Czujnik prądu Halla typu otwartego w rosyjskiej fabryce

Streszczenie: Zgodnie z zasadą, charakterystyką i sposobem instalacji czujnika prądu Halla typu otwartego, analizuje się zastosowanie czujnika prądu Halla typu otwartego w systemie transformacji i dystrybucji w fabryce, tak aby zapewnić użytkownikom rozwiązanie umożliwiające szybką realizację inteligentnej dystrybucji systemu prądu stałego.

1. Przegląd

System dystrybucji prądu stałego zwykle składa się z zasilacza impulsowego o wysokiej częstotliwości i baterii, które służą do zapewnienia niezawodnego zasilania prądem stałym do sterowania, sygnału, ochrony przekaźników i urządzeń automatycznych, oświetlenia awaryjnego itp. w systemie prądu stałego. Ma wysokie wymagania dotyczące niezawodności, stabilności i jakości zasilania. Dlatego w rosyjskim systemie prądu stałego dopasowaliśmy używany miernik dystrybucji prądu stałego Halla. Podczas transformacji systemu prądu stałego nie występuje przerwa w dostawie prądu, a transformacja inżynieryjna jest trudna, a tradycyjny zamknięty czujnik prądu Halla lub bocznik nie może rozwiązać problemu. Dlatego otwarty czujnik prądu Halla może być użyty do rozwiązania problemu pomiaru prądu stałego w projekcie transformacji, aby zapewnić bezpieczną pracę procesu transformacji bez przerwy w dostawie prądu.

2. Projektowanie produktu

2.1 Cechy konstrukcyjne

Czujnik prądu Halla z otwartym otworem został opracowany na bazie tradycyjnego czujnika prądu Halla z zamkniętym otworem. Ma nowatorską strukturę i piękny wygląd. Całość składa się z powłoki, rdzenia żelaznego, płytki obwodu próbkowania i żywicy stałej. Materiał powłoki wykonany jest ze stopu PC/ABS, który charakteryzuje się odpornością na wysoką temperaturę, wysoką wytrzymałością mechaniczną i ochroną środowiska. Rdzeń wykonany jest z zorientowanej, zimno-klejonej blachy stalowej krzemowej, która charakteryzuje się stabilną wydajnością, wysoką wytrzymałością mechaniczną i niezwykle wysoką przewodnością magnetyczną. Zielony zacisk wtykowy jest używany do płytki obwodu i zewnętrznego okablowania, co jest wygodne i niezawodne w przypadku okablowania na miejscu.

Konkretna struktura jest pokazana na Rysunku 1 i 2. Wygląd produktu przyjmuje rozdzieloną konstrukcję. Rysunek 1 to okrągłe przejście, które jest odpowiednie do przejścia przez system DC, gdy magistrala podstawowa jest kablem. Rys. 2 kwadratowe przejście, odpowiednie dla systemu DC, gdy magistrala podstawowa jest miedzianym prętem. Zgodnie z zakresem pomiaru prądu pierwotnego i wymaganiami perforacji można wybrać odpowiedni typ produktu. Ta seria czujników może mierzyć zakres prądu od 20A do 20000A, główny kształt phi 20, 40, 60, 64*16, 85*27, 104*36, 140*50 i inne specyfikacje, jak pokazano na Rysunku 3, odpowiednie do różnych zastosowań.

Rys. 1 Wzór przejścia okrężnego

Rys. 2 Wzór przejścia kwadratowego

Rysunek 3 Czujnik prądu Halla typu otwartego serii AHKC

2.2 Zasada działania

Czujnik prądu Halla oparty na efekcie Halla, zasadzie indukcji elektromagnetycznej, projekt czujnika, zgodnie z zasadą można podzielić na tryb pętli otwartej (prosty) i tryb pętli zamkniętej (typ równowagi magnetycznej), otwarty czujnik prądu Halla jest w tradycyjnej pętli otwartej (prostej) jest ulepszony na podstawie czujnika Halla, różni się od tradycyjnego pojedynczego rdzenia, konstrukcji pojedynczego układu scalonego Halla, Aby zaprojektować strukturę dzieloną, rdzeń żelazny jest oddzielony i zainstalowany symetrycznie. Sprzęt przyjmuje równoległe uzupełniające wejście różnicowe podwójnych układów Halla. Zasada działania czujnika Halla typu otwartego jest pokazana na rysunku 4:

Rys. 4 Schematyczny diagram otwartego czujnika Halla

Gdy prąd strony pierwotnej IP przepływa przez długi przewód, wytwarza pole magnetyczne wokół przewodu, rozmiar pola magnetycznego i jest proporcjonalny do prądu płynącego przez przewód, pole magnetyczne zbiera się w okręgu, przez dwa elementy Halla w pomiarze szczeliny powietrznej okręgu, dwa znaki elementu Halla zamiast tego umieszczone w tym samym polu, sygnał wyjściowy z komplementarnymi charakterystykami napięcia wyjściowego przez wyjście wzmacniacza różnicowego, nie tylko może tłumić zakłócenia trybu wspólnego, ale także wpływ dryftu temperaturowego, napięcie wyjściowe VS dokładnie odzwierciedla pierwotny prąd strony IP. Ogólne znamionowe wyjście jest skalibrowane jako DC±5V lub DC4-20mA.

2.3 Instalacja produktu

Weźmy na przykład produkty z otworami kwadratowymi, jak pokazano na rysunku 5, otwórz śrubę montażową czujnika prądu Halla typu otwartego i usuń dolną część czujnika. Górna część czujnika prądu Halla typu otwartego jest ładowana do magistrali głównej systemu dystrybucyjnego, a dolna część czujnika jest zamknięta. Śruby montażowe i uszczelki czujnika przechodzą przez otwory mocujące górnego i dolnego korpusu, a górny i dolny korpus czujnika są ze sobą połączone.

Jeśli instalacja z wyłączonym zasilaniem jest możliwa, dwa odpowiadające im otwory gwintowane można otworzyć na płycie z brązu zgodnie z wymaganiami dotyczącymi odstępu między czujnikami, a czujnik jest mocowany na otworze gwintowanym szyny zbiorczej przez tylny otwór montażowy, aby zakończyć instalację czujnika; Jeśli miejsce wymaga ciągłej instalacji elektrycznej, podtrzymującą podkładkę gumową można osadzić między obudową a płytą z brązu, aby zapewnić niezawodną pracę czujnika w warunkach wibracji. Cały proces instalacji jest stosunkowo szybki i prosty.

Rys. 5 Schemat instalacji produktu

2.4 Zalety czujnika Halla typu otwartego

W porównaniu z tradycyjną metodą pomiaru prądu stałego, powszechnie stosowaną przy użyciu bocznika lub transformatora, czujnik Halla typu otwartego ma następujące zalety:

1) Wysoka wytrzymałość izolacji strony pierwotnej i wtórnej, do napięcia izolacji AC 12KV;

2) Brak tłumienia wtrąceniowego;

3) Dobra wydajność dynamiczna: czas reakcji wynosi mniej niż 20 uS, a prędkość śledzenia Di /dt jest wyższa niż 20 A/ uS

4) Nie ma potrzeby demontażu oryginalnego kabla bocznego lub magistrali podczas instalacji. Jest to szczególnie odpowiednie do transformacji i budowy sprzętu, który nie może tracić mocy.

3. Zastosowanie produktu

Czujnik prądu Halla typu open-end jest głównie używany w transformacji systemu dystrybucji prądu stałego w fabrykach, takich jak transformacja systemu zasilania prądem stałym w elektrowniach, transformacja systemu prądu stałego w podstacjach, transformacja pomieszczenia łączności, transformacja lokomotywy kolejowej i inne projekty. Może on przekształcić sygnał prądu stałego krawędzi centralnej systemu na standardowe wyjście DC± 5 V lub 4-20 mA. Pełni rolę monitorowania i izolacji elektrycznej i może być używany z wielopętlowymi instrumentami monitorującymi lub innymi elektrycznymi instrumentami pomiarowymi.

4. Wnioski

Otwarty czujnik prądu Halla odgrywa ważną rolę w zastosowaniach systemów prądu stałego ze względu na prostą konstrukcję, wygodną instalację, niezawodną pracę i inne dobre właściwości użytkowe, zwłaszcza w projektach renowacyjnych.