高压电源系统电流传感器的设计与研究

《高压电源系统电流传感器的设计与研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：TM93密级：公开UDC：621.3编号：201421401024河北工业大学硕士学位论文高压电源系统电流传感器的设计与研究论文作者：李丛丛学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：电气工程指导教师：杨晓光职称：教授ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectricalEngineeringSTUDYANGDESIGNOFCURRENTSENSORUSEDINHIGHVOLTAGEPOWERSUPPLYSYSTEMbyLiCongcongSupervisor:Prof.YangXia

2、oguangNovember2016摘要随着电力电子技术的迅猛发展，高压电源系统成为研究的重点，为了保证高压电源系统稳定可靠运行，需要对系统中重要支路的电流实时监测，并且要求传感器具有较高的性能。本文提出了一种新型电流传感器，具有很好的温度稳定性、宽测量范围、与高精度等特性。本文通过仿真和实验设计了样机，并应用于高压静电除尘系统进行实验研究。具体工作如下：1.新型电流传感器采用双磁芯探头，内环磁芯应用双向饱和磁通门原理测量直流或低频交流，外环磁芯应用互感器原理测量高频交流。本文在理论上完善了双向饱和原理的测量方法，并拓宽了该方法的测量范围与测量精度。2.基于双向饱和原理的理论研究成

3、果，提出了一种宽范围电流测量方法：该方法根据高压电源电流检测的应用和要求不同，检测电路中的采样设计也不同。对反应时间要求不高的应用场合，检测电路中采样时间统一推迟半个周期数据有效；对反应时间要求较高的应用场合，被测电流大于临界电流时检测电路初始半个周期采样的数据是有效的，而被测电流小于临界电流时初始半个周期采样的数据是无效的，检测电路通过增加预估采样电阻确定被测电流与临界电流的大小，检测电路根据被测电流的不同选取不同的初始采样时间。较之传统测量方法，该方法避免了两种不同原理组合引入过多的激励电路和检测电路元件，检测相关量少，数据处理简单，传感器体积小。3.对所提出的新型电流传感器进

4、行了设计：通过对磁芯材料的选择及传感器的性能要求选定合适的磁芯型号，设计传感器探头结构；针对新型电流传感器的检测方法设计了激励电路和检测电路；研制了一种电流传感器样机，该传感器拓宽了电流的测量范围，提高了传感器的性能。4.将所研制的新型电流传感器应用于高压电源系统中对负载电流和谐振电流进行检测，仿真电流波形与实验电流波形一致，能够满足高压电源系统电流的检测要求。关键字：高压电源双向饱和磁通门电流传感器检测电路温度稳定性IABSTRACTWiththerapiddevelopmentofpowerelectronictechnology,thehighvoltagepowersupp

5、lysystembecometheresearchfocus.Inordertoensurethesafetyandstabilityofhighvoltagepowersupplysystem,thecurrentofimportantbranchinhighvoltagepowersupplysystemneedtobemeasured.Currentsensorwithhighperformanceisrequired.Thispaperdesignednewcurrentsensors,whichhasgoodtemperaturestability,widemeasuri

6、ngrange,andhighprecisioncharacteristics.Aprototypewasdesignedinthispaperbasedonsimulationandexperimental,whichisappliedtohighvoltageelectrostaticdustprecipitatorforexperimentalresearch.Specificworkisasfollows:1.Thenewcurrentsensorconsistsofdoublecoreprobe.Theinnerringcoreworksinbidirectionally

7、saturatedfluxgateprincipleforthemeasurementofDCandlowfrequencyAC.Theoutertoroidalcoreisusedasacurrenttransformerforhigherfrequencyapplication.Bidirectionallysaturatedfluxgateprincipleisusedinthissensortoachievebettertemperaturecharacter