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閉環霍爾電流傳感器在地鐵電力監控系統中的應用

日期:2022年6月2日 23:04

    隨著我國城市化的發展和城市交通的擁擠,地鐵交通已經成為現代城市的重要交通工具。近年來我國加快了地鐵交通建設發展的步伐。目前綜合自動化系統已在地鐵交通中廣泛運用,該系統包括電力監控系統、火災報警系統、自動售檢票系統、門禁系統、機電設備監控系統等。閉環霍爾電流傳感器系統是地鐵交通綜合監測系統的重要部分,主要對地鐵交通接觸網上的各種設備進行實時遠程監測,通過各種電能參數的測量、比較和運算,實時反饋報告給系統,由系統根據反饋信息進行各種監測,那么,下面一起了解下閉環霍爾電流傳感器在地鐵電力監控系統中的應用吧!

    閉環霍爾電流傳感器的電能參數主要是各主要電路的電流和電壓?,F有電流測定是通過檢測電阻來將電流轉換為電壓的方式,存在在大電流檢測時檢測電阻的消耗、使效率降低這兩個問題;檢測電流和輸出電壓不隔離。在以往的電壓檢測中,也存在檢測電壓和輸出電壓非絕緣的問題?;魻栃蛡鞲衅饔捎诰哂行⌒?、低噪聲、低功耗、良好的隔離效果等優點,被廣泛用于電流和電壓的測量。

    當電流IP流過通過磁環的長導線時,在導線周圍產生與電流IP成比例的磁場,磁力線的方向可以用右手定律來判定。開口磁隙中的霍爾元件可以檢測垂直通過的磁場強度并轉換為電壓信號,放大處理后輸出電壓US,US可以反映電流IP的大小。

    閉環電流傳感器的工作原理如下。當電流IP流過貫通磁鐵的長導線時,磁鐵的氣隙內的霍爾元件感知導線周圍的磁場,并作為電壓信號輸出,電壓信號被運算放大,驅動晶體管,輸出電流IS。電流IS通過開環副邊的多匝繞組產生磁場,通過改變該多匝繞組的卷繞方向,使該磁場與一次側被測量電流的產生的磁場的極性相反,補償一次側電流的產生的磁場。

    在IP發生了某些變化的情況下,上述的磁場平衡或匝平衡被破壞,從霍爾元件輸出信號時,與此對應的補償電流流過副邊的多匝線圈來補償磁場,也就是重復上述的過程再次取得平衡。從失去平衡到再次平衡,這種動態平衡過程理論上所需時間小于1s。因此在閉環霍爾電流傳感器中,次級側補償電流的安全匝數總是與初級側被測電流的安全匝數相等。因此閉環電流傳感器也被稱為磁平衡式電流傳感器或補償式傳感器。

    閉環電壓傳感器當初級側被測量電壓Up通過限流電阻Ri產生的電流Ip流過初級側線圈時,磁環氣隙中的霍爾元件感應磁環中的磁場并作為電壓信號輸出,與閉環型霍爾電流傳感器同樣以磁平衡方式動作。

    閉環霍爾電流傳感器在電力監控系統中的應用

    通過以上閉環霍爾電流傳感器和電壓傳感器的工作原理介紹,可以明確地認識到霍爾傳感器在地鐵電力監測系統的檢測和測量過程中有廣泛的應用。

    閉環霍爾電流傳感器應用中需要注意的問題

    1)請根據被測電流的大小合理選擇導線或匯流條,選擇合適孔徑的電流傳感器,使匯流條位于傳感器孔徑或孔徑的中間位置。

    2)傳感器的供給電壓有5V或15V等,測試時請接通供給電源后再接通測試電源。關機時,請先關閉被測電源,再關閉供電電源,對傳感器進行消磁處理。

    3)閉環霍爾電流傳感器請與變壓器、大電感、大電流母線等保持距離等,盡量設置在遠離強磁場位置的區域。

    4)使用霍爾電壓傳感器時,請注意限流電阻的耐壓和功耗,避免電阻受到超限應力而損壞。

    以上介紹的就是閉環霍爾電流傳感器在地鐵電力監控系統中的應用,如需了解更多,可隨時聯系我們!

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