增大线圈的骨架直径和中心直径,能使线圈的感应信号增强,但必须控制两者的比例值。最后,提出了线圈结构参数的选用方法,并结合实例对研究结果的有效性进行了验证,为快速、合理地选用Rogowski线圈提供有力的指导。     

集成式脉冲电流传感器

在印制板的双面上均匀密布环状印刷线路,形成印制板式线圈,代替用导线绕制的传统罗氏线圈.在这种印刷线圈中,印制线路既充当传统罗氏线圈的小线匝的作用,还起着信号的耦合和传输作用.本文分析了双面板印刷线圈的构成方法、测量脉冲电流的工作机理、等效电路模型和线圈本身上升时间的计算方法.研究了印刷线圈的单面、双面和两个顺次串联线圈的自感系数、内阻、分布电容、阻抗特性和相频特性,并归纳了影响印刷线圈上述电气参数的重要因素.利用所制作的印制板式传感线圈测量脉冲功率源中的脉冲大电流.理论研究与实验表明,在不影响传感器带宽和动态特性的前提下,可以用环状印刷线路代替传统罗氏线圈的绕线;将印刷线圈顺次串联,能有效提高传感器的信噪比.     

空心线圈电流传感器对暂态电流响应的仿真分析

根据空心线圈电流传感器的工作原理,重点分析了它对电力系统暂态电流的响应情况,并结合具体参数进行了仿真.分析和仿真说明,通过适当的参数选择,空心线圈传感器完全能够满足暂态电流测量的要求.     

Rogowski线圈的结构、电磁参数对其性能影响的研究

分析了Rogowski线圈结构参数(如线圈宽度、厚度和中心半径)和电磁参数(如线圈自感、互感和内阻)之间的关系以及它们对线圈动态特性(时域和频域特性)的影响。利用MATLAB软件和等值电路对Rogowski线圈进行了仿真研究。经过实验验证所得出的有关优选Rogowski线圈电磁和结构参数的方法,对于快速设计具有合理结构、最优电磁参数和良好动态特性的Rogowski线圈具有理论指导作用。     

平面电磁感应泵性能分析

目前铅快冷堆试验回路的动力泵主要采用机械离心泵和传统电磁感应泵。机械离心泵存在着寿命较短、密封要求高等缺点,而传统电磁感应泵则存在着功率和效率较低等问题。为了解决上述问题,本文基于平面型非磁性直线电机的工作原理提出了一种平面型电磁感应泵,基于COMSOL建立了仿真模型。首先,计算不同的泵沟高度、管壁材料与厚度以及初级槽高等结构参数时电磁泵的推力值;随后计算不同电枢电流的大小和频率时电磁泵的推力值,进而分析出性能的主要影响因素。结果表明,在合适的结构参数情况下,输入电流有效值在15A、频率50Hz的时候,电磁推力可以达到373N/m,若增大电流的频率或有效值,则能够进一步增加电磁推力.研究结果为该类电磁泵的设计提供了帮助。     

涡流接近开关结构和电磁参数的影响

研究构成涡流接近开关的结构性参数与它的电磁参数之间的相互影响特性,归纳了影响该传感器性能和灵敏度的重要因素.将涡流接近开关充当测量齿轮线速度的测速计,在固定齿轮间隔尺寸时,以探测间隙和齿宽参数为例,分析由于这些结构参数的变化而对接近开关电磁特性的影响.利用最小二乘法对获得的接近开关输出波形频率与齿轮线速度的试验曲线进行曲线拟合,得到它们的拟合直线.实验和仿真研究与试验分析均说明,本文有关分析涡流接近开关的结构参数和电磁参数相互影响特性的方法和结论,对于快速设计或者选择具有合理结构和最优电磁参数的涡流接近开关,具有参考价值.     

基于自积分Rogowski线圈的脉冲电流传感器的建模研究

自积分式Rogowski线圈的体积小、频率响应高,是测量脉冲大电流信号的理想手段。本文分析了Rogowski线圈测量脉冲电流的原理,建立了自积分式Rogowski线圈分布式参数模型,分析了影响线圈频率特性的主要因素,采用电磁场数值分析方法建立了线圈三维电磁场模型,提取了线圈的电感、电容参数。利用求取的参数及等效电路,对其开环特性、闭环转移阻抗及相关影响因素进行仿真,仿真与实验结果对比表明了所建立电路模型的合理性,同时验证了参数的准确性。     

电磁继电器动态特性综合测试系统

采用激光反射法使衔铁在高速线阵CCD上成像,通过对CCD数字图像信号的处理,得到电磁继电器衔铁的动作特性;并同步监测触点电压及线圈电流,在得到相应时间参数及电特性参数的同时,为在同一时间坐标下分析衔铁位移特性、触点状态以及线圈电流提供了测试手段。