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电流互感器原理及测试方法讲解

电流互感器的工作原理,民熔

电流互感器 是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次侧绕组匝数很少,串在需要测量的电流的线路中。 因此它经常有线路的全部电流流过,二次侧绕组匝数比较多,串接在测量仪表和保护回路中,电流互感器在工作时,它的二次侧回路始终是闭合的,因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小,电流互感器的工作状态接近短路。电流互感器是把一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量,二次侧不可开路 工作原理 在发电、变电、输电、配电和用电的线路中电流大小悬殊,从几安到几万安都有。 为便于测量、保护和控制需要转换为比较统一的电流,另外线路上的电压一般都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到电流变换和电气隔离作用

对于指针式的电流表,电流互感器的二次电流大多数是安培级的(如5A等)。对于数字化仪表,采样的信号一般为毫安级(0-5V、4-20mA等)。微型电流互感器二次电流为毫安级,主要起大互感器与采样之间的桥梁作用。 微型电流互感器也有人称之为“仪用电流互感器”。(“仪用电流互感器”有一层含义是在实验室使用的多电流比精密电流互感器,一般用于扩大仪表量程。 电流互感器与变压器类似也是根据电磁感应原理 工作,变压器变换的是电压而电流互感器变换的是电流罢了。电流互感器接被测电流的绕组(匝数为N1),称为一次绕组(或原边绕组、初级绕组);接测量仪表的绕组(匝数为N2)称为二次绕组(或副边绕组、次级绕组)。

电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比,叫实际电流比K。电流互感器在额定电流下工作时的电流比叫电流互感器额定电流比,用Kn表示。 Kn=I1n/I2n 电流互感器(Current transformer 简称CT)的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流,用来进行保护、测量等用途。如变比为400/5的电流互感器,可以把实际为400A 的电流转变为5A的电流。

电路原理图详解

电子电路图原理分析 电器修理、电路设计都是要通过分析电路原理图,了解电器的功能和工作原理,才能得心应手开展工作的。作为从事此项工作的同志,首先要有过硬的基本功,要能对有技术参数的电路原理图进行总体了解,能进行划分功能模块,找出信号流向,确定元件作用。若不知电路的作用,可先分析电路的输入和输出信号之间的关系。如信号变化规律及它们之间的关系、相位问题是同相位,或反相位。电路和组成形式,是放大电路,振荡电路,脉冲电路,还是解调电路。 要学会维修电器设备和设计电路,就必须熟练掌握各单元电路的原理。会划分功能块,能按照不同的功能把整机电路的元件进行分组,让每个功能块形成一个具体功能的元件组合,如基本放大电路,开关电路,波形变换电路等。 要掌握分析常用电路的几种方法,熟悉每种方法适合的电路类型和分析步骤。 1.交流等效电路分析法 首先画出交流等效电路,再分析电路的交流状态,即:电路有信号输入时,电路中各环节的电压和电流是否按输入信号的规律变化、是放大、振荡,还是限幅削波、整形、鉴相等。 2.直流等效电路分析法 画出直流等效电路图,分析电路的直流系统参数,搞清晶体管静态工作点和偏置性质,级间耦合方式等。分析有关元器件在电路中所处状态及起的作用。例如:三极管的工作状态,如饱和、放大、截止区,二极管处于导通或截止等。 3.频率特性分析法 主要看电路本身所具有的频率是否与它所处理信号的频谱相适应。粗略估算一下它的中心频率,上、下限频率和频带宽度等,例如:各种滤波、陷波、谐振、选频等电路。 4.时间常数分析法 主要分析由R、L、C及二极管组成的电路、性质。时间常数是反映储能元件上能量积累和消耗快慢的一个参数。若时间常数不同,尽管它的形式和接法相似,但所起的作用还是不同,常见的有耦合电路、微分电路、积分电路、退耦电路、峰值检波电路等。 最后,将实际电路与基本原理对照,根据元件在电路中的作用,按以上的方法一步步分析,就不难看懂。当然要真正融会贯通还需要坚持不懈地学习。 电子设备中有各种各样的图。能够说明它们工作原理的是电原理图,简称电路图。 电路图有两种 一种是说明模拟电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示电阻器、电容器、开关、晶体管等实物,用线条把元器件和单元电路按工作原理的关系连接起来。这种图长期以来就一直被叫做电路图。 另一种是说明数字电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示门、触发器和各种逻辑部件,用线条把它们按逻辑关系连接起来,它是用来说明各个逻辑单元之间的逻辑关系和整机的逻辑功能的。为了和模拟电路的电路图区别开来,就把这种图叫做逻辑电路图,简称逻辑图。 除了这两种图外,常用的还有方框图。它用一个框表示电路的一部分,它能简洁明了地说明电路各部分的关系和整机的工作原理。 一张电路图就好象是一篇文章,各种单元电路就好比是句子,而各种元器件就是组成句子的单词。所以要想看懂电路图,还得从认识单词——元器件开始。有关电阻器、电容器、电感线圈、晶体管等元器件的用途、类别、使用方法等内容可以点击本文相关文章下的各个链接,本文只把电路图中常出现的各种符号重述一遍,希望初学者熟悉它们,并记住不忘。 电阻器与电位器(什么是电位器) 符号详见图 1 所示,其中( a )表示一般的阻值固定的电阻器,( b )表示半可调或微调电阻器;( c )表示电位器;( d )表示带开关的电位器。电阻器的文字符号是“ R ”,电位器是“ RP ”,即在 R 的后面再加一个说明它有调节功能的字符“ P ”。

(完整版)电流互感器末屏的工作原理及试验方法

电流互感器末屏的工作原理及试验方法(故障攻关特色工作室) 朔黄铁路原平分公司

一、什么是电流互感器的电容屏及末屏? 电容型电流互感器器身的一次绕组为“U”字型,导体根据额定电流的大小而有铝管、铜管等形式,一次绕组用绝缘纸缠绕,一般由数层绝缘纸绕制而成,绝缘纸之间有锡箔层,这些锡箔层即电容屏,其中,靠近一次绕组的屏称为“零屏”,最外层的电容屏称之为末屏,也称作“地屏”。两两电容屏之间形成电容。 二、电流互感器内部为什么要设置电容屏? 电容型电流互感器随着额定电压等级的提高,尤其是110KV及以上电压等级的电流互感器,其互感器缠绕一次绕组的绝缘纸厚度也越来越大,这就使绝缘内的电场强度越来越不均匀,而绝缘材料的耐电强度是有限的,电场强度不均匀后,某些局部绝缘所受的电场强度会超出本身耐电强度,绝缘整体的利用率就会降低,如果在绝缘纸中,设置一些电容屏,每两个电容屏与两屏之间的绝缘层就形成一个电容器,电容器的最内电极(零屏)与电流互感器一次绕组高压端连接,最外电极(末屏)与地连接时,整个电流互感器就构成一个高电压与地电位之间由多个电容器串联的电容器。 绝缘纸缠绕一次绕组为圆柱形同心圆结构,串联的每个电容器(相邻两个电容屏组成)都是一个圆柱形电容器,同等绝缘厚度下,电容屏设置越多,每个电容器的内极半径和外极半径之差就越小,内外电极表面的场强差别也就越小,若中间屏数量无限多,则各电容屏之间的场强差别趋近于零,但在实际的电流互感器中,电容屏数量是有限的,所以每个电容屏的场强也并不完全相等,但也起到了非常大

的均匀场强的作用,这样就使内绝缘的各部分尽量场强分布一致,最大程度的利用绝缘材料。 三、电流互感器的末屏为什么一定要接地? 电流互感器最外部的电容屏即末屏必须接地,如果末屏接地发生断裂或接触不良,末屏与地之间会形成一个电容,而这个电容远小于流互内部电容屏之间的电容,也就是说,首屏到末屏为数个容值一样的串联电容器,接地断裂或接触不良后,这个电路又串进一个容值很小的电容器。 容抗X=1/(2πfC),可见频率相同的情况下,电容器的容值与容抗成反比,所以在这个电路中,这个串进来的对地小电容容抗要远大于流互内部电容器。而又由于串联电路,电流处处相等,所以电流互感器内各电容器的电量Q是相等的,Q=CU,所以对地小电容所分得的电压远远大于流互内部电容器。这个末屏高电压会使电流互感器内部绝缘的电场强度分布极度不均匀,在电场力的作用下,内部绝缘的电荷会朝末屏聚集,场强集中后,周围固体介质会烧坏或炭化,也会使绝缘油分解出大量特征气体,从而使绝缘油色谱分析结果超标,也会对地发生火花放电。 如果末屏接地,电流互感器只存在电容屏组成的电容,则每个电容器电压均分,且末屏接地,导致末屏这个最外极的电容屏电势为零,而由于电容器两极板之间电荷一定是数量相等,极性相反,且只会从负极板经外部电路流向正极板放电,所以末屏这个极板的电荷并不会导入进地,即Q不变。

电流互感器简单易懂的原理讲解

一、电流互感器结构原理 1 普通电流互感器结构原理 电流互感器的结构较为简单,由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。其工作原理与变压器基本相同,一次绕组的匝数(N1)较少,直 接串联于电源线路中,一次负荷电流()通过一次绕组时,产生的交变磁通感应产生按 比例减小的二次电流();二次绕组的匝数(N 2 )较多,与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷(Z)串联形成闭合回路,见图1。 图1 普通电流互感器结构原理图 由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数,I 1N 1 =I 2 N 2 ,电流互感器额定电流比: 。电流互感器实际运行中负荷阻抗很小,二次绕组接近于短路状态,相当于一个短路运行的变压器。 2 穿心式电流互感器结构原理 穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组,载流(负荷电流)导线由L1至L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形(或其他形状)铁心起一次绕组作用。二次绕组直接均匀地缠绕在圆形铁心上,与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路,见图2。

图2 穿心式电流互感器结构原理图 由于穿心式电流互感器不设一次绕组,其变比根据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数确定,穿心匝数越多,变比越小;反之,穿心匝数越少,变比越大,额定电流比:。 式中I1——穿心一匝时一次额定电流; n——穿心匝数。 3特殊型号电流互感器 3.1 多抽头电流互感器。这种型号的电流互感器,一次绕组不变, 在绕制二次绕组时,增加几个抽头,以获得多个不同变比。它具有一

个铁心和一个匝数固定的一次绕组,其二次绕组用绝缘铜线绕在套装于铁心上的绝缘筒上,将不同变比的二次绕组抽头引出,接在接线端子座上,每个抽头设置各自的接线端子,这样就形成了多个变比,见图3。 图3 多抽头电流互感器原理图 例如二次绕组增加两个抽头,K1、K2为100/5,K1、K3为75/5,K1、K4为50/5等。此种电流互感器的优点是可以根据负荷电流变比,调换二次接线端子的接线来改变变比,而不需要更换电流互感器,给使用提供了方便。 3.2 不同变比电流互感器。这种型号的电流互感器具有同一个铁心和一次绕组,而二次绕组则分为两个匝数不同、各自独立的绕组,以满足同一负荷电流情况下不同变比、不同准确度等级的需要,见图4。 图4 不同变比电流互感器原理图 例如在同一负荷情况下,为了保证电能计量准确,要求变比较小一些(以满足负荷电流在一次额定值的2/3左右),准确度等级高一些

电工基础电路图讲解

电路图基础知识讲解 对一个没有电工基础,或者刚入门的从业者,都比较迷茫,都会有这么一个问题,看到电路图,无从下手,不知道该从哪边学起,下面简单介绍下一些基础知识,供大家参考。 首先,要了解各个元件的有什么功能,有什么特点。说白了就是要了解各个元件有什么作用。 其次,要了解各个元件间的组合有什么功能。 再者,要知道一些基本的电路,比如:基本的电压源与电流源之间的相互转换电路,基本的运算放大电路等等。 然后,就是可以适当的看一点复杂的电路图,慢慢了解各个电路间电流的走向。 以上所说的模拟电路,还有数字电路就是要多了解一些‘门’的运用,比如说:与非门,与或门等等。还有在一些复杂的电路图上会有集成芯片,所以,你还要了解给个芯片引脚的作用是什么,该怎么接,这些可以在网上或书上查到,再有,提到一点就是一些电路中的控制系统,有复杂的控制系统,也有简单的控制系统,我说一个简单的,比如说单片机的,你就要了解这个单片机有多少引脚,各个引脚的功能是什么,这个单片机要一什么铺助电路想连接,这样组成一个完整的电路。 想学会电路图就是要你多看,多去了解,多去接触,这样更容易学会。 一、电子电路图的意义 电路图是人们为了研究和工程的需要,用约定的符号绘制的一种表示电路结构的图形。通过电路图可以知道实际电路的情况。这样,我们在分析电路时,就不必把实物翻来覆去地琢磨,而只要拿着一张图纸就可以了;在设计电路时,也可以从容地在纸

上或电脑上进行,确认完善后再进行实际安装,通过调试、改进,直至成功;而现在,我们更可以应用先进的计算机软件来进行电路的辅助设计,甚至进行虚拟的电路实验,大大提高了工作效率。 二、电子电路图的分类 常遇到的电子电路图有原理图、方框图、装配图和印板图等 ( 一) 原理图 原理图就是用来体现电子电路的工作原理的一种电路图,又被叫做“电原理图”。这种图,由于它直接体现了电子电路的结构和工作原理,所以一般用在设计、分析电路中。分析电路时,通过识别图纸上所画的各种电路元件符号,以及它们之间的连接方式,就可以了解电路的实际工作时情况。图1 所示的就是一个收音机电路的原理图。 图一 ( 二) 方框图( 框图) 方框图是一种用方框和连线来表示电路工作原理和构成概况的电路图。从根本上说,这也是一种原理图,不过在这种图纸中,除了方框和连线,几乎就没有别的符号了。它和上面的原理图主要的区别就在于原理图上详细地绘制了电路的全部的元器

电压和电流互感器原理及结构

电压互感器: 工作原理: 其工作原理与变压器相同,基本结构也是铁心和原、副绕组。特点是容量很小且比较恒定,正常运行时接近于空载状态。 电压互感器本身的阻抗很小,一旦副边发生短路,电流将急剧增长而烧毁线圈。为此,电压互感器的原边接有熔断器,副边可靠接地,以免原、副边绝缘损毁时,副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。 测量用电压互感器一般都做成单相双线圈结构,其原边电压为被测电压(如电力系统的线电压),可以单相使用,也可以用两台接成V-V形作三相使用。实验室用的电压互感器往往是原边多抽头的,以适应测量不同电压的需要。供保护接地用电压互感器还带有一个第三线圈,称三线圈电压互感器。三相的第三线圈接成开口三角形,开口三角形的两引出端与接地保护继电器的电压线圈联接。 正常运行时,电力系统的三相电压对称,第三线圈上的三相感应电动势之和为零。一旦发生单相接地时,中性点出现位移,开口三角的端子间就会出现零序电压使继电器动作,从而对电力系统起保护作用。

上图中两个尖尖一个接电压,一个接地,就形成了一次绕组,类似变压器,再有二次绕组接出来即可以。对于三个单相的电压互感器来说,每一相一端都接地,就形成了三相星型连接方式,这个接地就是PT的一次接地,即工作接地,主要作用是将中性点电位统一拉到地电位。使对地相对电压能准确统一的测量。 二次绕组必须接地,是安全接地,即:为防止高低电压绕组间绝缘击穿造成设备和人身事故,二次侧必须接地。 电磁式电压互感器

电容式电压互感器 为了获得理想的电压源,在网络中串入非线性补偿电感线圈L;为抗干扰,减少互感器开口三角形绕组的不平衡电压,提高零序保护装置的灵敏度,增设一个高频阻断线圈L’,为了抑制谐振的产生,常在互感器二次侧接入D阻尼器。

电流互感器分类及原理

1、电流互感器(Current Transformer,CT) 电力系统电能计量和保护控制的重要设备,是电力系统电能计量、继电保护、系统诊断与监测分析的重要组成部分,其测量精度、运行可靠性是实现电力系统安全、经济运行的前提。目前在电力系统中广泛应用的是电磁式电流互感器。 2、电流互感器国标(GB 1208-87S) 1)准确级:以该准确级在额定电流下所规定的最大允许电流误差百分数标称。 2)测量用电流互感器的标准准确级有:0.1、0.2、0.5、1、3、5; 特殊要求的电流互感器的准确级有:0.2S和0.5S; 保护用电流互感器准确级有:5P和10P两级。 3、电磁式电流互感器 1)原理: 一次线圈串联于被测电流线路中,二次线圈串接电流测量设备,一二次侧线圈绕在同一铁芯上,通过铁芯的磁耦合实现一次二次侧之间的电流传感过程。一二次侧线圈之间以及线圈与铁芯之间要采取一定的绝缘措施,以保证一次侧与二次侧之间的电气隔离。根据应用场合以及被测电流大小的不同,通过合理改变一二次侧线圈匝数比可以将一次侧电流值按比例变换成标准的1A或5A电流值,用于驱动二次侧电器设备或供测量仪表使用。 2)缺点: ①.绝缘要求复杂,体积大,造价高,维护工作量大; ②.输出端开路产生的高电压对周围人员和设备存在潜在的威胁; ③.固有的磁饱和、铁磁谐振、动态范围小、频率响应范围窄; ④.输出信号不能直接和微机相连,难以适应电力系统自动化、数字化的发展趋势。 4、电子式电流互感器 1)特征: ①.可以采用传统电流互感器、霍尔传感器、空心线圈(或称为Rogowski coils)或光学装置 作为一次电流传感器,产生与一次电流相对应的信号; ②.可以利用光纤作为一次转换器和二次转换器之间的信号传输介质; ③.二次转换器的输出可以是模拟量电压信号或数字量。 2)分类 (1)按传感原理的不同划分:光学电流互感器和光电式电流互感器 I、光学电流互感器(Optical Current Transformer,简称OCT) 原理:传感器完全基于光学技术和光学器件来实现。 II、光电式电流互感器(Opto-Electronic Current Transformer,简称OECT) 原理:传感部分采用电子器件而信号的传输采用光学器件和光学技术,是光电子技术的结合。 (2)按传感侧是否需要电源划分:无源型电流互感器和有源型电流互感器 I、无源型电流互感器:光学电流互感器的传感和传输部分均采用无源光学器件,其利用Farady 磁光效应,传感和传输信号都是来自二次侧的光信号,一次侧不需要额外能量供给。因此光学电流互感器属于无源型电流互感器。 II、有源型电流互感器:一种基于传统电流传感原理、采用有源器件调制技术、由光纤将高压端转换得到的光信号传送到低压端解调处理并得到被测电流信号的新型电流互感器、由于其电路

第二章电流互感器基础学习知识原理

第二章 电流互感器原理 电流互感器是一种专门用作变换电流的特种变压器。在正常工作条件下,其二次电流实质上与一次电流成正比,而且在连接方向正确时,二次电流对一次电流的相位差接近于零。 电流互感器的工作原理示于图2-1。互感器的一次绕组串连在电力线路中,线路电流就是互感器的一次电流。互感器的二次绕组外部回路接有测量仪器、仪表或继电保护、自动控制装置。在图2-1中将这些串联的低电压装置的电流线圈阻抗以及连接线路的阻抗用一个集中的阻抗Z b 表示。当线路电流,也就是互感器的一次电流变化时,互感器的二次电流也相应变化,把线路电流变化的信息传递给测量仪器、仪表和继电保护、自动控制装置。 根据电力线路电压等级的不同,电流互感器的一、二次绕组之间设置有足够的绝缘,以保证所有低压设备与高电压相隔离。 电力线路中的电流各不相同,通过电流互感器一、二次绕组匝数比的配置,可以将不同的线路电 流变换成较小的标准电流值,一般是5A 或1A ,这样可以减小仪表和继电器的尺寸,简化其规格。所以说电流互感器的主要作用是:①给测量仪器、仪表或继电保护、控制装置传递信息;② 使测量、保护和控制装置与高电压相隔离;③ 有利于测量仪器、仪表和继电保护、控制装置小型化、标准化。 第一节 基本工作原理 1. 磁动势和电动势平衡方程式 从图2-1看出,当一次绕组流过电流1I &时,由于电磁感应,在二次绕组中感应出电 动势,在二次绕组外部回路接通的情况下,就有二次电流2I &流通。此时的一次磁动势为一次电流1I &与一次绕组匝数N 1的乘积11N I &,二次磁动势为二次电流2I &与二次绕组匝数 N 2的乘积22N I &。根据磁动势平衡原则,一次磁动势除平衡二次磁动势外,还有极小的一 部分用于铁心励磁,产生主磁通m Φ&。因此可写出磁动势平衡方程式 102211N I N I N I &&&=+,A (2-1) 式中 1I &? 一次电流,A ; 2I &? 二次电流,A ; 0I &? 励磁电流,A ; N 1 ? 一次绕组匝数; 图2-1 电流互感器工作原理图 1?一次绕组 2?铁心 3?二次绕组 4?负荷 2

电压互感器与电流互感器的作用、原理及两者区别

电流互感器作用及工作原理_电压互感器的作用及工作原理_电压互感器和电流互感器的区别 电力系统为了传输电能,往往采用交流电压、大电流回路把电力送往用户,无法用仪表进行直接测量。互感器的作用,就是将交流电压和大电流按比例降到可以用仪表直接测量的数值,便于仪表直接测量,同时为继电保护和自动装置提供电源,所以说电压互感器与电流互感器在电力系统中起到了非常的大的作用,而本文要介绍的就是电压互感器与电流互感器的区别以及如何使用电压互感器测量交流电路线电压。 电流互感器作用及工作原理 电流互感器的主要所用是用来将交流电路中的大电流转换为一定比例的小电流(我国标准为5安倍),以供测量和继电保护只之用。大家应该知道在发电、变电、输电、配电过程中由于用电设备的不同,电流往往从几十安到几万安都有,而且这些电路还可能伴随高压。那么为了能够对这些线路的电路进行监控、测量,同时又要解决高压、高电流带来的危险,这时就需要用到电流互感器了。有些人可能见过电工用的钳形表,这是一种用来测量交流电流的设备,它那个“钳”便是穿心式电流互感器。

电流互感器的结构如下图所示,可用它扩大交流电流表的量程。在使用时,它的原线圈应与待测电流的负载线路相串联,副边线圈则与电流表串接成闭合回路,如图中右边的电路图所示。 电流互感器的原线圈是用粗导线绕成,其匝数只有一匝或几匝,因而它的阻抗极小。原线圈串接在待测电路中时,它两端的电压降极小。副线圈的匝数虽多,但在正常情况下,它的电动势E2并不高,大约只有几伏。 由于I1/I2=K i(Ki称为变流比)所以I1=K i*I2

由此可见,通过负载的电流就等于副边线圈所测得的电流与变流比K i之乘积。如果电流表同一只专用的电流互感器配套使用,则这安培表的刻度就可按大电流电路中的电流值标出。电流互感器次级电流最大值,通常设计为标准值5A。不同的电流的电路所配用的电流互感器是不同的,其变流比有10/5、20/5、30/5、50/5、75/5、100/5等等。 为了安全起见,电流互感器副线圈的一端和铁壳必须接地。 电流互感器规格型号识别方法 电流互感器的型号是由2~4位拼音字母及数字组成。通常能表示出电流互感器的线圈型式、绝缘种类、导体的材料及使用场所等。横线后面的数字表示绝缘结构的电压等级(4级)。电流互感器型号中字母的含义如下: L:在第一位,表示电流互感器;

开关电源各模块原理实图讲解

开关电源原理 一、开关电源的电路组成: 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值 降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及 杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。 当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪 涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是 负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5 容量变小,输出的交流纹波将增大。

时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象,在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增 大,Q1导通使Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时间烧毁,以保护后级电路。 三、功率变换电路: 1、MOS管的工作原理:目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET(MOS管),是利用半导 体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态,所以输入电阻可以大大提高,最高可达105欧姆,MOS管是利用栅源电压的大小,来改变半导体表面感生电荷的多少,从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图: 3、工作原理: R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器,和开关MOS管并接,使开关管电压应力减少,EMI减少,不发生二次击穿。在开关管Q1关断时,变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流,这些元件组合一起,能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制,因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时,UC3842停止工作,开关管Q1立即关断。 R1和Q1中的结电容C GS、C GD一起组成RC网络,电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小,易引起振荡,电磁干扰也会很大;R1过大,会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下,从而保护了MOS管。 Q1的栅极受控电压为锯形波,当其占空比越大时,Q1导通时间越长,变压器所储存的能量

电流互感器的工作原理

电流互感器的工作原理 在供电用电的线路中电流大大小小相差悬殊从几安到几万安都有。为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流,另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到变流和电气隔离作用。 目前显示仪表大部分是指针式的电流表,所以电流互感器的二次电流大多数是安培级的(如5A等)。现在的电量测量大多数字化,而计算机的采样的信号一般为毫安级(0-5V、4-20mA等)。微型电流互感器二次电流为毫安级,主要起大互感器与采样之间的桥梁作用。 电流互感器由一次线圈、二次线圈、铁心、绝缘支持及出线端子等组成,如图1所示。 电流互感器的铁心由硅钢片叠制而成,其一次线圈与主电路串联,且通过被测电流I1,它在铁心内产生变磁通,使二次线圈感应出相应的二次电流I2(其额定电流为5A)。如将励磁损耗忽略不计,则I1n1=I2n2,其中n1和n2分别为一、二次线圈的匝数,电流互感器的变流比K=I1/I2=n2/n1。由于电流互感器的一次线圈连接在主电路中,所以一次线圈对地必须采取与一次线路电压相相适应的绝缘材料,以确保二次回路与人身的安全。二次回路由电流互感器的二次线圈、仪表以及继电器的电流线圈串联组成。 电流互感器大致可分为两类,测量用电流互感器和保护用电流互感器。 一、测量用电流互感器 测量用电流互感器主要与测量仪表配合,在线路正常工作状态下,用来测量电流、电压、功率等。测量用电流互感器主要要求: 1、绝缘可靠, 2、足够高的测量精度, 3、当被测线路发生故障出现的大电流时互感器应在适当的量程内饱和(如500%的额定电流)以保护测量仪表。 二、保护用电流互感器 保护用电流互感器主要与继电装置配合,在线路发生短路过载等故障时,向继电装置提供信号切断故障电路,以保护供电系统的安全。保护用电流互感器的工作条件与测量用互感器完全不同,保护用互感器只是在比正常电流大几倍几十倍的电流时才开始有效的工作。保护用互感器主要要求: 1、绝缘可靠, 2、足够大的准确限值系数, 3、足够的热稳定性和动稳定性。 保护用互感器在额定负荷下能够满足准确级的要求最大一次电流叫额定准确限值一次电流。准确限值系数就是额定准确限值一次电流与额定一次电流比。当一次电流足够大时铁芯就会饱和起不到反映一次电流的作用,准确限值系数就是表示这种特性。保护用互感器准确等级5P、10P,表示在额定准确限值一次电流时的允许误差5%、10% 线路发生故障时的冲击电流产生热和电磁力,保护用电流互感器必须承受。二次绕组短路情况下,电流互感器在一秒内能承受而无损伤的一次电流有效值,称额定短时热电流。二次绕组短路情况下,电流互感器能承受而无损伤的一次电流峰值,称额定动稳定电流。 保护用电流互感器分为: 1、过负荷保护电流互感器, 2、差动保护电流互感器, 3、接地保护电流互感器(零序电流互感器)。 diandao999

48V电动车充电高清电路图与原理详解

工作原理 220V 交流电经 LF1 双向滤波.VD1-VD4 整流为脉动直流电压,再经 C3 滤波后形成约 300V 的直流电压,300V 直流电压经过启动电阻 R4 为脉宽调制集成电路 IC1 的 7 脚提供启动电压,IC1 的 7 脚得到启动电压后,(7 脚电压高于 14V 时,集成电路开始工作),6 脚输出 PWM 脉冲,驱动电源开关管(场效应管) VT1 工作在开关状态,流通过 VT1 的 S 极-D 极-R7-接地端.此时开关变压器 T1 的 8-9绕产生感应电压,经 VD6,R2 为 IC1 的 7 脚提供稳定的工作电压,4 脚外接振荡阻 R10 和振荡电容 C7 决定 IC1 的振荡频率, IC2(TL431)为精密基准压源,IC4(光耦合器 4N35)配合用来稳定充电压,调整 RP1(510 欧半可调电位器)可以细调充电器的电压,LED1 是电源指示灯.接通电源后该指示灯就会发出红色的光。VT1 开始工作后,变压器的次级 6-5 绕组输出的电压经快速恢复二极管 VD60 整流,C18 滤波得到稳定的电压(约 53V).此电压一路经二极管VD70(该二极管起防止电池的电流倒灌给充电器的作用)给电池充电,另一路经限流电阻 R38,稳压二极管 VZD1,滤波电容 C60,为比较器 IC3(LM358)提供 12V 工作电源,VD12 为 IC3 提供基准压,经 R25,R26,R27 分压后送到 IC3 的 2 脚

和 5 脚。 正常充电时,R33 上端有 0.18-0.2V 的电压,此电压经 R10 加到 IC3 的3 脚,从 1 脚输出高电平。1 脚输出的高电平信号分三路输出,第一路驱动 VT2 导通,散热风扇得开始工作,第二路经过电阻 R34 点亮双色二极管 LED2 中的红色发光二极管,第三路输入到 IC3 的 6 脚,此时 7 脚输出低电平,双色发光二极管 LED2 中的绿色发光二极管熄灭,充电器进入恒流充电阶段。当电池压升到 44.2V 左右时,充电器进入恒压充电阶段,流逐渐减小。当充电流减小到200MA-300MA 时,R33 上端的电压下降,IC3 的 3 脚电压低于 2 脚,1 脚输出低电平,双色发光二极管 LED2 中的红色发光二极管熄灭,三极管 VT2 截止,风扇停止运转,同时 IC3 的 7 脚输出高电平,此高电平一路经过电阻 R35 点亮双色发光二极管 LED2 中的绿色发光二极管(指示电已经充满,此时并没有真正充满,实际上还得一两小时才能真正充满),另一路经 R52,VD18,R40,RP2 到达 IC2 的 1 脚,使输出电压降低,充电器进入 200MA-300MA 的涓流充电阶段(浮充),改变 RP2 的电阻值可以调整充电器由恒流充电状态转到涓流充电状态的转折流(200-300MA)。 常见故障 这种类型充电器的常见故障有下面几种情况: 1、高压电路故障:该部分路出现问题的主要现象是指示灯不亮。通常还伴有保险丝烧断,此时应检查整流二极管 VD1-VD4 是否击穿,电容 C3 是否炸裂或者鼓包, VT2 是否击穿, R7,R4 是否开路,此时更换损坏的元件即可排除故障,若经常烧 VT1,且 VT1 不烫手,则应重点检查 R1,C4,VD5 等元器件,若VT1 烫手,则重点检查开关变压器次级路中的元器件有无短路或者漏电。若红色指示灯闪烁,则故障多数是由 R2 或者 VD6 开路,变压器 T1 线脚虚焊引起。 2、低压电路故障:低压电路中最常见的故障就是电流检测电阻 R33 烧断,此时的故障现象是红灯一直亮,绿灯不亮,输出电压低,电瓶始终充不进电,另外,若 RP2 接触不良或者因振动导致阻值变化(充电器注明不可随车携带就是怕 RP2 因振动而改变阻值),就会导致输出电压移。若输出电压偏高,电瓶会过充,严重时会失水-发烫,最终导致充爆,若输出电压偏低,会导致电瓶欠充,缩短其寿命。

