เซ็นเซอร์กระแสฮอลล์ชนิดเปิดในโรงงานของรัสเซีย

บทคัดย่อ: ตามหลักการ ลักษณะเฉพาะ และโหมดการติดตั้งของเซ็นเซอร์กระแสไฟฟ้าฮอลล์ชนิดเปิด การประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์กระแสไฟฟ้าฮอลล์ชนิดเปิดในระบบแปลงและจำหน่ายของโรงงานจะได้รับการวิเคราะห์ เพื่อให้ผู้ใช้สามารถใช้ระบบ DC ในการจำหน่ายอัจฉริยะได้อย่างรวดเร็ว

1. ภาพรวม

ระบบจำหน่ายไฟฟ้ากระแสตรงโดยทั่วไปประกอบด้วยแหล่งจ่ายไฟสลับความถี่สูงและแบตเตอรี่ ซึ่งใช้เพื่อจัดหาแหล่งจ่ายไฟกระแสตรงที่เชื่อถือได้สำหรับการควบคุม สัญญาณ การป้องกันรีเลย์ และอุปกรณ์อัตโนมัติ ไฟฉุกเฉิน และอื่นๆ ในระบบไฟฟ้ากระแสตรง มีข้อกำหนดสูงสำหรับความน่าเชื่อถือ ความเสถียร และคุณภาพของแหล่งจ่ายไฟ ดังนั้น ในระบบไฟฟ้ากระแสตรงของรัสเซีย เราจึงจับคู่มิเตอร์จำหน่ายไฟฟ้ากระแสตรงฮอลล์ที่ใช้ ในระหว่างการแปลงระบบไฟฟ้ากระแสตรง ไม่มีไฟฟ้าดับ และการแปลงทางวิศวกรรมนั้นยาก และเซ็นเซอร์กระแสฮอลล์แบบปิดแบบดั้งเดิมหรือชันท์ไม่สามารถแก้ปัญหาได้ ดังนั้น เซ็นเซอร์กระแสฮอลล์แบบเปิดจึงสามารถใช้เพื่อแก้ปัญหาการวัดกระแสไฟฟ้ากระแสตรงในโครงการแปลง เพื่อให้มั่นใจว่ากระบวนการแปลงจะทำงานได้อย่างปลอดภัยโดยไม่มีไฟฟ้าดับ

2. การออกแบบผลิตภัณฑ์

2.1 ลักษณะโครงสร้าง

เซ็นเซอร์กระแสฮอลล์ปากเปิดได้รับการพัฒนาบนพื้นฐานของเซ็นเซอร์กระแสฮอลล์ปากปิดแบบดั้งเดิม มีโครงสร้างใหม่และรูปลักษณ์ที่สวยงาม ทั้งหมดประกอบด้วยเปลือก แกนเหล็ก แผงวงจรสุ่มตัวอย่าง และเรซินคงที่ วัสดุเปลือกทำจากโลหะผสม PC/ABS ซึ่งมีคุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิสูง ความแข็งแรงเชิงกลสูง และปกป้องสิ่งแวดล้อม แกนทำจากแผ่นเหล็กซิลิกอนเชื่อมเย็นแบบวางแนว ซึ่งมีคุณสมบัติประสิทธิภาพที่เสถียร ความแข็งแรงเชิงกลสูง และการนำแม่เหล็กสูงมาก ขั้วต่อแบบปลั๊กสีเขียวใช้สำหรับแผงวงจรและสายไฟภายนอก ซึ่งสะดวกและเชื่อถือได้สำหรับสายไฟในสถานที่

โครงสร้างเฉพาะแสดงในรูปที่ 1 และ 2 ลักษณะที่ปรากฏของผลิตภัณฑ์ใช้การออกแบบแบบแยกส่วน รูปที่ 1 เป็นแบบผ่านรอบซึ่งเหมาะสำหรับการส่งผ่านระบบ DC เมื่อบัสหลักเป็นสายเคเบิล รูปที่ 2 แบบผ่านสี่เหลี่ยมเหมาะสำหรับระบบ DC เมื่อบัสหลักเป็นแท่งทองแดง ตามช่วงการวัดกระแสหลักและข้อกำหนดการเจาะ สามารถเลือกประเภทผลิตภัณฑ์ที่สอดคล้องกันได้ เซ็นเซอร์ชุดนี้สามารถวัดช่วงกระแส 20A ~ 20000A รูปร่างหลักของ phi 20, 40, 60, 64 * 16, 85 * 27, 104 * 36, 140 * 50 และข้อกำหนดอื่น ๆ ดังที่แสดงในรูปที่ 3 เหมาะสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน

รูปที่ 1 รูปแบบการผ่านแบบวงกลม

รูปที่ 2 รูปแบบการผ่านแบบสี่เหลี่ยม

รูปที่ 3 เซ็นเซอร์กระแสฮอลล์ชนิดเปิดซีรีส์ AHKC

2.2 หลักการทำงาน

เซ็นเซอร์กระแสฮอลล์ที่ใช้เอฟเฟกต์ฮอลล์ หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า การออกแบบเซ็นเซอร์ โดยหลักการสามารถแบ่งได้เป็นโหมดวงเปิด (ตรง) และโหมดวงปิด (แบบสมดุลแม่เหล็ก) เซ็นเซอร์กระแสฮอลล์แบบเปิดอยู่ในวงเปิดแบบดั้งเดิม (ตรง) ที่ได้รับการปรับปรุงบนพื้นฐานของเซ็นเซอร์ฮอลล์ แตกต่างจากฮอลล์แบบแกนเดี่ยวแบบดั้งเดิม การออกแบบชิปเดี่ยว เพื่อออกแบบโครงสร้างแบบแยกส่วน แกนเหล็กจะถูกแยกออกและติดตั้งแบบสมมาตร ฮาร์ดแวร์ใช้อินพุตเชิงอนุพันธ์เสริมแบบขนานของชิปฮอลล์คู่ หลักการของเซ็นเซอร์ฮอลล์แบบเปิดแสดงไว้ในรูปที่ 4:

รูปที่ 4 แผนผังของเซนเซอร์ฮอลล์เปิด

เมื่อกระแสด้านหลัก IP ไหลผ่านสายยาว จะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กรอบ ๆ สาย ขนาดของสนามแม่เหล็กจะแปรผันตามกระแสที่ไหลผ่านสาย สนามแม่เหล็กที่รวบรวมเป็นวงกลม ผ่านองค์ประกอบฮอลล์สองชิ้นในการวัดช่องว่างอากาศวงกลม เครื่องหมายองค์ประกอบฮอลล์สองชิ้นจะถูกวางไว้ในสนามเดียวกันแทน สัญญาณเอาต์พุตที่มีลักษณะเสริมของแรงดันเอาต์พุตโดยเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์แบบดิฟเฟอเรนเชียล ไม่เพียงแต่สามารถปราบปรามการรบกวนโหมดทั่วไปเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอิทธิพลของการดริฟท์อุณหภูมิด้วย แรงดันเอาต์พุต VS สะท้อนกระแสด้านเดิม IP ได้อย่างแม่นยำ เอาต์พุตที่ได้รับการจัดอันดับทั่วไปได้รับการปรับเทียบเป็น DC±5V หรือ DC4-20mA

2.3 การติดตั้งผลิตภัณฑ์

ยกตัวอย่างผลิตภัณฑ์รูสี่เหลี่ยมดังที่แสดงในรูปที่ 5 เปิดสกรูยึดของเซ็นเซอร์กระแสฮอลล์แบบเปิด และถอดส่วนล่างของเซ็นเซอร์ออก ส่วนบนของเซ็นเซอร์กระแสฮอลล์แบบเปิดจะถูกโหลดเข้าในบัสหลักของระบบจำหน่าย และส่วนล่างของเซ็นเซอร์จะถูกปิด สกรูยึดและปะเก็นของเซ็นเซอร์จะผ่านรูยึดของส่วนบนและส่วนล่าง และส่วนบนและส่วนล่างของเซ็นเซอร์จะยึดเข้าด้วยกัน

หากสามารถติดตั้งแบบปิดไฟในสถานที่ได้ ก็สามารถเปิดรูเกลียวที่สอดคล้องกันสองรูบนแผ่นบรอนซ์ได้ตามข้อกำหนดระยะห่างของเซ็นเซอร์ และเซ็นเซอร์จะถูกยึดไว้ที่รูเกลียวของบัสบาร์ผ่านรูยึดด้านหลังเพื่อให้การติดตั้งเซ็นเซอร์เสร็จสมบูรณ์ หากสถานที่นั้นต้องการการติดตั้งไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง สามารถฝังแผ่นยางรองรับระหว่างเปลือกและแผ่นบรอนซ์เพื่อให้แน่ใจว่าเซ็นเซอร์จะทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือภายใต้สภาวะการสั่นสะเทือน กระบวนการติดตั้งทั้งหมดค่อนข้างรวดเร็วและเรียบง่าย

รูปที่ 5 แผนผังการติดตั้งผลิตภัณฑ์

2.4 ข้อดีของเซนเซอร์ฮอลล์ชนิดเปิด

เมื่อเทียบกับวิธีการวัดกระแสไฟฟ้า DC แบบดั้งเดิมที่มักใช้โดยชันท์หรือหม้อแปลง เซ็นเซอร์ฮอลล์แบบเปิดจะมีข้อดีดังต่อไปนี้:

1) ความแข็งแรงของฉนวนสูงทั้งด้านหลักและด้านรอง สูงถึงการแยกกระแสสลับ 12KV

2) ไม่มีการสูญเสียการแทรก

3) ประสิทธิภาพไดนามิกที่ดี: เวลาตอบสนองน้อยกว่า 20uS และความเร็วในการติดตาม Di /dt สูงกว่า 20A/ uS

4) ไม่จำเป็นต้องถอดสายด้านข้างหรือบัสเดิมระหว่างการติดตั้ง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการแปลงและการสร้างอุปกรณ์ที่ไม่อนุญาตให้สูญเสียพลังงาน

3. การใช้งานผลิตภัณฑ์

เซ็นเซอร์กระแสฮอลล์ปลายเปิดส่วนใหญ่ใช้ในการแปลงระบบจ่ายไฟ DC ในโรงงาน เช่น การแปลงระบบไฟ DC ในโรงไฟฟ้า การแปลงระบบ DC ในสถานีย่อย การแปลงห้องสื่อสาร การแปลงหัวรถจักรรถไฟ และโครงการอื่น ๆ สามารถแปลงสัญญาณกระแส DC ขอบกลางของระบบเป็นเอาต์พุต DC± 5V หรือ 4-20mA มาตรฐาน ทำหน้าที่ตรวจสอบและแยกไฟฟ้า และสามารถใช้กับเครื่องมือตรวจสอบแบบมัลติลูปหรือเครื่องมือวัดไฟฟ้าอื่น ๆ

4. บทสรุป

เซ็นเซอร์กระแสฮอลล์ปลายเปิดมีบทบาทสำคัญในการประยุกต์ใช้ระบบ DC เนื่องจากมีโครงสร้างที่เรียบง่าย ติดตั้งสะดวก การทำงานที่เชื่อถือได้ และมีการใช้งานที่ดีอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโครงการปรับปรุงใหม่