西安閉環(huán)電流傳感器案例

來源: 發(fā)布時間:2023-12-05

目前存在的電流檢測技術和方法有很多,根據(jù)測量方法和方式的不同,電流傳感器可分為非隔離式與電隔離式兩種。非隔離式主要是指分流電阻。電隔離式主要包括霍爾電流傳感器(Hall-transducer),羅氏線圈(Rogowski Coil),電流互感器(Current transformer),磁通門電流傳感器(Fluxgate current sensor)以及巨磁阻電流傳感器(GMR current sensor )等。 分流器適用于直流電流的測量,但是在大電流作用下發(fā)熱嚴重,導致測量誤差,若要滿足測量精度,分流器的體積和成本就會增大,因此分流器多應用于允許誤差范圍較大的場合。單棒型磁通門傳感器的感應繞組與激勵繞組為同一組繞組,其被測磁場與激勵磁場的方向平行。西安閉環(huán)電流傳感器案例

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電流傳感器技術方案差異分析隨著電力電子技術應用的逐步發(fā)展,人們對電流傳感器的性能提出了更高的要求,所以電流傳感器迅速發(fā)展起來。為了滿足電流傳感器在不同領域中的技術需求,產(chǎn)業(yè)界開發(fā)出了各種類型電流傳感器,如霍爾電流傳感器、羅氏線圈、巨磁阻電流傳感器、電流互感器、分流電阻以及磁通門電流傳感器等。小編在7月份在無錫納吉伏公司的網(wǎng)站上對這些不同電流傳感器的技術路線差異進行了初步分析分析,下面詳細介紹上述幾種常見的電流傳感器。

霍爾效應傳感器是基于霍爾效應的磁場傳感器。它是一種隔離的非侵入式設 備,可同時應用于直流和交流電流檢測,通常高達數(shù)百千赫茲。由于其簡單的結構,與微電子器件的兼容性,霍爾器件可以單片集成到完全集成的磁傳感器中?;魻杺鞲衅骺梢允褂贸R?guī)的CMOS技術制造。但是,它通常比電流互感器或Rogowski傳感器昂貴。盡管霍爾傳感器可以測量直流電流,但由于鐵芯飽和,霍爾傳感器通常具有有限的峰值電流,并且具有有限的帶寬(<1MHz)。另外,它對外部磁場非常敏感,霍爾傳感器的溫度穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性非常不好?;魻栃獋鞲衅髦饕陂]環(huán)模式下工作,以實現(xiàn)更高的精度和更寬的動態(tài)范圍。 西安閉環(huán)電流傳感器案例磁通門電流傳感器也可以用于測量直流電流,例如在電池充電和放電過程中,可以監(jiān)測電池的電流和電量狀態(tài)。

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當被測電流為低頻交流電時,激磁電路的工作過程要比被測電流為直流電時的情況要更復雜,所以很難求出被測電流的數(shù)學表達式。其主要原因在于:當被測電流為交流電流時,每一個激磁電流產(chǎn)生的周期之內磁芯達到正負磁飽和的時間不確定,而是與被測交流的瞬時值大小有關系;尤其是當被測電流為非正弦復雜波形時,更加難以得到被測電流的瞬時測量值。但是,在被測電流頻率比激磁頻率低得多的情況下,可通過被測電流為直流電時得出的 結論對低頻交流電進行分析。由于被測電流信號與激磁電流信號相比變化緩慢得多,這時,可以假設在每個激磁周期T內被測電流的幅值基本保持不變。因此,可以將被測低頻交流電當作是持續(xù)時間很短的直流電流的疊加。

常用的變流器控制策略有PQ控制、VF控制、下垂控制、虛擬同步機控制四種方式。這些控制策略可以實現(xiàn)對PCS的精確控制,以滿足不同的應用需求。 無錫納吉伏研發(fā)的CTC系列和CTD系列電流傳感器是基于零磁通和磁調制原理的高精度電流傳感器,為交流或直流檢測提供了更加經(jīng)濟、精確的解決方案。這些傳感器可以用于電機控制、負載檢測和負載管理、電源和DC-DC轉換器、光伏逆變器、UPS、過流保護和中低功率變頻器電流檢測等應用。這些應用領域都需要對電流進行精確測量和控制,無錫納吉伏研發(fā)的電流傳感器可以滿足這些需求,為系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供保障。盡管分流器被設計為按照精確的比例分配電流,但實際應用中可能會存在一定的誤差。

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光伏發(fā)電系統(tǒng)中漏電流的檢測存在以下問題:(1)漏電電流是毫安級,而負荷電流是安培級,在數(shù)量級上相差很大,并且二者在電流傳感器中同時存在。這使得漏電電流的檢測與絕緣診斷領域和電氣測量技術領域內的一般電流測量方法不同,并且漏電電流傳感器需要滿足更高的靈敏度和抗干擾性要求。然而,在大負荷電流時,載流導體周圍產(chǎn)生很強的磁場,會影響到剩余電流傳感器的輸出特性,產(chǎn)生“假剩余電流”,可能導致漏電保護器的誤動作;(2)光伏發(fā)電系統(tǒng)中存在嚴重的高頻雜散磁場,也導致電流傳感器的性能受到很大的影響。上述兩點使得漏電電流的準確檢測與識別更加困難。通過現(xiàn)有技術方案分析可知,現(xiàn)有的漏電電流傳感器并不能很好地應用于光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中。由于霍爾效應傳感器的輸出信號與被測電流成正比,因此它可以用于測量直流或交流電流。西安閉環(huán)電流傳感器案例

電流傳感器的探頭采用變壓器式的結構,在交變電流的周期性激勵下,將磁場信號轉變成電信號。西安閉環(huán)電流傳感器案例

一般磁性材料都有S形狀曲線的特性,稱之為磁滯回路(hysteresis loop)。此磁滯回路曲線建立在B-H的坐標軸上,為磁性材料遭受完全磁化與非磁化周期。典型磁滯曲線的鐵心,如果曲線由a點開始,此點表示biggest正磁化力,至b點磁化力為零,然后下降至c點為較大負磁化力,再至d點磁化力為零,然后返回biggest正磁化力的a點,此即為整個磁性周期。在實際應用中,我們需要挑選出高導磁率、低矯頑力磁芯的磁滯回。當我們在磁環(huán)導線中加入電流分量后,電流所產(chǎn)生的磁場會使原本對稱的B-H磁滯回線會改變中心線。西安閉環(huán)電流傳感器案例