电流互感器的原理与作用

讲师:靳红波 徒弟:马富敏胡振敏 内容:电流互感器的原理与作用 1、电流互感器的工作原理 电流互感器是电力系统中很重要的电力元件,作用是将一次高压侧的大电流通过交变磁通转变为二次电流供给保护,测量,虑波,计度等使用,本局所用电流互感器二次侧额定电流均为5A,也就是铭牌上标注为100/5、200/5等,表示一次侧如果100A或者200A电流,转换到二次侧电流就是5A。 电流互感器在二次侧必须有一点接地,目的是防止俩侧绕组的绝缘击穿后一次高压引入二次回路造成设备与人身伤害。同时电流互感器也只能有一点接地,如果有俩点接地,电网之间可能存在的潜电流会引起保护等设备的不正确动作。 在一般的电流回路中都是选择在该电流回路所在的端子箱接各个比较电流都在各自的端子箱接地,有可能由于地网的分流从而影响工作。所以对于差动保护规定所有电流回路都在差动保护屏一点接地。电力系统中广泛采用的是电磁式电流互感器(简称电流互感器)它的工作原理和和变压器相似。电流互感器的原理接线电流互感器的特点:(1)一次线圈串联在电路中,并且匝数很少,因此一次线圈中的电流而与二次电流无关等。 1、电流互感器不满足10%误差时,可采取哪些措施? (1)增大二次电缆截面 (2)将同名相两组电流互感器二次绕组串联 (3)改用饱和倍数较高的电流互感器 2、为什么不允许电流互感器长时间过负荷运行? 答:电流互感器长时间过负荷运行,会使误差增大,表计指示不正确。另外,由于一、二次电流增大,会使铁芯和绕组过热,绝缘老化快,甚至损坏电流互感器。 3、什么电压互感器和电流互感器的二次侧必须接地? 答:电压互感器和电流互感器的二次侧接地属于保护接地。因为一、二次侧绝缘如果损坏,一次侧高压串到二次侧,就会威胁人身和设备的安全,所以二次则必须接地。 在平时的实践中注意认真学习,才能真正的掌握这些理论知识,以及亲自动手实践。通过这短时间的培训、增加了徒弟们的团队合作精神、提高了徒弟们的动手能力。

继电器控制电路模块及原理讲解

能直接带动继电器工作的CMOS集成块电路 在电子爱好者认识电路知识的的习惯中,总认为CMOS集成块本身不能直接带动继电器工作,但实际上,部分CMOS集成块不仅能直接带动继电器工作,而且工作还非常稳定可靠。本实验中所用继电器的型号为JRC5M-DC12V微型密封的继电器(其线圈电阻为750Ω)。现将CD4066 CMOS集成块带动继电器的工作原理分析如下: CD4066是一个四双向模拟开关,集成块SCR1~SCR4为控制端,用于控制四双向模拟开关的通断。当SCR1接高电平时,集成块①、②脚导通,+12V→K1→集成块①、②脚→电源负极使K1吸合;反之当SCR1输入低电平时,集成块①、②脚开路,K1失电释放,SCR2~SCR4输入高电平或低电平时状态与SCR1相同。 本电路中,继电器线圈的两端均反相并联了一只二极管,它是用来保护集成电路本身的,千万不可省去,否则在继电器由吸合状态转为释放时,由于电感的作用线圈上将产生较高的反电动势,极容易导致集成块击穿。并联了二极管后,在继电器由吸合变为释放的瞬间,线圈将通过二极管形成短时间的续流回路,使线圈中的电流不致突变,从而避免了线圈中反电动势的产生,确保了集成块的安全。 低电压下继电器的吸合措施 常常因为电源电压低于继电器的吸合电压而使其不能正常工作,事实上,继电器一旦吸合,便可在额定电压的一半左右可靠地工作。因此,可以在开始时给继电器一个启动电压使其吸合,然后再让其在较低的电源电压下工作,如图所示的电路便可实现此目的。 工作原理: 如图所示。V1为单结晶体管BT33C,它与R1、R2、R3和C1组成一个张弛式振荡器,SCR为单向可控硅,按下启动按钮AN1后,电路通电,因为SCR无触发电压,所以不导

电流互感器结构及原理

电流互感器结构及原理 Revised as of 23 November 2020

一、电流互感器结构原理 1普通电流互感器结构原理 电流互感器的结构较为简单,由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及 构架、壳体、接线端子等组成。其工作原理与变压器基本相同,一次绕组的匝 数(N1)较少,直接串联于电源线路中,一次负荷电流()通过一次绕组时,产 生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流();二次绕组的匝数(N2)较 多,与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷(Z)串联形成闭合回路,见 图1。 图1普通电流互感器结构原理图 由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数,I1N1=I2N2,电流互感器额定电 流比:。电流互感器实际运行中负荷阻抗很小,二次绕组接近于短路状 态,相当于一个短路运行的变压器。 2穿心式电流互感器结构原理 穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组,载流(负荷电流)导线由L1至 L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形(或其他形状)铁心起一次绕组作用。二次绕组 直接均匀地缠绕在圆形铁心上,与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负 荷串联形成闭合回路,见图2。 图2穿心式电流互感器结构原理图 由于穿心式电流互感器不设一次绕组,其变比根据一次绕组穿过互感器铁 心中的匝数确定,穿心匝数越多,变比越小;反之,穿心匝数越少,变比越 大,额定电流比:。 式中I1——穿心一?匝时一次额定电流;n——穿心匝数。 3特殊型号电流互感器 多抽头电流互感器。这种型号的电流互感器,一次绕组不变,在绕制二次绕组时,增加几个抽头,以获得多个不同变比。它具有一个铁心和一个匝数固定的一次绕组,其二

