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温度对Rogowski线圈测量系统输出的影响

最近更新时间:2020-05-26 19:57:06

本文介绍了温度对刚性和柔性Rogowski线圈测量的影响。温度的变化通过使前一种材料膨胀和改变绕组的电阻而影响两种类型的线圈。有了刚性线圈,就有可能设计一个测量系统,使这两个效应相互抵消。柔性线圈缠绕在类似橡胶的线圈上,其柔软性使自抵消系统难以实现。

 

我们描述了一个试图解释这些缺点的理论模型。提高柔性线圈温度的顺序。温度对线圈输出的影响取决于截面o之间的关系。用于绕线和沿线圈中心的返回导体的横截面的导线。该理论与实际测量结果在不同线圈设计范围内进行了比较,得到了较好的一致性。虽然理论模型建议如何设计一个线圈,以尽量减少温度的影响,但还有其他实际的限制,必须加以考虑,本文也考虑到了这些因素。

 

本文描述了温度对使用刚性和柔性测量的影响罗氏线圈。温度变化通过使线圈架材料变硬而影响两种类型的线圈并通过改变绕组的电阻来扩展。使用刚性线圈,可以设计一个测量系统,使这两个效果相互抵消。带有挠性线圈缠绕在类似橡胶的模型上,模型的柔软性使自消除系统更具弹性难以实施。

我们描述了一种理论模型,试图解释增加风险的后果。柔性线圈的温度。温度对线圈输出的影响显示为取决于用于绕组的导线的横截面与导线的横截面之间的关系沿着线圈中心的“回路导体”。该理论已与实际进行了比较在一系列不同的线圈设计上进行的测量并显示出广泛的共识。虽然理论模型建议如何设计线圈以最大程度地降低温度影响其他必须考虑的实际限制因素,

本文还考虑了这些:

线圈架的横截面积。

温度变化之前的初始横截面积为A0

Acen柔性线圈中心导体的横截面积。

线圈架材料的α线性温度膨胀系数。

β是线圈绕组材料的电阻温度系数。

C积分电容。

d绕组线直径。

在绕组线上施加F力。

芯材(柔性线圈)的γ体积膨胀系数。

λ绝缘系数:包含绝缘的电线直径=λd

电流由线圈测量。

一段柔性线圈的长度。

线圈互感M

M0温度变化之前的初始互感(公式5)。

自由空间的介电常数为μ0

n圈密度(圈/米)。

n0温度变化之前的初始匝数密度。

P柔性线圈架中的静水压力。

积分器的R输入电阻。

(铜)线圈绕组的Rcoil电阻。

时间。

T温度。

线圈输出的Vcoil电压。

挠性线圈架的半径。

1.简介

Rogowski线圈现在在许多应用中广泛用于电流测量从建筑物的电能质量监测到雷击,超大电流的测量在电弧炉和开关柜测试中。与常规电流相比,它们具有多个优势变压器。但是,对于传统的电流互感器,输出仅取决于匝数与温度无关。用Rogowski线圈测量

系统,尽管使用更加灵活,但设计使输出对温度敏感变化会引起线圈架的热膨胀并改变绕组的电阻。

2.线圈构造

Rogowski线圈是一个空芯环形绕组,绕在导体上的方式是电流产生的交变磁场在线圈[1]中感应出电压。尽管它的名字Chattock1887年首次描述了这种技术[2]Rogowski线圈通常分为刚性或柔性两种。对于刚性线圈,线圈架位于由硬质材料(例如塑料)制成的环形的形状。主绕组上有一个次级绕组绕组作为“反向转弯”。反向绕组的主要目的是抵消

来自外部磁场的干扰的影响。刚性线圈经常用于提高精度测量。

使用柔性线圈时,绕组放置在诸如橡胶的柔性线圈架上,然后将其弯曲形成环形。反向匝沿线圈的轴线采用中心导体的形式。这个还确保线圈的外部连接仅在一端。中央导体执行机械功能是为了防止线圈拉伸[7],并且中心导体是决定线圈热性能的重要因素。更多内容请下载原文。

原文档请到官网文档下载:

https://www.pemch.com/document/Rogowski-influences.html


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