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一种无源无直流偏磁的交流电流检测装置

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【作者】 郭欣然于歆杰楼国锋

【Author】 GUO Xinran;YU Xinjie;LOU Guofeng;State Key Lab of Control and Simulation of Power Systems and Generation Equipments (Dept.of Electrical Engineering,Tsinghua University);

【通讯作者】 于歆杰;

【机构】 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系)

【摘要】 基于硬质磁电层合材料的交流电流传感器实现了与被测对象的电气隔离和无源检测,而且相比于传统的交流电流测量手段,它精度稳定性更好,对工作环境要求却更低。但除磁电材料本体以外,为保证工作性能,传感器还附加了很多其他的部件(如C形磁环、多匝绕线、永磁体等),导致传感器的结构复杂,缺少使用的便利性;其本身携带的高直流偏置磁场也限制了它的广泛应用。提出的基于柔性磁电层合材料的交流电流检测装置能够在继承硬质磁电电流检测器优点的同时,解决上述问题。使用的柔性磁电层合材料由Metglas和PVDF通过刮涂法制备而成,质量轻,柔性好。高磁导率的Metglas材料与环形的结构设计使得检测装置摆脱了磁环或多匝绕线等设置。Metglas材料自带直流偏置磁场的属性使得装置无需配置永磁体。该装置在1 kHz频率下测量0~150 A交流电流时,输入–输出的线性度能够达到0.999 97,灵敏度为0.213 1 mV/A;它的测量精度能够达到0.63%,滞回仅为0.32%,分辨率为0.4%。

【基金】 国家自然科学基金项目(51377087;61877063)~~
【所属期刊栏目】 高电压技术 (2020年05期)
  • 【DOI】10.13335/j.1000-3673.pst.2019.1283
  • 【分类号】TM933.1
  • 【下载频次】90
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