雷电流测量用Rogowski线圈频谱特性分析

分析了Rogowski线圈微分状态下的等效电路并用非周期函数的级数展开法对雷电波的三种数学模型进行频谱分析后提出了雷电流测量用Rogowski线圈的设计原则及参数选取,对比4种线圈骨架材料的温度特性后确定纤维材料最优。仿真表明设计的线圈频谱性能好、失真度小。     

新型传统Rogowski线圈的设计与研究

针对传统Rogowski线圈测量小电流存在的一些精度及灵敏度低等性能问题,提出一种具有高精度、高灵敏度结构的新型传统Rogowski线圈电流互感器。该互感器由一块印制电路板(PCB)和4个迷你版的传统Rogowski线圈组成。简单阐述了Rogowski线圈的基本工作原理,并对新线圈的结构与部件进行详细讲解。给出了新结构Rogowski线圈的互感系数、自感和电阻计算方法。通过Matlab软件分析线圈的幅频、相频特性,工频实验测试结果表明线圈具有良好的线性度,对小电流(100 A以下)测量的精度和灵敏度有较大提高,对进一步推广Rogowski线圈在电力系统中的应用具有重要意义。     

Rogowski线圈的结构与电磁参数的研究

电流互感器是电力系统中的重要设备,对电力系统的正常运行和精确计量起着十分重要的作用。随着国民经济的发展,各种供电电压等级不断出现,对电力系统的测量和保护准确度要求不断提高。Rogowski线圈主要用在测量交流大电流、脉冲电流、电力系统中的暂态电流等方面,它具有输出功率低、结构简单、线性度良好等特点。分析了3种不同截面形状(矩形、圆形和跑道形)的Rogowski线圈,针对不同截面形状的线圈建立了不同的数学模型,研究了Rogowski线圈结构参数(如线圈宽度、厚度和中心半径)和电磁参数(如线圈自感、互感和内阻)之间的关系。通过MATLAB软件对Rogowski线圈进行的仿真研究证明:从结构上来看,圆形截面的Rogowski线圈最优,跑道形次之,矩形最差。     

基于Rogowski线圈的电流互感器校验研究

介绍了一种用给等安匝线圈施加小电流来模拟电器试验时的大电流,通过测量等安匝线圈相对稳定的小电流,并以此为基准来校准Rogowski线圈电流互感器。使得校验Rogowski线圈电流互感器变得简单、方便。     

印制板式Rogowski线圈研究

为了增强印制板式Rogowski线圈拾取感应信号的能力,有效提高其信噪比,将具有相同结构的Rogowski线圈顺次串联并分别获得顺串单、双面板Rogowski线圈后,分析了由单面板构造的顺串单面板传感器的计算模型和等效模型,对比研究了顺串单、双面板Rogowski线圈的阻抗、相频、自感系数和内阻等重要电气参数随着被测电流频率的变化特性,推导了顺串单、双面板Rogowski线圈的最佳阻尼电阻的计算模型,提出了用于判断顺串单、双面板Rogowski线圈测量脉冲大电流的结果有效性的方法及其判据。研究表明,取印制板线圈的顺次串联方式有利于提高传感器的信噪比。     

Rogowski线圈仿真的分裂算法

为了解罗氏线圈的动态特性,基于分布参数模型研究了一种Rogowski线圈仿真的分裂算法。该法将Ro-gowski线圈等分成若干段,提出每段Rogowski线圈离散时间的等效动态电源模型和Rogowski线圈的离散时间电路模型。该模型在任意长时间内与Rogowski线圈等效,而非在一个积分步长内,这降低了仿真的计算量;描述此模型的参数具有明确的物理含义,不仅可以通过计算求得,也可以通过测量确定,且具有最简单的电路结构和数学描述,可方便地应用于电流互感器装置的仿真之中。提出的方法适用于对均匀和非均匀绕包的罗氏线圈进行高精度的仿真,且方法简单、计算量少,易于实现编程,为罗式线圈电流互感器的研制提供了有效的仿真手段。     

一种基于磁动势平衡的Rogowski线圈控制模型

Rogowski线圈主要应用于脉冲大电流的测量,而电力系统中测量用电流互感器的使用环境中存在着诸多干扰。因而,要实现Rogowski对线圈工频稳态电流的准确测量,就需要了解Rogowski线圈对工频稳态电流的测量特性以及干扰对测量的影响。为此提出了一种基于磁动势平衡思想的Rogowski线圈动态控制模型,利用该模型描述了Rogowski线圈的一、二次侧各电气参量,并对互感器工频电流的稳态测量特性、干扰信号的影响作出了分析。     

