Principiul de funcționare a aparatelor și un senzor de curent - studopediya

Senzorul de curent este proiectat pentru a transfera la semnalul de control automat este proporțională cu motorul tyago-Vågå curent. În cadrul sistemului de consilii împăcării electrice trebuie să fie izolată de circuitul de alimentare electrică. POE-ca un senzor de transformator de curent utilizând un curent TION constant (TFT), care este compus din două serdech feromagnetic nick secțiune S cu înfășurări identice, denumite Rabo Chimi (Fig.1). Numărul de rotații ale fiecărui lucru înfășurării indicat de WP. și rezistența - rp. Prin re-înfășurări este alimentat cu o tensiune sinusoidală U. mennoe crearea de variabile de operare IP curent. Succesiv cu înfășurările prin-ing redresoare punte inclus rezis-r torus. Căderea de tensiune ur = r · IP peste acest rezistor este un semnal de curent senzor de ieșire.

Găurile de bază omise cablu de alimentare care formează intrarea senzorului de înfășurare la numărul de înfășurări w. Prin această lichidare poartă curent I a circuitului principal, numit curentul de intrare.

Figura 1 prezintă, de asemenea, o prejudecată sinuos numărul de spire WSM. care cuprinde ambele miezuri.

Miezuri din senzor Permalloy sau din oțel electric vysokoteksturovannoy. Magnetizarea inversare caracteristică a acestor materiale este aproape dreptunghiular; de Vie simplificată este prezentată în figura 2. Valoarea efectivă a tensiunii sinusoidale U. din care furajele de lucru bobinaj, este selectată astfel încât atunci când circuitul principal curentul I = 0, amplitudinea inducției magnetice miezuri Bmax a fost ușor mai mică decât Int inducție de saturație.

Astfel, miezurile sunt într-o stare de inversare magnetizare corespunzătoare porțiunii verticale a curbei de magnetizare (vezi. Figura 2), permeabilitatea magnetică a miezurilor este foarte mare, iar intensitatea câmpului magnetic H în miezuri și curentul de magnetizare este neglijabilă. Condițional poate lua direcția pozitivă a B. inducție care există, respectiv, prezentat în Figura 1 în direcția de curent de lucru obmot-ke IP. Deoarece ambele miezuri de lichidare de lucru, printre care The Cheny-counter, direcția pozitivă a pseudonimele de inducție-serdech sunt opuse; Acesta este prezentat în figura 1 prin săgeți.

În cazul în care apariția simultană a curentului alternativ IP a unui lucru de lichidare și am curent continuu, la o intrare de lichidare a celor două cazuri sunt posibile:

1. magnetizare de intrare de putere și de lucru înfășurări ale unuia dintre miezurile sunt îndreptate în sens opus.

Miezul rămâne în stare-yanii magnetizare inversare. Tensiunea de pe bobina de operare de bază remagnetizing

Deoarece permeabilitatea magnetică a miezului este foarte mare, atunci EDS-- - WP · S · dB / dt. indusă în înfășurarea de lucru, este de o magnitudine suficientă pentru a susține bobina de lucru este IP valoarea curentă. în care suma algebrică a forțelor magnetizare de intrare și înfășurările de lucru este zero:

Rezultă că, în miezul magnetizare inversarea valorii instantanee a curentului de funcționare rămâne constantă și egală cu

2. Se adaugă magnetizare de intrare de putere și de lucru înfășurări. Miezul merge în saturație stare-yuschee corespunzătoare una dintre porțiunile orizontale ale curbei de magnetizare (vezi. Figura 2). În acest caz, inducția magnetică în miez B = BH rămâne constantă indiferent de amploarea PI și curenții I în înfășurările miezului. Tensiunea la obmo de lucru t-ke nasy schennogo de bază

în cazul în care Ls - scurgere inductanța de lucru de lichidare.

