trừu tượng
Theo nguyên lý, đặc điểm và chế độ lắp đặt của cảm biến dòng Hall loại hở, ứng dụng của cảm biến dòng Hall loại mở trong hệ thống biến đổi và phân phối của nhà máy được phân tích để đưa ra giải pháp cho người sử dụng. sự phân phối thông minh của hệ thống DC một cách nhanh chóng.
Từ khóa: loại mở Cảm biến dòng điện Hall Ứng dụng nguyên lý làm việc Hệ thống phân phối DC
Tổng quat
Hệ thống phân phối DC thường bao gồm nguồn điện đóng cắt tần số cao và pin, được sử dụng để cung cấp nguồn điện DC đáng tin cậy cho điều khiển, tín hiệu, bảo vệ rơ le và các thiết bị tự động, chiếu sáng sự cố, v.v. trong hệ thống DC. Nó có yêu cầu cao về độ tin cậy, ổn định và chất lượng cung cấp điện. Do đó, trong hệ thống DC của Nga, chúng tôi khớp với đồng hồ phân phối DC Hall được sử dụng. Trong quá trình chuyển đổi hệ thống DC, không có cúp điện và việc chuyển đổi kỹ thuật rất khó khăn, và cảm biến dòng điện Hall kín truyền thống hoặc shunt không thể giải quyết vấn đề. Do đó, cảm biến dòng mở Hall có thể được sử dụng để giải quyết vấn đề đo dòng điện một chiều trong dự án biến đổi, để đảm bảo quá trình biến đổi hoạt động an toàn mà không bị mất điện.
Thiết kế sản phẩm
Đặc điểm cấu trúc
Cảm biến dòng điện Hall miệng mở được phát triển trên cơ sở cảm biến dòng điện Hall miệng kín truyền thống. Nó có cấu trúc mới lạ và ngoại hình đẹp. Toàn bộ được cấu tạo bởi vỏ, lõi sắt, bảng mạch lấy mẫu và nhựa cố định. Chất liệu vỏ được làm bằng hợp kim PC / ABS có đặc tính chịu nhiệt độ cao, độ bền cơ học cao và bảo vệ môi trường. Lõi được làm bằng thép tấm silicon liên kết nguội định hướng, có các đặc điểm là hoạt động ổn định, độ bền cơ học cao và độ dẫn từ cực cao. Thiết bị đầu cuối có thể cắm được màu xanh lá cây được sử dụng cho bảng mạch và hệ thống dây điện bên ngoài, thuận tiện và đáng tin cậy cho việc đấu dây tại chỗ. Cấu trúc cụ thể được thể hiện trong Hình 1 và 2. Hình thức bên ngoài của sản phẩm sử dụng thiết kế tách rời. Hình 1 là đường truyền tròn, thích hợp để đi qua hệ thống DC khi bus chính là cáp. , Hình 2 thông qua hình vuông, thích hợp cho hệ thống DC khi thanh cái chính là thanh đồng. Theo phạm vi đo của dòng điện sơ cấp và yêu cầu về độ thủng, loại sản phẩm tương ứng có thể được chọn. Loạt cảm biến này có thể đo dải dòng điện 20A ~ 20000A, hình dạng chính của phi 20, 40, 60, 64 * 16, 85 * 27, 104 * 36, 140 * 50 và các thông số kỹ thuật khác, như trong Hình 3 , phù hợp với các ứng dụng khác nhau.