Rogowski线圈频率特性分析及拓宽频带方法

针对常规电流互感器呈现的不足，提出了用Rogowski线圈作为混合式光电电流互感器(HOCT)的传感头器件。根据Rogowski线圈测量原理，分析了Rogowski线圈的等效电路，对两种类型(外积分型和自积分型)Rogowski线圈测量系统的频率特性进行了分析，并就如何拓宽Rogowski线圈频带、提高线圈暂态性能进行了研究，提出了相应的改善方法。     

双面对称布线印制电路板型Rogowski线圈

印制电路板(PCB)型Rogowski线圈广泛用作复杂电磁环境下的电流测量传感头,其性能决定着电流测量的灵敏性和精确度。针对传统直连结构PCB型Rogowski线圈的不足,设计了一种双面对称布线PCB型Ro-gowski线圈,在PCB板双面均匀密布沿半径方向且两端带导孔的直连铜箔,通过外径导孔处小段圆弧连接布线铜箔呈对称结构,使得线圈结构对称且单匝线圈垂直于PCB板面并指向轴心;在输出端设置与绕线方向相反的回线以抵消垂直PCB平面的杂散磁场干扰。计算了线圈的电磁参数,研究了被测载流导线偏离线圈轴线及线圈外存在干扰电流时线圈与被测载流导体间的互感特性并测试了其互感值。实验测试结果与理论计算值相符,表明该PCB型Rogowski线圈一致性好,抗干扰性能强,适合于用作外界杂散磁场复杂情况下的电流测量传感头。     

方形骨架Rogowski线圈的性能分析

应用于电子式电流互感器的Rogowski线圈以其众多优点赢得了广泛关注,最具实用性的一种是方形骨架Rogowski线圈。为了研究提高该线圈测量准确度的设计策略,先从理论上建立其计算模型,仿真分析和实验了通流导体位置偏移和倾斜时的测量误差以及线圈的抗干扰能力;在此基础上指出:减小线圈的窗口会增强其抗电磁干扰能力,但导体位置变化带来的影响会增加,所以实际制作中应该综合考虑;将线圈布满直棒可以提高线圈测量准确度。这些结论可供Rogowski线圈的实际制作参考。     

基于中性点电容的三相光伏逆变器漏电流抑制

针对三相非隔离光伏发电并网系统的漏电流问题,提出了一种基于中性点电容的三相三电平逆变器漏电流抑制方法.建立三相三电平光伏逆变器共模模型,分析了漏电流的产生机理和抑制机理.为了抑制寄生电容上共模电压产生的漏电流,用电容将交流侧中性点和直流侧中性点连接起来,形成漏电流的共模LC滤波电路.该滤波电路可有效滤除共模电压的高频分...     

Modeling and damping of high-frequency leakage currents in PWMinverter-fed AC motor drive systems

This paper presents an equivalent circuit for high-frequency leakage currents in pulsewidth modulation (PWM) inverter-fed AC motors, which forms a series resonant circuit. The analysis based on the equivalent circuit leads to such a conclusion that the connection of a conventional common-mode choke or reactor in series between the AC terminals of a PWM inverter and those of an AC motor is not effective to reduce the rms and average values of the leakage current, but effective to reduce the peak value. Furthermore, this paper proposes a common-mode transformer which is different in damping principle from the conventional common-mode choke. It is shown theoretically and experimentally that the common-mode transformer is able to reduce the rms value of the leakage current to 25%, where the core used in the common-mode transformer is smaller than that of the conventional common-mode choke     

九开关分布式并网系统抑制共模电流的措施分析

一种应用于集成式光伏并网系统的九开关变换器相比于传统的集成并网拓扑结构节省了25%的半导体器件数量,降低了变换器的体积以及成本,但是如果未考虑系统共模电流的抑制措施,那么高频波动的共模电压将会激发共模漏电流,进而对人身和设备的安全产生威胁。文中首先对九开关电路结构进行了介绍,然后详细分析了这种紧凑型的分布式发电系统的共模电压回路,并对九开关拓扑结构中的共模电路进行了等效简化,最后在得出的简化模型的基础上,提出抑制共模电流的新型九开关拓扑结构,并搭建了九开关电路仿真模型和实验电路进行验证分析。     

