何　帆　魏　喬

[摘要]對(duì)精密自動(dòng)補(bǔ)償電流互感器的原理進(jìn)行闡述,設(shè)計(jì)新穎。

[關(guān)鍵詞]線圈 運(yùn)放 單片機(jī)

中圖分類號(hào):TP2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)0910020-01

因?yàn)榇蠊β孰娏髟囱兄频闹萍s,交流大電流電流表和電能表的大規(guī)模同時(shí)多只測(cè)量與計(jì)量一直是個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題,本文作者根據(jù)多年參與研制與生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn),對(duì)精密隔離型智能電流互感器的研制與應(yīng)用做以簡(jiǎn)要闡述。

一、基本原理框圖

當(dāng)電流I1流入時(shí),在電流互感器二次側(cè)感應(yīng)出電流I2,比值K=I1/I2的大小由線圈的比值決定,當(dāng)比值與設(shè)計(jì)值有細(xì)微偏離時(shí)候,檢測(cè)線圈3將剩余的磁場(chǎng)檢測(cè)出,將檢測(cè)出的電流經(jīng)過(guò)放大,然后又送回互感器線圈4,互感器線圈4作為補(bǔ)償線圈的作用,這樣經(jīng)過(guò)檢測(cè)和補(bǔ)償線圈,使互感器二次側(cè)漏電磁工作在負(fù)反饋的工作狀態(tài)下,保證二次側(cè)漏磁基本為零,從而保證K值基本精度達(dá)到理想級(jí)別,經(jīng)過(guò)實(shí)踐實(shí)際誤差能達(dá)到0.01%以上。

由于受互感器的鐵心材質(zhì)的限制,在大電流和小電流時(shí)或者在某個(gè)電流點(diǎn)時(shí),由于漏磁嚴(yán)重,補(bǔ)償線圈檢測(cè)出來(lái)的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后,會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重失真,導(dǎo)致補(bǔ)償效果非常差,于是在實(shí)際應(yīng)用中采用單片機(jī)進(jìn)行智能補(bǔ)償。

用更高級(jí)級(jí)別的電流儀表對(duì)各個(gè)電流點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量K值,同時(shí)單片機(jī)1也測(cè)量二次電流(由于R1阻值很大,對(duì)二次電流I2的輸出的影響可忽略不計(jì)),當(dāng)測(cè)量值與理論值的誤差超過(guò)設(shè)計(jì)的范圍時(shí)候,單片機(jī)1記錄各個(gè)電流點(diǎn)的差值,單片機(jī)1將此差值送給單片機(jī)2(單片機(jī)一、二可合用一個(gè)單片機(jī)),單片機(jī)2將對(duì)應(yīng)不同電流點(diǎn)的修正值通過(guò)編程預(yù)置于ROM中,通過(guò)查表自動(dòng)取修正值,修正值經(jīng)過(guò)D/A進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換,然后進(jìn)行放大后再送入補(bǔ)償電路,從而達(dá)到修正漏磁的功能。

單片機(jī)1可以作為顯示用,同時(shí)設(shè)置模糊查詢功能,假如理論比值為5時(shí)候,可以設(shè)置在顯示4.95-5.05之間,單片機(jī)2就可以查詢ROM中5點(diǎn)的預(yù)置修正值進(jìn)行修正,從而達(dá)到精確補(bǔ)償?shù)哪康摹?/p>

二、實(shí)際應(yīng)用

以上可以做成單體互感器件,可以做為電流的精密測(cè)量;也可以對(duì)電流的二次變送作為控制使用,同時(shí)也可以在大規(guī)模的電能表和電表的測(cè)量的時(shí)候可以串聯(lián)使用,便于電流電壓連在一起的電能表進(jìn)行自動(dòng)電流電壓隔離測(cè)量。

三、結(jié)束語(yǔ)

互感器盡量選擇高質(zhì)量的玻鏌合金互感器;在編程的時(shí)候,盡可能細(xì)化,保證補(bǔ)償信號(hào)不失真。

參考文獻(xiàn):

[1]何立明主編,《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編》,北京航空航天大學(xué)出版社,1998.

作者簡(jiǎn)介:

何帆(1973-),男,漢族,河南信陽(yáng)人,本科,助工,就職于中國(guó)核電工程有限公司鄭州分公司,主要研究方向:核電站設(shè)備安裝;魏?jiǎn)?1975-),男,漢族,河南駐馬店人,本科,助理實(shí)驗(yàn)師,就職于河南工業(yè)大學(xué)工程訓(xùn)練中心,主要從事電子電工教學(xué)及內(nèi)圓磨床和臺(tái)鉆系列的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。