Offener Hall-Stromsensor in einer russischen Fabrik

Zusammenfassung: Gemäß dem Prinzip, den Eigenschaften und der Installationsart des offenen Hall-Stromsensors wird die Anwendung des offenen Hall-Stromsensors im Transformations- und Verteilungssystem der Fabrik analysiert, um eine Lösung für Benutzer bereitzustellen um die intelligente Verteilung des Gleichstromsystems schnell zu realisieren.

1. Übersicht

Das Gleichstromverteilungssystem besteht normalerweise aus einem Hochfrequenz-Schaltnetzteil und einer Batterie, die zur zuverlässigen Gleichstromversorgung für Steuerung, Signal, Relaisschutz und automatische Geräte, Unfallbeleuchtung usw. im Gleichstromsystem verwendet werden. Es werden hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit, Stabilität und Qualität der Stromversorgung gestellt. Daher haben wir im russischen DC-System den verwendeten DC-Hall-Verteilungszähler angepasst. Während der Transformation des Gleichstromsystems kommt es zu keinem Stromausfall, und die technische Transformation ist schwierig, und der herkömmliche geschlossene Hall-Stromsensor oder Shunt kann das Problem nicht lösen. Daher kann der offene Hall-Stromsensor zur Lösung des Problems der Gleichstrommessung im Transformationsprojekt verwendet werden, um den sicheren Betrieb des Transformationsprozesses ohne Stromausfall zu gewährleisten.

2. Produktdesign

2.1 Strukturmerkmale

Der Hall-Stromsensor mit offenem Mund wurde auf der Grundlage des herkömmlichen Hall-Stromsensors mit geschlossenem Mund entwickelt. Es hat eine neuartige Struktur und ein schönes Aussehen. Das Ganze besteht aus Gehäuse, Eisenkern, Probenahmeplatine und festem Harz. Das Schalenmaterial besteht aus einer PC/ABS-Legierung, die sich durch hohe Temperaturbeständigkeit, hohe mechanische Festigkeit und Umweltschutz auszeichnet. Der Kern besteht aus orientiertem, kaltgebundenem Siliziumstahlblech, das sich durch stabile Leistung, hohe mechanische Festigkeit und extrem hohe magnetische Leitfähigkeit auszeichnet. Die grüne steckbare Klemme wird für die Leiterplatten- und externe Verkabelung verwendet, was für die Verkabelung vor Ort bequem und zuverlässig ist.

Die spezifische Struktur ist in den Abbildungen 1 und 2 dargestellt. Das Erscheinungsbild des Produkts weist ein geteiltes Design auf. Abbildung 1 ist ein runder Durchgang, der für den Durchgang durch das Gleichstromsystem geeignet ist, wenn der Primärbus ein Kabel ist. , Abb. 2, quadratischer Durchgang, geeignet für das Gleichstromsystem, wenn der Primärbus aus einer Kupferschiene besteht. Je nach Messbereich des Primärstroms und Perforationsanforderungen kann der entsprechende Produkttyp ausgewählt werden. Diese Sensorserie kann den Strombereich von 20 A bis 20.000 A, die Hauptform des Phi 20, 40, 60, 64*16, 85*27, 104*36, 140*50 und andere Spezifikationen messen, wie in Abbildung 3 dargestellt , geeignet für verschiedene Anwendungen.

Abb. 1 kreisförmiges Passmuster

Abb. 2 Quadratisches Passmuster

Abbildung 3 Offener Hall-Stromsensor der Serie AHKC

2.2 Funktionsprinzip

Der Hall-Stromsensor basiert auf dem Hall-Effekt, dem elektromagnetischen Induktionsprinzip und dem Design eines Sensors. Nach dem Prinzip kann er in den Open-Loop-Modus (gerade) und den Closed-Loop-Modus (magnetischer Balance-Typ) unterteilt werden. Der Open-Hall-Stromsensor ist ein traditioneller Der offene Regelkreis (gerade) wird auf der Basis des Hall-Sensors verbessert und unterscheidet sich von der herkömmlichen Single-Core- und Single-Chip-Design-Halle. Um eine geteilte Struktur zu entwerfen, wird der Eisenkern getrennt und symmetrisch installiert. Die Hardware verwendet einen parallelen komplementären Differenzeingang von Doppel-Hall-Chips. Das Prinzip des offenen Hall-Sensors ist in Abbildung 4 dargestellt:

Abb. 4 Schematische Darstellung eines offenen Hall-Sensors

Wenn der primärseitige Strom IP durch einen langen Draht fließt, erzeugt er ein Magnetfeld um den Draht, dessen Größe proportional zum Strom durch den Draht ist, und das Magnetfeld wird kreisförmig durch zwei Hall-Elemente gesammelt Bei der kreisförmigen Luftspaltmessung werden stattdessen zwei Hall-Element-Markierungen im gleichen Feld platziert, wobei das Ausgangssignal mit komplementären Eigenschaften der Ausgangsspannung durch Differenzverstärkerausgang ausgegeben wird. Dadurch können nicht nur Gleichtaktstörungen, sondern auch der Einfluss von Temperaturdrift am Ausgang unterdrückt werden Die Spannung VS spiegelt genau den ursprünglichen Seitenstrom IP wider. Der allgemeine Nennausgang ist auf DC ± 5 V oder DC 4–20 mA kalibriert.

2.3 Produktinstallation

Nehmen Sie als Beispiel Produkte mit quadratischen Löchern, wie in Abbildung 5 dargestellt. Öffnen Sie die Befestigungsschraube des offenen Hall-Stromsensors und entfernen Sie den unteren Körper des Sensors. Der obere Körper des offenen Hall-Stromsensors wird in den Primärbus des Verteilungssystems geladen, und der untere Körper des Sensors ist geschlossen. Die Befestigungsschrauben und Dichtungen des Sensors werden durch die Befestigungslöcher des Ober- und Unterkörpers geführt und der Ober- und Unterkörper des Sensors werden aneinander befestigt.

Wenn eine Installation vor Ort mit Abschaltung möglich ist, können entsprechend den Sensorabstandsanforderungen zwei entsprechende Gewindelöcher auf der Bronzeplatte geöffnet werden, und der Sensor wird zur Vervollständigung durch das hintere Montagebefestigungsloch am Gewindeloch der Sammelschiene befestigt Installation des Sensors; Wenn der Standort eine kontinuierliche Elektroinstallation erfordert, kann das unterstützende Gummipolster zwischen dem Gehäuse und der Bronzeplatte eingebettet werden, um sicherzustellen, dass der Sensor unter Vibrationsbedingungen zuverlässig arbeiten kann. Der gesamte Installationsprozess ist relativ schnell und einfach.

Abb. 5 Produktinstallationsdiagramm

2.4 Vorteile des offenen Hallsensors

Im Vergleich zur herkömmlichen Gleichstrommessmethode, die im Allgemeinen mit Shunt oder Transformator verwendet wird, bietet der offene Hall-Sensor die folgenden Vorteile:

1) Hohe Isolationsfestigkeit der Primär- und Sekundärseite, bis zu AC 12KV Isolation;

2) Kein Einfügungsverlust;

3) Gute dynamische Leistung: Die Reaktionszeit beträgt weniger als 20 uS und die Tracking-Geschwindigkeit Di /dt ist höher als 20 A/uS

4) Bei der Installation ist keine Demontage des Original-Seitenkabels oder -Busses erforderlich. Es eignet sich besonders für den Umbau und den Bau von Geräten, die keinen Stromverlust zulassen dürfen.

3. Produktanwendung

Open-End-Hall-Stromsensoren werden hauptsächlich bei der Transformation von Gleichstromverteilungssystemen in Fabriken eingesetzt, beispielsweise bei der Umwandlung von Gleichstromsystemen in Kraftwerken, bei der Umwandlung von Gleichstromsystemen in Umspannwerken, bei der Umwandlung von Kommunikationsräumen, bei der Umwandlung von Eisenbahnlokomotiven und anderen Projekten. Es kann das DC-Stromsignal der zentralen Kante des Systems in einen Standard-DC-Ausgang von ± 5 V oder 4–20 mA umwandeln. Es dient der Überwachung und elektrischen Isolierung und kann mit Multi-Loop-Überwachungsgeräten oder anderen elektrischen Messgeräten verwendet werden.

4. Fazit

Der Open-End-Hall-Stromsensor spielt aufgrund seines einfachen Aufbaus, der bequemen Installation, des zuverlässigen Betriebs und anderer guter Anwendbarkeit, insbesondere bei Renovierungsprojekten, eine wichtige Rolle bei der Anwendung von Gleichstromsystemen.