Deoarece înfășurările de lucru ale celor două miezuri interconectate prin oppositely, când I = 0 în fiecare dată IDMAGN-force nelimitativ bobine de la una dintre miezuri se scad, iar la drugogo- - însumând sunt. În consecință, atunci când una dintre magnetizare inversare de bază, celălalt în acest moment este într-o stare pe saturație.

Luați în considerare procesul de schimbare a stării magnetice a cardio-ing cu senzorul de curent.

Figura 3a prezintă o tensiune sinusoidală aplicată circuitului bobinei de operare.

Să presupunem că, la un moment dat în timp # 969; · = T # 945; remagnetizing prima începe de bază, al doilea este în stare de saturație. In acest curent înfășurări circuit de lucru definite prin formula (3) rămâne constantă în întregul proces de magnetizare inversare Techa-set (Fig. 3b).

Tensiune u. aplicată circuitului de lucru, tensiunile echilibrate pe înfășurările de lucru ale primei și a doua miezuri și r rezistor:

Căderea de tensiune pe rezistențele circuitului activ de lucru (2rp + r) · IP prezentat în figura 3a. Ordonatele convenite hașurată zona, dar ecuația (4) sunt egale WP · S · dB „/ dt ca DIP / dt = 0. Când timpul audio # 969; · = T # 945; u> (2rp + r) · IP și dB „/ dt> 0. inducției magnetice în miez începe să se schimbe din măreția HN -Vn spre valori pozitive (Fig.3 c). O astfel din cauza Menenius B „continuă până la momentul t1. Bu atunci când condiția de copii u = (2rp + r) · IP. Cantitatea de schimbare de inducție-TION # 8710; B este proporțională cu suprafața hașurată vertical, în intervalul de la # 945; la # 969; · T1 (Figura 3a).

Când t> t1 valoarea instantanee a tensiunii continuă să se înghesuie SNI-u <(2rp + r) · iр . Поскольку wр · S · dB’ /dt <0, индукция В’ начинает изме-няться в сторону отрицательных значений В. В конце перемагничивания индукция в сердечнике достигает величи-ны –Вн . Это произойдет, когда отрицательная наклонно заштрихованная площадь будет равна положитель-ной вертикально заштрихованной площади, соответствующей интервалу (ω · t1 – α) .

La timpul t2 ambele miezuri sunt saturate, iar ecuația de echilibru stres în circuitul de lucru ia forma

În acest moment, tensiunea instantanee are polaritatea opusă în raport cu punctul de timp # 945;. Prin urmare, curentul bobinei de operare se schimbă rapid direcția în conformitate cu polaritatea tensiunii u.

Conform (4) din rata actuală de limitare a schimbărilor Ls etsya suficient de mică scurgere inductanță bobinaj. Panta se termină la momentul t3. atunci când curentul atinge valoarea I · w / WP. în care a doua începe remagnetizing miezului (Figura 3, d). Apoi procesul se repetă.

operează curba schimbare curentă (Figura 3 b) este aproape în formă de unghi drept și se situează tensiunea cu un unghi # 945;. Odată cu creșterea curentului de intrare în conformitate cu formula (3) crește curentul de funcționare. Acest lucru scade amploarea zonelor hașurate și, în consecință, a redus telno adâncime razmagni-miezuri Chivanov # 8710; B (a se vedea figura 3 in.). dependența unghiului # 945; valorile curente de intrare pot fi obținute de la condiția ca jumătate de ciclu pozitiv și negativ al zonelor hașurate (Figura 3a):

Presupunând că intervalul de timp (t3 - t2), atunci când ambele miezuri sunt saturate, este suficient de mică, este posibil să se ia # 969; · T2 = # 969; · T3 = # 945; + Π. Luând integral-Ral și folosind formula (3), obținem în

Rezultă că cea mai mare valoare # 945; = Π / 2 corespunde I = 0. Prin creșterea unghiului curentului de intrare # 945; scade.

