無錫納吉伏針對的電流測量場景主要是一二次融合背景下,交流電網(wǎng)中存在部分直流分量情景,其中直流分量高為半波電流時的直流占比,即很大占比為交流分量的1/π。無錫納吉伏設(shè)計的交直流電流傳感器主要性能參數(shù)如下:(1)變比:1000:1;(2)檢測帶寬:0-50Hz;(3)額定電流:交流500A,直流700A;(4)準(zhǔn)確度要求:直流測量誤差滿足0.05級;交流測量誤差滿足0.05級。(5)應(yīng)用場景:直流單獨(dú)測量,交流單獨(dú)測量,交直流同時測量。磁通門現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),本身是磁測技術(shù)尋找新的實用方法的結(jié)果,也是鐵磁學(xué)、冶金技術(shù)和電子技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。溫州開環(huán)電流傳感器定制
無錫納吉伏研發(fā)的新型電流傳感器的具體工作過程如下:當(dāng)被測電流穿過磁芯中心,磁芯中會產(chǎn)生感應(yīng)電流。如果被測電流中既包含高頻分量也包含低頻分量那么就會產(chǎn)生相應(yīng)頻率的感應(yīng)電流,感應(yīng)得到的高頻分量會通過高通濾波器,而低頻分量則會被低通濾波器選擇。此時低頻感應(yīng)電流便會流過采樣電阻Rsi,當(dāng)磁芯飽和后次級電流便會迅速增大從而使釆樣電阻上的釆樣電壓大于單限比較器閾值電壓。此時或門電路輸出高電平觸發(fā)D觸發(fā)器時鐘端,D觸發(fā)器輸出轉(zhuǎn)換,進(jìn)而轉(zhuǎn)換H橋逆變電路開關(guān)狀態(tài)。此時次級電流is的方向發(fā)生改變,磁芯退飽和。被測電流感應(yīng)的電流中的高頻分量通過高通濾波器,同樣地,當(dāng)磁芯飽和至預(yù)設(shè)情形時,釆樣電阻電壓增大至大于雙限電壓比較器的預(yù)設(shè)電壓,這時雙限電壓比較器便會產(chǎn)生高電平進(jìn)而控制H橋逆變電路的開關(guān)狀態(tài)(與低頻側(cè)工作過程相同)。計量級電流傳感器發(fā)展現(xiàn)狀鋰電儲能成本持續(xù)優(yōu)化,項目中標(biāo)價格持續(xù)下探。
電流精密測量研究一直以來都是計量領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向之一。測量電流基本的原理是法拉第電磁感應(yīng)原理,由此發(fā)展出電流互感器。而研究發(fā)現(xiàn)電流互感器正常工作時,需要勵磁電流對主鐵芯進(jìn)行磁化,而鐵芯磁化曲線具有非線性特征,因此勵磁電流也表現(xiàn)出非線性特征。非線性勵磁電流為電流互感器誤差的根本原因。一開始基于電流互感器結(jié)構(gòu)對交流精密測量提出改進(jìn)措施的是南斯拉夫尼古拉特斯拉(Insititue Nikola Tesla)研究所,其結(jié)合指零儀提出交流比較儀結(jié)構(gòu),通過外加電流源對勵磁電流進(jìn)行補(bǔ)償,使得一二次安匝平衡,然后完成電流互感器精度的提升,其研究成果用于電流互感器的計量性能測試。1950 年之后,加拿大學(xué)者 N.L.Kuster 等,通過對原有比較儀結(jié) 構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,研制出了比例精度高于0.1ppm 的交流比較儀。隨后1964 年,N.L.Kuster 和 W.J.M.Moore 在原有交流比較儀結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,將其與傳統(tǒng)電磁式電流互 感器結(jié)構(gòu)結(jié)合,提出了補(bǔ)償式電流比較儀概念,所研制的寬量程補(bǔ)償式交流比較儀在 5A 至1200A量程內(nèi),比例精度達(dá)到 5ppm。
其中Ith為鐵芯C1飽和閾值電流,其大小取決于非線性鐵芯C1磁性參數(shù),具體表達(dá)式如下:I=Ψth=N1BsSthLL(2-41)其中Ψth為飽和閾值磁通量,BS為飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度,S為鐵芯截面面積。將式(2-41)帶入式(2-40)化簡后可得:T=4NBS1sVout(2-42)由式(2-42)可知,激磁電壓周期只是與鐵芯材料飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度BS及截面積S,激磁繞組匝數(shù)N1和激磁電壓峰值Vout有關(guān)。通過選擇合適磁性材料的鐵芯,并設(shè)計相關(guān)幾何參數(shù),激磁激磁繞組匝數(shù)N1和激磁電壓峰值Vout即可對檢測帶寬進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計。如果沒有對于鐵磁材料磁導(dǎo)率和飽和特性的研究、沒有低矯頑力高磁導(dǎo)率軟磁材料問世、沒有諧波分析儀檢測;
紅色曲線為 0.05 級交流電流互感器比差和角差誤差限值曲線, 黃色曲線為 50A 直流下交流比差和角差誤差曲線,黑色曲線為 20A 直流下交流比差和 角差誤差曲線。 由 5-7 ,5-8 可知,在 20A 及 50A 直流分量下, 新型交直流電流傳感 器比差角差無明顯變化, 仍滿足 0.05 級交流誤差限值,所設(shè)計的新型交直流電流傳感器 可完成不同直流分量下交流電流高精度測量。無錫納吉伏研制的新型交直流電流傳感器單獨(dú)測量 0~600 A 交流分量、測量 0~300A 直流分量時,電流測量誤差均小于 0.05 級電流互感器誤差限值;在交直流同時 作用的情況下,交流分量對直流計量性能無明顯影響, 直流分量對交流計量性能也無明 顯影響, 交流和直流測量精度均未發(fā)生變化。從地域分布看,廣東、江蘇產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)明顯,2022年新成立的儲能相關(guān)企業(yè)分別為4044、3225家,居全國前列。蘭州漏電保護(hù)電流傳感器廠家
560Ah產(chǎn)品原型樣件已推出。循環(huán)壽命普遍達(dá)到8000次,12000次超長壽命產(chǎn)品完成開發(fā)。溫州開環(huán)電流傳感器定制
t3時刻起鐵芯C1工作點(diǎn)回移至線性區(qū)A,非線性電感L仍繼續(xù)放電,此時激磁感抗ZL較大,激磁電流緩慢由I+th繼續(xù)降低,直至在t4時刻降為0。0~t4期間,構(gòu)成了激磁電流iex的正半周波TP。t4時刻起鐵芯C1工作點(diǎn)開始由線性區(qū)A先負(fù)向飽和區(qū)B移動,在t4~t5期間,鐵芯C1仍工作于線性區(qū)A,此時輸出方波激磁電壓仍為VO=VOL,因此電路開始對非線性電感L反向充電,此時激磁感抗ZL未變,激磁電流iex開始由0反向緩慢增大,一直增長至反向激磁電流閾值I-th。溫州開環(huán)電流傳感器定制