Sensore di corrente Hall di tipo aperto in una fabbrica russa

Riassunto: Secondo il principio, le caratteristiche e la modalità di installazione del sensore di corrente Hall di tipo aperto, viene analizzata l'applicazione del sensore di corrente Hall di tipo aperto nel sistema di trasformazione e distribuzione della fabbrica, in modo da fornire una soluzione agli utenti per realizzare rapidamente la distribuzione intelligente del sistema DC.

1. Panoramica

Il sistema di distribuzione DC è solitamente composto da un alimentatore switching ad alta frequenza e una batteria, che viene utilizzato per fornire un'alimentazione DC affidabile per controllo, segnale, protezione relè e dispositivi automatici, illuminazione antinfortunistica e così via nel sistema DC. Ha requisiti elevati per l'affidabilità, la stabilità e la qualità dell'alimentazione elettrica. Pertanto, nel sistema DC russo, abbiamo adattato il contatore di distribuzione DC Hall utilizzato. Durante la trasformazione del sistema DC, non si verifica alcuna interruzione di corrente, la trasformazione ingegneristica è difficile e il tradizionale sensore di corrente Hall chiuso o shunt non può risolvere il problema. Pertanto, il sensore di corrente Hall aperto può essere utilizzato per risolvere il problema della misurazione della corrente CC nel progetto di trasformazione, in modo da garantire il funzionamento sicuro del processo di trasformazione senza interruzioni di corrente.

2. Progettazione del prodotto

2.1 Caratteristiche strutturali

Il sensore di corrente Hall a bocca aperta è sviluppato sulla base del tradizionale sensore di corrente Hall a bocca chiusa. Ha una struttura nuova e un bell'aspetto. Il tutto è composto da guscio, nucleo in ferro, circuito stampato di campionamento e resina fissa. Il materiale del guscio è realizzato in lega PC/ABS, che presenta le caratteristiche di resistenza alle alte temperature, elevata resistenza meccanica e protezione ambientale. Il nucleo è realizzato in lamiera di acciaio al silicio orientata e incollata a freddo, che presenta le caratteristiche di prestazioni stabili, elevata resistenza meccanica e conduttività magnetica estremamente elevata. Il terminale verde collegabile viene utilizzato per il circuito stampato e il cablaggio esterno, che è comodo e affidabile per il cablaggio in loco.

La struttura specifica è mostrata nelle Figure 1 e 2. L'aspetto del prodotto adotta un design diviso. La Figura 1 è un passaggio circolare, adatto per il passaggio attraverso il sistema CC quando il bus primario è un cavo. , Fig. 2 passo quadrato, adatto per il sistema DC quando il bus primario è in barra di rame. In base al campo di misurazione della corrente primaria e ai requisiti di perforazione, è possibile selezionare il tipo di prodotto corrispondente. Questa serie di sensori può misurare l'intervallo di corrente compreso tra 20 A e 20.000 A, la forma principale del phi 20, 40, 60, 64*16, 85*27, 104*36, 140*50 e altre specifiche, come mostrato nella Figura 3 , adatto a diverse applicazioni.

Fig. 1 schema di passata circolare

Fig. 2 Schema della passata quadrata

Figura 3 Sensore di corrente Hall di tipo aperto serie AHKC

2.2 Principio di funzionamento

Sensore di corrente Hall basato sull'effetto Hall, principio di induzione elettromagnetica, progettazione di un sensore, secondo il principio può essere suddiviso in modalità ad anello aperto (diritto) e modalità ad anello chiuso (tipo bilanciamento magnetico), il sensore di corrente Hall aperto è in un tradizionale il circuito aperto (diritto) è migliorato sulla base del sensore Hall, è diverso dal tradizionale design Hall a nucleo singolo e a chip singolo. Per progettare una struttura divisa, il nucleo di ferro è separato e installato simmetricamente. L'hardware adotta un ingresso differenziale complementare parallelo di chip a doppia Hall. Il principio del sensore Hall di tipo aperto è mostrato nella Figura 4:

Fig. 4 Rappresentazione schematica del sensore Hall aperto

Quando la corrente del lato primario IP scorre attraverso un lungo filo, produrrà un campo magnetico attorno al filo, la dimensione del campo magnetico è proporzionale alla corrente attraverso il filo, il campo magnetico raccolto nella circolare, attraverso due elementi hall in la misurazione circolare del traferro, due elementi Hall posizionati invece nello stesso campo, il segnale di uscita con caratteristiche complementari della tensione di uscita tramite l'uscita dell'amplificatore differenziale, non solo può sopprimere l'interferenza di modo comune, ma anche l'influenza della deriva termica, l'uscita la tensione VS riflette accuratamente la corrente laterale originale IP. L'uscita nominale generale è calibrata come DC±5V o DC4-20mA.

2.3 Installazione del prodotto

Prendiamo come esempio i prodotti a foro quadrato, come mostrato nella Figura 5, apriamo la vite di montaggio del sensore di corrente Hall di tipo aperto e rimuoviamo il corpo inferiore del sensore. Il corpo superiore del sensore di corrente Hall di tipo aperto viene caricato nel bus primario del sistema di distribuzione e il corpo inferiore del sensore è chiuso. Le viti di montaggio e le guarnizioni del sensore passano attraverso i fori di fissaggio dei corpi superiore e inferiore, e i corpi superiore e inferiore del sensore sono fissati insieme.

Se è possibile l'installazione con spegnimento in loco, è possibile aprire due fori filettati corrispondenti sulla piastra di bronzo in base ai requisiti di spaziatura del sensore e il sensore è fissato sul foro filettato della sbarra collettrice attraverso il foro di fissaggio del montaggio posteriore per completare il installazione del sensore; Se il sito richiede un'installazione elettrica continua, il cuscinetto in gomma di supporto può essere incorporato tra il guscio e la piastra in bronzo per garantire che il sensore possa funzionare in modo affidabile in condizioni di vibrazione. L'intero processo di installazione è relativamente rapido e semplice.

Fig. 5 Schema di installazione del prodotto

2.4 Vantaggi del sensore Hall di tipo aperto

Rispetto al tradizionale metodo di misurazione della corrente continua generalmente adottato tramite shunt o trasformatore, il sensore Hall di tipo aperto presenta i seguenti vantaggi:

1) Elevata resistenza dell'isolamento del lato primario e del lato secondario, fino all'isolamento AC 12KV;

2) Nessuna perdita di inserzione;

3) Buone prestazioni dinamiche: il tempo di risposta è inferiore a 20uS e la velocità di tracciamento Di/dt è superiore a 20A/uS

4) Non è necessario smontare il cavo laterale o il bus originale durante l'installazione. È particolarmente adatto per la trasformazione e la costruzione di apparecchiature a cui non è consentito perdere potenza.

3. Applicazione del prodotto

Il sensore di corrente Hall open-end viene utilizzato principalmente nella trasformazione del sistema di distribuzione DC nelle fabbriche, come la trasformazione del sistema di alimentazione DC nelle centrali elettriche, la trasformazione del sistema DC nelle sottostazioni, la trasformazione della sala di comunicazione, la trasformazione della locomotiva ferroviaria e altri progetti. Può convertire il segnale di corrente CC del bordo centrale del sistema in un'uscita standard CC ± 5 V o 4-20 mA. Svolge il ruolo di monitoraggio e isolamento elettrico e può essere utilizzato con strumenti di monitoraggio multi-loop o altri strumenti di misurazione elettrica.

4. Conclusione

Il sensore di corrente Hall open-end svolge un ruolo importante nell'applicazione del sistema DC grazie alla sua struttura semplice, installazione conveniente, funzionamento affidabile e altre buone applicabilità, soprattutto nel progetto di ristrutturazione.