Semnalul de ieșire de curent este rectificat, căderea de tensiune pe rezistor zheniya:

La schimbarea direcției de lucru a tensiunii de intrare curent goluri de tensiune este prezentată în figura 3, linia punctată d. Pentru a netezi aceste eșecuri utilizează un filtru de ieșire (Figura 5), ​​constând dintr-un condensator și Rf Sf rezistor.

senzor de curent 2.Staticheskaya caracteristică

Caracteristica statică senzor de curent dependenta de-numita punte între semnalele de intrare și de ieșire în starea de echilibru Regis UI.

În conformitate cu formula (7) Dependența Ud (I) are forma unei direct-mea de fierbere care trece prin origine, așa cum se arată în linia de lanț Fig.4.

Caracteristicile real senzor are o serie de diferențe față de idealul.

1. Semnalul de ieșire al senzorului nu poate crește la infinit. Cea mai mare valoare medie a tensiunii de ieșire depinde de puterea de-zheniya de operare Lanțuri de lichidare

2. Valoarea limită care este stocată pentru liniar dependență între semnalele de intrare și de ieșire este determinată de starea-viem la la începutul miezului de cădere de tensiune magnetizării inversare peste rezistentele circuitului de lucru active ale înfășurărilor nu depășește valorile instantanee tensiune:

valoare # 945; n poate fi determinată folosind formula (6) și (9):

Valoarea de limitare a semnalului de ieșire

Valoarea de limitare a semnalului de intrare

3. Valoarea minimă a Ud.o semnalului de ieșire când I = 0 este ales etsya magnetizare senzor de curent.

caracteristica senzor de curent real, este prezentată în Figura 4 (curba 1). Deoarece senzorul de curent este format din două miezuri cu înfășurări de operare identice inclus contra, atunci ha de caracteristică a senzorului este simetrică în raport cu ordonata. Coeficientul de co-transformare a senzorului de curent:

Luați în considerare modul în care senzorul de curent depinde de parametrii sale caracteristice, șanțul. relație liniară de tracțiune poate fi extins în co-otvetstvii cu formula (11), prin reducerea numărului de rotații ale înfășurării de intrare w. r rezistență sau lanț înfășurări de lucru. Astfel ofili senzor de rata de conversie în raport cu axa orizontală și, respectiv guvernamentale scade (curba 2-WAI).

Limita de expansiune relație liniară număr limitat mini mum de rotații ale înfășurării w = 1. Odată cu scăderea rezistenței la circuitul de lucru de intrare crește valoarea curentului de funcționare prin creșterea bobinelor de încălzire, care limitează, de asemenea, limita stabilită extensie a linearitatea Caracteristici-istics ale senzorului.

Modificarea valorii tensiunii de alimentare nu afectează panta-riența asupra caracteristicilor senzorilor, deoarece coeficientul de transformare este independent de U. Această proprietate caracterizează imunitate ha de zgomot bun pentru fluctuațiile de tensiune de alimentare a senzorului.

Creșterea tensiunii de alimentare duce la o limită de expansiune a conversiei proporțională a curentului de intrare (curba 3). Hod Nako în acest caz saturarea miezurilor la I = 0, ceea ce duce la o creștere a magnetizare senzorului de curent și tensiune zheniya U „DO. așa cum se arată în figura 4 prin linii punctate.

Caracteristica actuală a senzorului poate fi mutat la dreapta sau la stânga de lichidare părtinire. Daca magnetizare si la prejudecată lichidare aceeași direcție ca și intrarea de forța de magnetizare de lichidare, caracteristica de control este deplasată spre stânga (offset pozitiv) cu o valoare # 8710; Ic (curba 4 cm.).

În direcția opusă forțelor de magnetizare caracteristice ki-ului sunt deplasate spre dreapta (prejudecată negativă). Caracteristicile deplasabil pot fi utilizate în dispozitivul curent comparare a calității senzorului (de intrare sumator lichidare de forța de magnetizare și deplasare) și pentru a schimba semnul factorului de conversie a senzorului. Bobinaj prejudecată deține în acest caz, funcțiile dispozitivului de master.