多用途電子式電流互感器的研究.pdf

1、電子式電流互感器相對傳統(tǒng)電磁式電流互感器而言,具有頻響范圍寬、絕緣性能好和抗干擾能力強等方面的優(yōu)勢,因此成為人們研究的熱點。電子式電流互感器分為測量用和保護用兩類,因兩者的工作范圍不一樣,一般不能用一只電流互感器來同時實現(xiàn)這兩種功能。但是可以將測量用互感器和保護用互感器組裝在一起,由不同的傳感器件來分別實現(xiàn)測量和保護的功能。
　　通過分析電子式電流互感器各種類型傳感器的結(jié)構(gòu)特點和誤差特性,采用了低功率鐵芯線圈和空芯線圈來分別實現(xiàn)測

2、量和保護的功能。低功率鐵芯線圈穩(wěn)態(tài)測量精度高,但存在鐵芯飽和問題?？招揪€圈沒有磁芯,因此不會發(fā)生磁飽和,但輸出電壓信號極其微弱,所以很難用來準確測量,而且空芯線圈的輸出電壓與被測電流成微分關(guān)系,需要設計積分環(huán)節(jié)還原被測電流。
　　本文設計了一種基于低功率鐵芯線圈和空芯線圈組合結(jié)構(gòu)的多用途電子式電流互感器。為了提高該電流互感器的整體性能,利用磁分路補償法對低功率鐵芯線圈進行誤差補償,并設計了模擬積分器和數(shù)字積分器用以還原空芯線圈被測

3、電流。同時設計了基于STM32F103C8T6的多用途電子式電流互感器硬件系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為信號調(diào)理、數(shù)據(jù)采集和軟件積分三個部分,它首先將該電流互感器的兩種輸出信號分別經(jīng)濾波和放大電路進行信號調(diào)理,然后通過STM32F103C8T6對模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7656-1進行控制,實現(xiàn)二路信號的同步采樣,并且對空芯線圈采樣信號進行軟件積分。實驗數(shù)據(jù)表明所設計的多用途電子式電流互感器達到了IEC60044-8標準中對測量和保護的準確度要求,實驗結(jié)果驗證