基于互感器的大電流測量系統研制畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-15 17:06 本頁面
【文章內容簡介】 ，因為隨著電流頻率的升高，該系統中渦流現象已不能忽略，此時簡化模型不可用。4． 不同母排間距的實驗情況 母排的間距d取15mm和20mm共2種情況，大電流變壓器產生有效值為1kA的電流。不同母排間距情況下，系統的幅值和相位的測量誤差 如圖6所示。 圖6 三矩形母排系統不同母排間距下差距比較從圖6可知，系統在不同母排間距下，電流測量 幅值誤差都在177。8 %范圍內，基波的相位誤差大約為 。相同諧波的幅值誤差和相位誤差都比較接近，測量方法有基本一致的測量精度。4． 不同磁傳感器拓撲的實驗情況 在矩形母排實驗中，針對母排間距為20 mm情況進行多種不同磁傳感器拓撲的驗證實驗。針對圖 4的三矩形母排系統，表1為3種不同拓撲情況。拓撲情況以102035拓撲1252525拓撲2252525拓撲3252924表1 不同磁傳感器陣列拓撲下磁傳感器位置4．3 實驗結果討論 前面實驗結果中，分別給出了各組實驗的幅值 誤差和相位誤差，下面對實驗系統各個環(huán)節(jié)分別進 行誤差分析。首先分析傳感器本身誤差。實驗系統中釆用的 磁傳感器為Melexis MLX90215霍爾微磁傳感 器，而在實驗中均按傳感器的輸出為其中間點對應空間點磁感應強度來計算，所以在一定程度上存在誤差。 此外，霍爾元器件對溫度敏感，今后的實驗系統可以 考慮繪制傳感器溫度補償曲線或者釆用低溫度系數 的微磁傳感器。磁傳感器內部結構中含有D/A轉換器導致其輸出對磁場有滯后效應，滯后時間為一定值250μs，可求出這一滯后時間對應于工頻、3次 ，可以通過在實驗系統中添加固定補償值來減小幅值誤差。在傳感器調理電路和釆集環(huán)節(jié)中，電阻的精度 誤差包含在數學模型求解表達式的測量數據向量Vk中。另一方面，本文的177。5%。誤差都是在5次諧波上出現的，由于5次諧波的幅值相對較小，由數據 釆集卡的A/D轉換量化誤差可知，相對誤差會偏大；而對于電流的總體誤差而言，該諧波上的偏差造 成的總體誤差將很小。另外，數據釆集過程中高斯分布的白噪聲也會產生一定的誤差。微磁傳感器在空間的安放誤差主要是空間位置相對于理論空間點的誤差。傳感器在空間安放誤差體現在數學模型求解表達式的系數矩陣Ck上，如果計算方程組是病態(tài)方程組的話，將會導致待測電流 的誤差急劇增大。本次實驗中選取的若干傳感器陣列拓撲的系數矩陣條件數整體較小，所以實驗結果的相對誤差較小。環(huán)境因素是指測量系統空間中可能存在其他磁場，可以是系統外其他靠近測量系統的電流產生的磁場、非電流產生的帶磁體和地磁場等。測量數學模型假設被測電流母排系統遠離其他任何磁體，所 以環(huán)境磁場在測量數學模型中并沒有考慮，是引入誤差的一個因素。環(huán)境因素反映在數學模型求解表 達式的測量向量Vk中。上述分析引起實驗系統電流測量誤差的因素，在未來實際測量系統中同樣存在，但會隨著技術的發(fā)展和本項目研究的深入得到改善，例如選擇性能更理想的微磁傳感器、傳感器拓撲優(yōu)化分析、測量系統數學模型系數矩陣經過實驗標定、在實驗系統中增加傳感元件誤差的統計分析功能等。5．總結在電力系統中釆用互感器測量大電流 是一種新的測量方式。測量電流，有很多種方法，最通用的方法是使用阻性分流器，另一方面，本文的177。5%。誤差都是在5次諧波上出現的，由于5次諧波的幅值相對較小，由數據 釆集卡的A/D轉換量化誤差可知，相對誤差會偏大；而對于電流的總體誤差而言，該諧波上的偏差造 成的總體誤差將很小。另外，數據釆集過程中高斯分布的白噪聲也會產生一定的誤差。變壓器，或磁性傳感器。阻性分流器應用歐姆定律：通過分流 器的電流與分流器兩端的電壓值成正比，分流器相當于與負載串聯。這種方法的優(yōu)點是：精度高，低偏差，缺點是無法提供 電絕緣和高的溫飄。因而短暫的峰值可能燒傷分流器，并有可能導致電子元件的過載。電流變壓器由一個初級線圈和一個次 極線圈，包圍著一個磁芯組成，初級線圈產生電流，使磁芯感應出磁場，從而使次極線圈產生感應電流，與初級電流成正比， 比例大小由匝數決定。電流變壓器提供了電氣絕緣，但只能工作于交流電，并且體積大。此次試用的方法綜合了各種的優(yōu)點，能夠行之有效的測量出待測大電流。參考文獻【1】：A集[C].北京：中國社會科學出版社，1994.【2】魏明,劉尚合,武占成,陳亞洲。ESD模擬器電流校驗研究[J]。儀表技術與傳感器。1999【3】范紅勇。高壓直流輸電有源光纖直流電流傳感器的研究[D]。華中科技大學。2006年指導教師意見（包括選題的意義，資料收集或實驗方法、數據處理等方面的能力，論證或實驗是否合理，主要觀點或結果是否正確，有何獨到的見解或新的方法，基礎理論、專業(yè)知識的掌握程度及寫作水平等，并就該論文是否達到本科畢業(yè)論文水平做出評價）該論文作者對大電流測量方法進行了研究包括大電流測量的分類，相關概念以及模型等。作者在論文中對大電流測量技術入的了解，內容全面，較好地反映了這一領域的發(fā)展歷史和研究現狀，為今后相關領域的研究工作奠定了良好基礎。該論文選題注重實用，原理闡述準確，資料掌握充分，主要技術水平認識正確。作者較好地掌握了本研究領域的主要方法及工具，能夠利用自身掌握的理論基礎和專業(yè)知識，提出問題、分析問題和解決問題，具有一定的獨立進行科研工作的能力。論文撰寫規(guī)范，結構合理，邏輯清晰，理論分析嚴謹，研究方法和結論合理。綜合以上，該論文已達到本科畢業(yè)論文要求，同意參加學位論文答辯。成績： 指導教師（簽名）： 2012 年 5 月 22 日注：成績按優(yōu)、良、中、合格、不合格
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