Hình 1 Mẫu đường chuyền tròn Hình 2 Mẫu đường chuyền vuông
Hình 3 Cảm biến dòng điện Hall loại hở AHKC
Nguyên lý làm việc
Cảm biến dòng điện dựa trên hiệu ứng sảnh, nguyên lý cảm ứng điện từ, thiết kế của một bộ cảm biến, theo nguyên tắc có thể được chia thành chế độ vòng hở (thẳng) và chế độ vòng kín (loại cân bằng từ), cảm biến dòng điện mở theo kiểu truyền thống Vòng hở (thẳng) được cải tiến trên cơ sở cảm biến Hall, khác với thiết kế Hall lõi đơn, chip đơn truyền thống, Để thiết kế cấu trúc phân chia, lõi sắt được tách ra và lắp đặt đối xứng. Phần cứng sử dụng đầu vào vi sai bổ sung song song của chip Hall đôi. Nguyên lý của cảm biến Hall kiểu mở được thể hiện trong Hình 4:
Hình 4 Sơ đồ của cảm biến Hall mở
Khi dòng điện bên sơ cấp IP chạy qua một dây dẫn dài, sẽ sinh ra từ trường xung quanh dây dẫn, có độ lớn của từ trường và tỉ lệ với cường độ dòng điện qua dây dẫn, từ trường tụ thành hình tròn, qua hai phần tử trong phép đo khe hở không khí hình tròn, hai dấu phần tử Hall thay vào đó được đặt trong cùng một trường, tín hiệu đầu ra với các đặc tính bổ sung của điện áp đầu ra bằng đầu ra bộ khuếch đại vi sai, không chỉ có thể triệt tiêu nhiễu chế độ chung mà còn cả ảnh hưởng của độ lệch nhiệt độ, đầu ra điện áp VS phản ánh chính xác IP dòng điện bên ban đầu. Đầu ra định mức chung được hiệu chỉnh là DC ± 5V hoặc DC4-20mA.
Cài đặt sản phẩm
Lấy các sản phẩm có lỗ vuông làm ví dụ, như trong Hình 5, mở vít lắp của cảm biến dòng điện kiểu hở Hall và tháo phần thân dưới của cảm biến; Thân trên của cảm biến dòng điện Hall loại mở được tải vào thanh dẫn chính của hệ thống phân phối, và thân dưới của cảm biến đóng. Các vít lắp và miếng đệm của cảm biến đi qua các lỗ cố định của thân trên và thân dưới, thân trên và dưới của cảm biến được cố định với nhau. Nếu có thể lắp đặt tắt nguồn tại chỗ, có thể mở hai lỗ ren tương ứng trên tấm đồng theo yêu cầu về khoảng cách cảm biến và cảm biến được cố định trên lỗ ren của thanh cái thông qua lỗ cố định lắp phía sau để hoàn thiện lắp đặt cảm biến; Nếu địa điểm yêu cầu lắp đặt điện liên tục, đệm cao su hỗ trợ có thể được nhúng giữa vỏ và tấm đồng để đảm bảo rằng cảm biến có thể hoạt động đáng tin cậy trong điều kiện rung. Toàn bộ quá trình cài đặt tương đối nhanh chóng và đơn giản.
Hình 5 Sơ đồ lắp đặt sản phẩm
Ưu điểm của cảm biến Hall loại mở
So với phương pháp đo dòng điện một chiều truyền thống thường được áp dụng bằng shunt hoặc máy biến áp, cảm biến Hall loại mở có những ưu điểm sau:
1) Độ cách điện cao của phía sơ cấp và phía thứ cấp, cách ly lên đến AC 12KV;
2) Không mất chèn;
3) Hiệu suất động tốt: thời gian đáp ứng nhỏ hơn 20uS và tốc độ theo dõi Di / dt cao hơn 20A / uS
4) Không cần phải tháo rời cáp bên hoặc xe buýt ban đầu trong quá trình lắp đặt. Nó đặc biệt thích hợp cho việc chuyển đổi và xây dựng các thiết bị không được phép mất điện.
Ứng dụng sản phẩm
Cảm biến dòng hở Hall chủ yếu được sử dụng trong chuyển đổi hệ thống phân phối DC trong nhà máy, chẳng hạn như chuyển đổi hệ thống điện DC trong nhà máy điện, biến đổi hệ thống DC trong trạm biến áp, chuyển đổi phòng thông tin liên lạc, chuyển đổi đầu máy đường sắt và các dự án khác. Nó có thể chuyển đổi tín hiệu dòng điện DC cạnh trung tâm của hệ thống thành đầu ra DC ± 5V hoặc 4-20mA tiêu chuẩn. Nó đóng vai trò giám sát và cách ly điện, và có thể được sử dụng với các thiết bị giám sát nhiều vòng lặp hoặc các thiết bị đo điện khác.
Phần kết luận
Cảm biến dòng điện Hall đầu cuối đóng một vai trò quan trọng trong ứng dụng của hệ thống DC vì cấu trúc đơn giản, lắp đặt thuận tiện, hoạt động đáng tin cậy và khả năng ứng dụng tốt khác, đặc biệt là trong các dự án cải tạo.