电动汽车共模电流传导特性的研究

在电动汽车中，沿车辆底盘和电缆传导的共摸电流是产生电磁传导干扰和共模辐射的重要原因。本文针对电动汽车中主要电磁干扰源的BOOST电源变换器，建立了电磁干扰源和共模电流传导路径的等效电路模型，指出在电缆中传导的共模电流决定于电缆一底盘的阻抗特性。电缆-底盘阻抗的传输线模型分析表明，该阻抗呈容抗、串联谐振、感抗和并联谐振交替出现的特征，使共模电流的各频率分量具有不同的沿电缆分布特性。共模电流的解析结果和试验测量结果基本吻合。为了抑制共摸电流，提出了共模电感的合理布置和取值范围。     

级联H桥逆变器漏电流分析与抑制

针对非隔离型级联H桥逆变器的漏电流问题,首先建立带有寄生电容参数的逆变器共模等效模型,分别分析单电感电路与对称电感电路中漏电流的特点及其影响因素,指出在对称电感电路中通过优化调制策略可以有效抑制系统漏电流,而在单电感电路中调制手段无法解决漏电流问题。为此针对对称电感电路提出一种改进型载波层叠多电平调制策略,能够有效地抑制系统漏电流,而且实现简单、运算量小。最后仿真与实验结果验证了该方法的有效性与正确性。     

柔性直流配电系统换流器交流侧接地故障的分析

柔性直流配电网中的换流器若经联结变压器接入交流电网,联结变与换流阀之间发生绝缘损坏会产生换流器交流侧接地故障。接地故障对系统运行的影响及其保护方案值得研究。首先分析了柔性直流配电网中各部分的共模等效模型。考虑联结变不同的接地方式,建立了一个典型的五端柔性直流配电系统共模等效电路。推导了各端基频共模电流、电压的计算公式。其次考虑系统可能存在的各种谐振,提出了一种基于换流器直流侧基频共模电流、电压以及功率方向的多端柔性直流配电系统交流侧接地故障的保护方案。最后在PSCAD仿真平台上进行了验证。     

三相可控整流桥系统共模干扰研究

根据整流桥干扰产生的原理，计算了三相整流桥的共模干扰源，并结合按军标GJB152A-97建立的测试系统进行了分析，得到了计算共模干扰电流的等效电路。利用频域法对一个三相可控整流桥产生的共模干扰电流进行了计算，并与实验结果进行了比较，实验结果证实了计算的有效性。     

一种有源共模EMI滤波技术研究

实现了一种用于开关电源的有源EMI共模滤波器方案,并在一个半桥电路的基础上应用这种方案,对整机做了EMI传导测试。分析与实验结果也验证了有源滤波器的使用对开关电源的共模传导干扰抑制的有效性。     

一种消除PWM逆变器驱动系统中电动机端轴电压和轴承电流的前馈有源滤波器

为抑制由PWM逆变器输出的共模电压而导致电机轴承的损坏，提出了前馈有源滤波器。滤波器包括无源共模电压检测网络，推挽电路以及四绕组共模变压器。滤波器输出与共模电压幅值相同极性相反的补偿电压，将其叠加到逆变器输出上，从而达到消除共模电压进而消除轴电压和轴承电流的目的。文中还给出了部分滤波器参数的确定方法。仿真和实验结果验证了该滤波器可以显著地抑制电机端共模电压，从而减小了变频器输出的负面影响如轴电压，轴承电流等。延长了轴承的寿命，提高了PWM驱动系统的可靠性。     

基于旁路电容的L型滤波光伏并网逆变器漏电流抑制方法

传统无变压器非隔离光伏并网逆变器系统中,通常采用增加交流旁路开关或直流旁路开关的方式解决系统漏电流问题。然而系统中加入旁路开关增加了系统成本,同时需要增加旁路开关的驱动电路,系统电路结构和控制方式复杂。为了解决该问题,提出一种基于旁路电容的漏电流抑制方案。首先以典型L滤波的光伏逆变器为研究对象,在分析其共模模型的基础上,提出旁路电容法实现漏电流抑制,并对不同旁路电容对系统共模特性的影响进行分析。该方案通过引入旁路电容改变系统共模回路,有效地滤除共模电压高频分量,消除系统寄生电容电压高频分量,从而实现漏电流的有效抑制。最后对提出的方案进行仿真和实验研究,验证了提出方案的可行性和有效性。