電子式電流互感器Rogowski線圈傳感頭的研究與設(shè)計.pdf

1、電子式電流互感器以其具有高絕緣、無飽和、測量范圍大等優(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、外電磁場等干擾問題和本身工藝上的制作難點等，使其推廣應(yīng)用還有待進一步研究改進。本文主要針對這些因素對Rogowski線圈傳感頭進行了分析和設(shè)計。 本文對電子式電流互感器的理論基礎(chǔ)進行了闡述，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、的研究內(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)和各個部分的功能及其實現(xiàn)方法，重點在Rogowski線圈傳感頭的分析與設(shè)計上。 根據(jù)電磁理論知識，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，對其輸出電壓進行了分析。提出了Rogowski線圈的串連方法

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