电流互感器工作原理

电流互感器 1、原理 一次电流I 1流过一次绕组,建立一次磁动势 (N 1I 1),亦被称为一次安匝,其中N 1为一次绕组的匝数;一次磁动势分为两部分,其中小一部分用于励磁,在铁心中产生磁通,另一部分用来平衡二次磁动势(N 2I 2),亦被称为二次安匝,其中N 2为二次绕组的匝数。励磁电流设为I 0,励磁磁动势(N 1I 0),亦被称为励磁安匝。平衡二次磁动势的这部分一次磁动势,其大小与二次磁动势相等,但方向相反。磁势平衡方程式如下: 120121I N I N I N ? ? ? += 在理想情况下,励磁电流为零,即互感器不消耗能量,则有 12120I N I N ? ? += 若用额定值表示,则 1212 N N I N I N ? ? =- 其中1N I ? ,2N I ? 为一次、二次绕组额定电流。

额定一次、二次电流之比为电流互感器额定电流比,12N N N I K I = P 1 1I ? P 2 2 I ? Z B 电流互感器工作原理 E 2 11I N ? 22I N ? 22I N ? - 01I N ?

电流互感器的等值电路如下图所示: Z 1 Z 2 1 I ? 2I ? ? Z M 2U ? Z B ' 1 E ? 2E ? 根据电工原理,励磁电流在铁心中建立主磁通,它穿过一次、二次绕组的全部线匝。由于互感器铁心有磁滞和涡流损耗,励磁电流的一部分供给这些损耗,称为有功部分,另一部分用于励磁,称为无功部分。所以励磁电流与主磁通相差角,这个角称为铁损角。主磁通在二次绕组中感应出电动势2E ? ,相位相差90(滞后);则: 222()B E I Z Z ? ? =+ 式中 Z 2---二次绕组的内阻抗, Z 2= R 2 +jX2

开关电源原理及各功能电路详解

开关电源原理及各功能电路详解 一、 开关电源的电路组成[/b]:: 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM 控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。 开关电源的电路组成方框图如下: 二、 输入电路的原理及常见电路[/b]:: 1、AC 输入整流滤波电路原理: 深圳市百盛电子有限公司

深圳市百盛电子有限公司 ① 防雷电路:当有雷击,产生高压经电网导入电源时,由MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、 FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低, 使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ② 输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声 及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。 当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪 涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是负 温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。 ③ 整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5 容量变小,输出的交流纹波将增大。 输入滤波电路原理: 2、 DC ① 输入滤波电路:C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂 波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、 C4为安规电容,L2、L3为差模电感。 ② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间, 由于C6的存在Q2不导通,电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导 通。如果C8漏电或后级电路短路现象,在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大,Q1导 通使Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时间烧毁,以保护后级电路。 三、 功率变换电路[/b]:: 1、 MOS管的工作原理:目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET(MOS管),是利用半 导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态, 所以输入电阻可以大大提高,最高可达105欧姆,MOS管是利用栅源电压的大小,来改变半

电流互感器的用途与基本结构

电流互感器的用途与基本结构一.电流互感器的用途: 电流互感器:它接在线路上用来改变线路上的电流的大小。 电流互感器在使用时一次绕组W1接在线路上,二次绕组W2接电器 仪表;因此,在测量高压线路上的电流时,尽管初级线圈上的电压 很高,但是次级上的电压却很低,操作人员和仪表都很安全。 电流互感器用来变电流,因此其最主要的参数是电流比。一次电流 与二次电流之比,叫实际电流比,用K表示,即: K=I1/I2 为了生产使用方便,电流互感器的一次电流和二次电流都规定有标准,叫 额定一次电流和二次电流。额定即:在这个电流下,绕组可以长期工作而不被 破坏。电绕组的电流超过额定电流时,叫做过负荷。这样,额定一次电流与额 定二次电流之比用Kn表示,简称为电流比。一般所说的电流比,都是指它的 额定电流比,即:Kn=I1n/I2n 其中I1n-------额定一次电流,I2n-----额定二次 电流;当略去电流互感器的误差时K=Kn. 1.测量用电流互感器: 用途:⑴用来测量高压线路上的电流和功率,起绝缘隔

离的作 用以保证操作人员和仪表的安全。 ⑵用来测量高压线路上的大电流和大功率,使用 统一的 5A的二次线路和测量仪表。 因此对测量用电流互感器有以下要求: 第一,绝缘必须可靠,以保证安全。 第二,必须邮筒一的测量准确度; 第三,仪表保安系数Fs较小。 当有很大电流通过互感器时,仪表保安系数愈小说明互感器铁心愈饱和,二次电流不会按比例上升,互感器二次所接的仪表愈安全。采用各种补偿的电流互 感器,可减小铁心截面,从而减小仪表保安系数。 2.保护用电流互感器:就是将线路上的电流变为一定大小的电流给继电器等 保护装置供电。保护用电流互感器的准确级用5P和10P表示也相当于其允许 误差为5%或10%。 可见,测量用互感器是在线路正常供电时,用来测量功率和电流的;而保护用 电流互感器只是在线路发生故障时,才起作用。 因此,对保护用电流互感器有三个要求: ⑴绝缘必须可靠,以保证安全。 ⑵必须有足够大的准确限值系数。 ⑶必须有足够大的热稳定和动稳定性。 保护用电流互感器,在额定负荷下能够满足准确级5P或10P要求的最大一次

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