应用于脉冲强磁场环境下的Rogowski线圈研究

发布时间：2017-10-04 01:00

  本文关键词：应用于脉冲强磁场环境下的Rogowski线圈研究

  更多相关文章： 脉冲电流 Rogowski线圈 磁场干扰 测量误差

【摘要】：随着脉冲功率技术的发展,脉冲磁场强度不断提高,对工作在强磁场环境中的电流互感器的测量精确度造成影响。文章对比分析了常用的脉冲电流测量方法,选择以Rogowski线圈为电流传感元件,设计和研究具有抗强磁场干扰性能的线圈结构。基于对均匀度和一致性的需求,选择以PCB型Rogowski线圈为研究主体。首先在前人的研究工作的基础上,对线圈测量脉冲电流的工作原理进行分析,确定了线圈的工作状态。然后结合仿真和实验,研究了各项参数对Rogowski线圈动态特性和位置误差的影响,并结合对被测脉冲电流特性的分析,确定在设计线圈参数时的取舍原则。文章重点对如何削弱干扰磁场对Rogowski线圈测量准确度的影响进行了研究,仿真分析了当线圈结构不同时,线圈平面垂直方向和水平方向干扰磁场引起的测量误差与线圈参数的关系。同时,文章对当前不同类型Rogowski线圈抗磁场干扰的机理进行了研究,并结合偶数层线圈和平面型PCB线圈的优点,提出了结构新颖的双向型PCB线圈。最后,结合理论研究和仿真分析,设计制作了参数相似的平面型PCB线圈和双向型PCB线圈,对它们的线性度、抗磁场干扰能力等性能进行了全面测试,并参考实验结果对平板型PCB线圈进行了结构改良,对两种线圈进行了参数优化,实验结果满足脉冲电流测量标准。理论分析和实验测试均表明,文章提出的分析方法是有效的,设计的两种Rogowski线圈在强磁场环境中性能优良,具有实用价值。
【关键词】：脉冲电流 Rogowski线圈 磁场干扰 测量误差
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM55
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 脉冲电流测量方法综述8-11
• 1.2 强磁场环境下电流测量方法的选择11-14
• 1.3 全文主要研究内容14-16
• 2 Rogowski线圈工作原理研究16-34
• 2.1 Rogowski线圈的构造16-17
• 2.2 Rogowski线圈测量电流的机理17-20
• 2.3 Rogowski线圈动态特性分析20-26
• 2.4 Rogowski线圈的位置误差分析26-33
• 2.5 本章小结33-34
• 3 针对强磁场干扰的Rogowski线圈设计34-50
• 3.1 磁场对Rogowski线圈性能的影响34-42
• 3.2 适用于非均匀磁场环境的Rogowski线圈性能分析42-49
• 3.3 本章小结49-50
• 4 Rogowski线圈结构优化及性能测试50-62
• 4.1 比例系数和线性度测试50-54
• 4.2 抗磁场干扰性能测试54-61
• 4.3 本章小结61-62
• 5 总结及展望62-65
• 5.1 全文总结62-63
• 5.2 下一步工作63-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 韩小涛;黄澜涛;孙文文;丁鹏程;谢剑锋;施江涛;;基于PCB空心线圈和数字积分器的脉冲强磁场装置放电电流测量[J];电工技术学报;2012年12期

2 王娜;万全;;PCB型Rogowski线圈的误差分析[J];电子测量与仪器学报;2011年01期

3 张裕恒;;强磁场下的科学研究[J];物理;2009年05期

4 王程远;陈幼平;张冈;周祖德;;PCB空心线圈位置误差分析与控制[J];中国电机工程学报;2008年15期

5 李维波;马伟明;刘德志;付立军;孟进;吴世君;阳习党;;印制板式Rogowski线圈研究[J];高电压技术;2007年07期

6 马衍伟;肖立业;严陆光;;强磁场条件下材料制备及其研究进展[J];科学通报;2006年24期

7 张华伟,孙越强;几种非侵入式电流测量技术[J];现代电子技术;2005年21期

8 杨楠,段雄英;一种新型的Rogowski线圈——PCB罗氏线圈[J];高压电器;2005年03期

9 李维波,毛承雄,陆继明,李启炎;强激光能源模块电流传感器结构与误差特性[J];哈尔滨工业大学学报;2005年01期

10 陈庆,李红斌,张明明,刘延冰;采用主副印制电路板构造的Rogowski线圈性能分析及设计[J];电力系统自动化;2004年16期

中国博士学位论文全文数据库 前6条

1 吕以亮;电池驱动长脉冲强磁场的理论、设计、工艺与实现[D];华中科技大学;2013年

2 肖后秀;脉冲强磁场装置及脉冲平顶磁场实现方法的研究[D];华中科技大学;2009年

3 王程远;PCB空心线圈电子式电流互感器的理论建模及设计实现[D];华中科技大学;2008年

4 陈庆;基于霍尔效应和空芯线圈的电流检测新技术[D];华中科技大学;2008年

5 彭涛;脉冲强磁体分析设计的理论与实践[D];华中科技大学;2005年

6 李维波;基于Rogowski线圈的大电流测量传感理论研究与实践[D];华中科技大学;2005年

，

本文编号：967686