应用于脉冲强磁场环境下的rogowski线圈研究

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1、分类号学号M201271364学校代码10487密级硕士学位论文应用于脉冲强磁场环境下的Rogowski线圈研究学位申请人：赵健龙学科专业：电气工程指导教师：彭涛教授答辩日期：2015年5月20日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringResearchoftheRogowskiCoilappliedinPulsedHighMagneticFieldCandidate:Zh

2、aoJianlongMajor:ElectricalEngeeringSupervisor:Prof.PengTaoHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei,430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标

3、明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日

4、华中科技大学硕士学位论文摘要随着脉冲功率技术的发展，脉冲磁场强度不断提高，对工作在强磁场环境中的电流互感器的测量精确度造成影响。文章对比分析了常用的脉冲电流测量方法，选择以Rogowski线圈为电流传感元件，设计和研究具有抗强磁场干扰性能的线圈结构。基于对均匀度和一致性的需求，选择以PCB型Rogowski线圈为研究主体。首先在前人的研究工作的基础上，对线圈测量脉冲电流的工作原理进行分析，确定了线圈的工作状态。然后结合仿真和实验，研究了各项参数对Rogowski线圈动态特性和位置误差的影响，并结合对被

5、测脉冲电流特性的分析，确定在设计线圈参数时的取舍原则。文章重点对如何削弱干扰磁场对Rogowski线圈测量准确度的影响进行了研究，仿真分析了当线圈结构不同时，线圈平面垂直方向和水平方向干扰磁场引起的测量误差与线圈参数的关系。同时，文章对当前不同类型Rogowski线圈抗磁场干扰的机理进行了研究，并结合偶数层线圈和平面型PCB线圈的优点，提出了结构新颖的双向型PCB线圈。最后，结合理论研究和仿真分析，设计制作了参数相似的平面型PCB线圈和双向型PCB线圈，对它们的线性度、抗磁场干扰能力等性能进行了全面测

6、试，并参考实验结果对平板型PCB线圈进行了结构改良，对两种线圈进行了参数优化，实验结果满足脉冲电流测量标准。理论分析和实验测试均表明，文章提出的分析方法是有效的，设计的两种Rogowski线圈在强磁场环境中性能优良，具有实用价值。关键词：脉冲电流，Rogowski线圈，磁场干扰，测量误差III华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTTheaccuracyofcurrenttransformerisaffectedbypulsedhighmagneticfield,especiallywhenthema

7、gneticfluxdensityishigherandhigherwiththedevelopmentofpulsedpowertechnology.Aftercomparingthecommonpulsedcurrentmeasurementmethods,theRogowskicoilischosenasthecurrentsensor.Researchanddesignofthestructureofthecoilhasbeenstudiedtoweakenthemagneticinterfe

8、rence.Tomeettherequirementofuniformity,Rogowskicoilwiththestructureoftheprintedcircuitboardischosenastheresearchsubject.Onthebasisofpredecessors'researchwork,theprincipleofthemeasurementofpulsedcurrentwithRogowskicoilisanalyzed,a