PCB平面型空心線圈電流互感器理論建模與設計.pdf

1、電流測量在許多應用研究和工程領域中有著十分重要的地位。同時，在電力系統(tǒng)配電網(wǎng)中繼電保護、過電流保護、以及配電網(wǎng)智能控制等許多方面有著重要影響，電力系統(tǒng)工頻電流測量穩(wěn)定性和可靠性是保障配電網(wǎng)穩(wěn)定可靠運行的重要手段。
　　傳統(tǒng)電流互感器由于包含鐵芯，其鐵磁效應易造成的線性飽和以及鐵磁諧振。以及在其絕緣性能、體積和帶寬響應方面出現(xiàn)的問題越來越多?；诠怆姾碗娮蛹夹g的新型電子式電流互感器越來越受到人們的關注。論文研究了基于磁場耦合原理的電

2、流測量方式，設計了一種新型非接觸式PCB空心線圈電流互感器，用于配電網(wǎng)工頻電流的測量。本文的主要工作有以下四個方面：
　?、偻ㄟ^研究輸電導線電流與其周圍磁場的關系，提出了基于磁場耦合原理的配電網(wǎng)工頻電流測量方法。研究了空心線圈電流傳感器的基本測量原理，并在此基礎上提出了反向串聯(lián)結構的PCB空心線圈電流傳感器。通過分析傳感器的工作狀態(tài)，提出了適于配電網(wǎng)工頻電流測量的工作模式，為傳感器的參數(shù)設計提供基礎。
　?、谶\用電磁場分析軟

3、件Maxwell建立線圈的電磁仿真模型，仿真分析了PCB空心線圈與導線位置的關系，分析了各個參數(shù)對傳感器的影響，并對其抗干擾性能進行仿真分析。完成PCB空心線圈傳感器的設計，通過MATLAB建立線圈的數(shù)學模型，研究傳感器的幅頻特性以及其諧波特性，分析空心線圈的穩(wěn)態(tài)特性和暫態(tài)特性。
　?、刍?PCB空心線圈傳感器，設計傳感器采樣電路，主要包括積分器、放大濾波電路，并針對電路板的抗干擾問題，提出布線抗干擾的各種措施。用于對傳感器的信