سنسور جریان نوع هال باز در یک کارخانه روسی

چکیده: با توجه به اصل، ویژگی ها و نحوه نصب سنسور جریان هال نوع باز، کاربرد سنسور جریان نوع باز هال در سیستم تبدیل و توزیع کارخانه مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد تا راهکاری برای درک سریع توزیع هوشمند سیستم DC برای کاربران ارائه شود.

1. بررسی اجمالی

سیستم توزیع DC معمولاً از منبع تغذیه سوئیچینگ فرکانس بالا و باتری تشکیل شده است که برای ارائه منبع تغذیه DC قابل اعتماد برای کنترل، سیگنال، حفاظت رله و دستگاه های خودکار، روشنایی تصادف و غیره در سیستم DC استفاده می شود. دارای الزامات بالایی برای قابلیت اطمینان، پایداری و کیفیت منبع تغذیه است. بنابراین، در سیستم DC روسیه، متر توزیع DC Hall مورد استفاده را مطابقت دادیم. در طول تبدیل سیستم DC، هیچ قطع برق وجود ندارد و تبدیل مهندسی دشوار است و سنسور یا شنت جریان هال بسته سنتی نمی تواند مشکل را حل کند. بنابراین می توان از سنسور جریان باز هال برای حل مشکل اندازه گیری جریان DC در پروژه تبدیل استفاده کرد تا از عملکرد ایمن فرآیند تبدیل بدون قطع برق اطمینان حاصل شود.

2. طراحی محصول

2.1 ویژگی های ساختاری

سنسور جریان هال دهان باز بر اساس سنسور جریان سنتی هال دهان بسته توسعه یافته است. ساختار جدید و ظاهر زیبایی دارد. کل از پوسته، هسته آهنی، برد مدار نمونه برداری و رزین ثابت تشکیل شده است. مواد پوسته از آلیاژ PC / ABS ساخته شده است که دارای ویژگی های مقاومت در برابر دمای بالا، مقاومت مکانیکی بالا و حفاظت از محیط زیست است. هسته از ورق فولادی سیلیکونی با پیوند سرد جهت دار ساخته شده است که دارای ویژگی های عملکرد پایدار، مقاومت مکانیکی بالا و هدایت مغناطیسی بسیار بالا است. ترمینال قابل اتصال سبز برای برد مدار و سیم کشی خارجی استفاده می شود که برای سیم کشی در محل مناسب و قابل اعتماد است.

ساختار خاص در شکل 1 و 2 نشان داده شده است. ظاهر محصول دارای طراحی تقسیم شده است. شکل 1 یک پاس گرد است که برای عبور از سیستم DC زمانی که باس اولیه کابل است مناسب است. ، شکل 2 پاس مربع، مناسب برای سیستم DC زمانی که باس اولیه میله مس است. با توجه به محدوده اندازه گیری نیازهای جریان اولیه و سوراخ، نوع محصول مربوطه را می توان انتخاب کرد. این سری از سنسورها می توانند محدوده فعلی 20A ~ 20000A، شکل اصلی فی 20، 40، 60، 64*16، 85*27، 104*36، 140*50 و سایر مشخصات را اندازه گیری کنند، همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، مناسب برای کاربردهای مختلف.

شکل 1 الگوی پاس دایره ای

شکل 2 الگوی پاس مربع

شکل 3 سنسور جریان هال نوع باز سری AHKC

2.2 اصل کار

سنسور جریان هال بر اساس جلوه هال، اصل القای الکترومغناطیسی، طراحی سنسور، طبق اصل را می توان به حالت حلقه باز (مستقیم) و حالت حلقه بسته (نوع تعادل مغناطیسی) تقسیم کرد، سنسور جریان سالن باز در یک حلقه باز سنتی (مستقیم) بر اساس سنسور هال بهبود یافته است، متفاوت از سنتی تک هسته ای، سالن طراحی تک تراشه، به منظور طراحی ساختار مجزا با هسته من و اسپلیت است. سخت افزار ورودی دیفرانسیل مکمل موازی تراشه های هال دوتایی را پذیرفته است. اصل سنسور هال نوع باز در شکل 4 نشان داده شده است:

شکل 4 نمودار شماتیک سنسور هال باز

هنگامی که IP جریان جانبی اولیه از یک سیم بلند عبور می کند، میدان مغناطیسی را در اطراف سیم ایجاد می کند، به اندازه میدان مغناطیسی و متناسب با جریان عبوری از سیم است، میدان مغناطیسی جمع شده در دایره، از طریق دو عنصر سالن در اندازه گیری شکاف هوای دایره ای، دو علامت عنصر سالن به جای آن در یک میدان قرار می گیرند، سیگنال خروجی با ویژگی های ولتاژ تکمیلی خروجی نمی تواند تنها با فشار خروجی متفاوت باشد. تداخل حالت معمول، بلکه تأثیر رانش دما، ولتاژ خروجی VS به دقت IP جریان سمت اصلی را منعکس می کند. خروجی نامی عمومی به صورت DC±5V یا DC4-20mA کالیبره شده است.

2.3 نصب محصول

همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است، به عنوان مثال، محصولات با سوراخ مربعی را در نظر بگیرید، پیچ نصب سنسور جریان هال نوع باز را باز کنید و قسمت پایینی سنسور را بردارید. بدنه بالایی سنسور جریان هال نوع باز در گذرگاه اولیه سیستم توزیع بارگذاری می شود و بدنه پایینی سنسور بسته می شود. پیچ‌ها و واشرهای نصب سنسور از سوراخ‌های ثابت بدنه بالا و پایین عبور می‌کنند و بدنه بالا و پایین سنسور با هم ثابت می‌شوند.

اگر نصب قطع برق در محل امکان پذیر باشد، می توان دو سوراخ رزوه ای مربوطه را بر روی صفحه برنزی مطابق با الزامات فاصله سنسور باز کرد و سنسور از طریق سوراخ ثابت نصب در پشت، روی سوراخ رزوه دار میله اتوبوس ثابت می شود تا نصب سنسور تکمیل شود. اگر محل نیاز به نصب مداوم الکتریکی داشته باشد، می‌توان لنت لاستیکی نگهدارنده را بین پوسته و صفحه برنزی قرار داد تا اطمینان حاصل شود که حسگر می‌تواند تحت شرایط ارتعاش قابل اطمینان کار کند. کل فرآیند نصب نسبتا سریع و ساده است.

شکل 5 نمودار نصب محصول

2.4 مزایای سنسور هال نوع باز

در مقایسه با روش سنتی اندازه گیری جریان DC که عموماً توسط شنت یا ترانسفورماتور استفاده می شود، سنسور هال نوع باز دارای مزایای زیر است:

1) استحکام عایق بالا سمت اولیه و سمت ثانویه، تا انزوا 12KV AC؛

2) بدون از دست دادن درج.

3) عملکرد دینامیکی خوب: زمان پاسخ کمتر از 20uS است و سرعت ردیابی Di /dt بالاتر از 20A/uS است

4) در حین نصب نیازی به جدا کردن کابل جانبی یا باس اصلی نیست. مخصوصاً برای تبدیل و ساخت تجهیزاتی که اجازه از دست دادن قدرت ندارند مناسب است.

3. کاربرد محصول

سنسور جریان باز هال عمدتاً در تبدیل سیستم توزیع DC در کارخانه ها مانند تبدیل سیستم قدرت DC در نیروگاه ها، تبدیل سیستم DC در پست ها، تبدیل اتاق ارتباطات، تبدیل لکوموتیو راه آهن و سایر پروژه ها استفاده می شود. این می تواند سیگنال جریان DC لبه مرکزی سیستم را به خروجی DC ± 5V یا 4-20mA استاندارد تبدیل کند. این نقش نظارت و عایق الکتریکی را ایفا می کند و می تواند با ابزارهای نظارت چند حلقه یا سایر ابزارهای اندازه گیری الکتریکی استفاده شود.

4. نتیجه گیری

سنسور جریان باز هال به دلیل ساختار ساده، نصب راحت، عملکرد قابل اعتماد و سایر قابلیت های کاربردی خوب، به ویژه در پروژه نوسازی، نقش مهمی در کاربرد سیستم DC ایفا می کند.