导体表面雷电流测量

为了对雷电流在导体表面的分布情况进行研究,研制了线圈式表面电流探头和巨磁阻表面电流测量系统,设计制作了低压脉冲源,在TEM传输室中对2种测量系统进行了实验和标定。采用这2种测量系统对矩形铝板表面电流密度进行了测量和仿真计算,实测和仿真计算结果一致。结果表明,巨磁阻表面电流测量系统可用于研究雷电流在导体表面的分布;采用合适频率的连续波,线圈式表面电流探头用于替代雷电流密度分布测量也是可行的。     

基于改进遗传算法和有限元分析的罗氏线圈结构优化设计

针对矿热炉电极电流过大、难以实时精确测量等问题,结合改进遗传算法和有限元分析,设计了一种优化的罗氏线圈结构,并进一步建立了罗氏线圈优化系统。首先根据罗氏线圈的测量原理,结合COMSOL软件,建立罗氏线圈仿真模型,并在不同结构参数情况下,对罗氏线圈的测量结果进行分析和比较。通过COMSOL和MATLAB混合编程,以罗氏线圈测量准确率为优化目标函数,结合精英保存策略和惩罚函数改进的遗传算法,实现了罗氏线圈结构的优化设计。优化设计的罗氏线圈在组合使用后能够较精确地测量矿热炉电极电流,满足了矿热炉电极电流测量的要求,具有较好的实用价值。     

中压组合式电子互感器的研制

在分析了电容分压器测量电压和Rogowski线圈测量电流原理的基础上,研制出组合式电子互感器。重点介绍了电容分压器、Rogowski线圈的实用技术以及组合式电子互感器传感头的结构。对于电容分压器,采用等效电容作为分压电容器,详细介绍了分压电容器的结构,特别是采用固体绝缘材料代替传统的六氟化硫气体绝缘材料;对于Rogowski线圈,采用PCB罗柯夫斯基线圈来代替传统的绕制的线圈从而提高生产效率,提高产品的一致性。     

逆变电阻点焊电源焊接电流与电压的测量技术

焊接电流与电压的准确测量对精密控制逆变电阻点焊电源和保证焊接质量至关重要．文中在分析各种大电流测量方法的基础上,采用罗氏线圈外积分测量方式对逆变电阻点焊的焊接直流大电流进行测量．对实测结果的分析和基于Matlab的建模仿真表明,该测量方式可以准确地获得焊接直流大电流信号．文中还分析了不同电流设定和各种负载条件下的焊接电流与电压的实测波形,结果表明焊接电流是稍带脉动的直流,而焊接电压是明显脉动的,反映了电流与电压的动态信息．     

水下冲击大电流间接测量方法研究

分析了水下冲击大电流放电等效回路的微分方程;根据其中的电压方程,采用信赖域算法对测得的储能电容器放电电压波形数据进行数值计算,获得冲击电流的衰减系数,进而通过电流方程间接获得电流波形。该方法不影响脉冲功率装置的工作状态,避免了在水下放电电极之间接入罗科夫斯基线圈而带来的电感额外增加问题;也避免了罗科夫斯基线圈的防水密封问题,获得的电流波形数据反映了脉冲功率装置在水下的真实放电状态,可作为水中等离子物理研究的间接测量手段。     

基于PCB罗氏线圈的C型多层雷击电流检测器设计

为满足国家电网安全运行和有效的安全维护,对高压输电线路进行雷击检测并采取必要防雷措施是十分必要的。针对普通的PCB罗氏线圈容易受电磁干扰和安装工艺影响而降低测量精度的问题,设计了一种C型多层的PCB罗氏线圈作为雷击电流检测传感器。以MSP430处理器为核心,完成了整个电路系统设计和实际装置的研发。在分析了电磁干扰和安装工艺影响基础上,增加了抗干扰措施,有效降低了干扰。实验结果表明,系统最大检测误差为4. 0%,满足了实际应用需求。该系统雷击电流波形和幅值对输电线路进行差异化防雷设计具有指导意义,而且成本低廉,易于推广普及。     

用于直流输电系统保护的di/dt传感器研究

以直流输电系统的短路保护为研究对象,根据电流变化率保护的要求,基于罗氏线圈原理,设计了电流变化率传感器.给出了电流变化率传感器分布参数模型及集总参数等效模型,讨论了该传感器幅频特性及时域特性.通过理论分析、计算仿真及试验验证了该传感器的可实施性,仿真和试验结果表明:在保证灵敏度大于0.15V/(A·μs-1)的同时,该传感器输出的上升时间可控制在5μs以内,并且能够正确反映故障电流的变化.     

Rogowski电流传感器及其在电阻焊数据采集中的应用

Rogowski线圈电流传感器由均匀密绕的挠性空心线圈和积分器构成,由于其原理和结构特点,特别适合于电阻焊次级电流的测量.讨论了Rogowski线圈工作原理、积分器设计及误差、传感器电路模型和灵敏度的频率响应,设计了用于电阻焊测量的电流传感器,据此研制出ADuC812单片机为核心的电阻焊数据采集系统,并进行了低碳钢板搭接点焊试验和电压电流等信号的采集.初步分析认为,焊接电压、电流信号及接头动态电阻、输入功率与熔核形态密切相关,可用于电阻点焊接头质量的在线监控.     

高压强流陡脉冲测量技术的研究

为了正确研制和应用强流陡脉冲测量装置，着重介绍了在带磁芯的罗柯夫斯基线圈研究方面的研究成果，通过理论分析澄清了以往国内外研究中一些合混不清或不确切的部分，研究证明，根据正确的理论分析和合适的措施，研制成的测量装置性能优异、频带较宽、抗干扰能力较强，因而有广泛的应用前景。     

三相光学电流互感器系统的建模

提出了一种全新的用于测量电力系统三相电流的光学电流互感器系统,即利用一路光和一套检测系统实现三相电流的测量。用矩阵光学的方法建立了基于法拉第磁光效应的三相光学电流互感器的数学模型,为相关的研究提供了理论基础。理论分析和仿真结果均证明了系统的可行性。