電子式電流互感器Rogowski線圈傳感頭的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、電子式電流互感器以其具有高絕緣、無(wú)飽和、測(cè)量范圍大等優(yōu)良性能成為電流互感器新的發(fā)展方向。但是電子式電流互感器的傳感頭面臨著環(huán)境溫度、外電磁場(chǎng)等干擾問題和本身工藝上的制作難點(diǎn)等，使其推廣應(yīng)用還有待進(jìn)一步研究改進(jìn)。本文主要針對(duì)這些因素對(duì)Rogowski線圈傳感頭進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。 本文對(duì)電子式電流互感器的理論基礎(chǔ)進(jìn)行了闡述，分類介紹和分析了基于光效應(yīng)(法拉第磁光效應(yīng))和基于空心線圈(Rogowski線圈)的電子式電流互感器。根據(jù)本文

2、的研究?jī)?nèi)容全面介紹了Rogowski線圈傳感頭電子式電流互感器的結(jié)構(gòu)和各個(gè)部分的功能及其實(shí)現(xiàn)方法，重點(diǎn)在Rogowski線圈傳感頭的分析與設(shè)計(jì)上。 根據(jù)電磁理論知識(shí)，分析了橫截面為矩形和圓形的Rogowski線圈的傳感原理，將其輸出歸結(jié)為統(tǒng)一的公式。分析了Rogowski線圈的兩種工作狀態(tài)(自積分狀態(tài)和微分狀態(tài))，以及在不同工作狀態(tài)下的頻率特性和拓寬線圈響應(yīng)頻率的方法，對(duì)其輸出電壓進(jìn)行了分析。提出了Rogowski線圈的串連方法

3、和原理，對(duì)積分放大環(huán)節(jié)做了介紹。 利用建立的Rogowski線圈的數(shù)學(xué)模型對(duì)溫度和外界干擾磁場(chǎng)的影響進(jìn)行了分析，得出了溫度造成的相對(duì)誤差與線圈骨架和繞組線圈熱膨脹系數(shù)之間的關(guān)系；從兩個(gè)方向上分析了干擾磁場(chǎng)對(duì)線圈精度的影響；分析了溫度對(duì)積分器的影響等。根據(jù)這些分析的結(jié)果設(shè)計(jì)了各種改進(jìn)措施，如材料選擇、工藝改進(jìn)、制作方法設(shè)計(jì)和外加補(bǔ)償?shù)?，有效地改進(jìn)了線圈的輸出精度。通過分析和試驗(yàn)，本文設(shè)計(jì)了一種新的回線繞制技術(shù)方法，設(shè)計(jì)了有源放大電