摘要:將鐵基非晶磁心應用N4,型電流互感器上,研究了鐵基非晶磁心對小型電流互感器的性能影響。結果表明,采用了鐵基電感器非晶磁心的小型電流互感器,在輸入電流為0.2~6.0A時,互感器的電流誤差小于1%,相位差小于0.1。,且穩定性較好。鐵基非晶磁心可以作為高精度小型電流互感器磁心。
電流互感器按原理可為電磁式和電子式互感器。傳統電磁式電流互感器的鐵心通常采用硅鋼片,但由于鐵心具有磁阻,電流互感器在進行電力傳輸時必然會在磁心產生功率損耗,造成電流誤差和相位誤差很大。硅鋼片雖然最大磁感應強度為2.03T,但是電阻率只有0.47Q·m,最大初始相對磁導率為4X10,從而造成互感器上產生一定的電流誤差和相位差。鐵基非晶材料雖然最大磁感應強度只有1.56T,但是電阻率為140Q·cm,最大相對磁導率為15X10,能有效減少磁心功率損耗,減少互感器功率電感上產生的電流誤差和相位誤差。針對上述問題,本文開展非晶磁心作為小型電流互感器的應用研究。
帶材選用目前市面上已有多種普通非晶納米晶帶材,如鐵基非晶、鐵基納米晶、鐵鎳基非晶、鈷基非晶其中鐵基非晶納米晶帶材成本低、電阻率最大,飽和磁感應強度最大。電阻率越大,磁心的勵磁電流越小,有利于減少電流誤差;相對磁導率越大,互感器的反應動作越快,有利于減少相位差。本文選擇鐵基非晶作為磁心材料,其中非晶材料選用1K101。
電流互感器設計
環型磁心的線圈沿磁心圓周方向均勻繞制,磁通在磁心內部沿著磁心閉合。由于環型磁心磁環電感被線圈包圍,磁心的散熱面積為0,磁心和線圈因為損耗而產生的熱量全部通過線圈的表面散發出去。
環型的結構能充分利用磁心材料的磁性能,環型鐵心可以獲得最高的相對磁導率、最低的損耗、最小的體積。環型磁心的漏磁最小,對外界的磁影響也最小,由于外磁場方向與環型磁心中的工作磁場的方向垂直,線圈不切割外磁場磁力線,所以外磁場在線圈中不產生感應電動勢引。
互感器選擇環型非晶磁心作為鐵心,變比為1000"1。繞制線圈時,應在鐵心上繞制一圈與線圈走向相反的電線,可消除或有效減少干擾磁場對互感器的影響_6J。為了減少損耗和保證散熱效果,磁心尺寸定為14mm×10mm×5ITIITI,磁心需在450℃進行退火處理,提高磁心的相對磁導率。
性能測試用MATS-2010SD軟磁交流測試裝置測量磁心的直流軟磁特性。電感廠m.shuangzhuyuan.cn.cn用高精度磁場分析儀3260B測量磁心的有效磁導率。用KVHG—J互感器特性綜合測試儀測量小型電流互感器的電流誤差與相位差。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