Принципы построения трансформаторных датчиков для измерения постоянных, переменных и импульсных токов

  • Дмитрий Викторович Сухов
  • Даниил Андреевич Шевцов
  • Дмитрий Михайлович Шишов
  • Иван Александрович Сотников
Ключевые слова: силовая электроника, датчик тока, трансформаторный датчик тока, датчик тока с трансформаторной развязкой, функциональные схемы, компьютерные модели

Аннотация

В силовой электронике существует ряд ключевых элементов, без которых невозможно создание статических преобразователей электроэнергии. Одним из таких элементов является датчик тока. Идеальный датчик тока должен обладать рядом особенностей: обеспечивать гальваниче- скую развязку, иметь хорошие линейность и точность, работать в широком диапазоне темпера- тур. Он должен давать возможность измерять постоянный, переменный и импульсный токи про- извольной формы и иметь максимально широкую полосу пропускания. Наиболее распространенные технологии не позволяют создать устройство, удовлетворяющее всем этим требованиям. В этой связи необходимо искать альтернативные пути решения данной проблемы. Отсутствие отечест- венных датчиков тока с гальванической развязкой, разрешенных к применению в спецтехнике и способных измерять постоянный и переменный ток произвольной формы, является проблемой госу- дарственного масштаба. Кроме того, поставлена задача импортозамещения компонентов для устройств регулирования, преобразования и распределения электроэнергии. В статье авторами предложены два варианта трансформаторных датчиков тока, представлены функциональные схемы, компьютерные модели и результаты моделирования, подтверждающие правильность тео- ретических основ работы устройства.

Биографии авторов

Дмитрий Викторович Сухов

Сухов Дмитрий Викторович – стар- ший преподаватель Национального исследователь- ского университета «Московский авиационный ин- ститут» (НИУ «МАИ»).

Даниил Андреевич Шевцов

Шевцов Даниил Андреевич — профессор НИУ «МАИ».

Дмитрий Михайлович Шишов

Шишов Дмитрий Михайлович – доцент НИУ «МАИ».

Иван Александрович Сотников

Сотников Иван Александрович – магистрант НИУ «МАИ».

Литература

1. Silvio Ziegler, Robert C. Woodward, Herbert Ho-Ching Iu. Current Sensing Techniques. — IЕЕЕ Sensors Journal, 2009, vol. 9, No. 4.
2. Колпаков А., Карташов Е. Резистивные токовые шунты для применений высокой мощности. — Компоненты и техно- логии, 2010, № 3, с. 84—88.
3. Ланге Э. Датчики тока компенсационного типа. — Сило- вая электроника, 2014, № 3, с. 42—44.
4. Nong Wang, Zhonghua Zhang, Zhengkun Li, Qing He, Feipeng Lin, and Yunfeng Lu. Design and Characterization of a Low-Cost Self-Oscillating Fluxgate Transducer for Precision Measurement of High-Current. — IЕЕЕ Sensors Journal, 2016, vol. 16, No. 9.
#
1. Silvio Ziegler, Robert C. Woodward, Herbert Ho-Ching Iu. Current Sensing Techniques. — IЕЕЕ Sensors Journal, 2009, vol. 9, No. 4.
2. Kolpakov A., Kаrtashov Ye. Komponenty i tekhnologii – in Russ. (Komponents and Technologies), 2010, No. 3, pp. 84—88.
3. Lange E. Silovaya elektronika – in Russ. (Power Electrical Engineering), 2014, No. 3, pp. 42—44.
4. Nong Wang, Zhonghua Zhang, Zhengkun Li, Qing He, Feipeng Lin, and Yunfeng Lu. Design and Characterization of a Low-Cost Self-Oscillating Fluxgate Transducer for Precision Measurement of High-Current. — IЕЕЕ Sensors Journal, 2016, vol. 16, No. 9.
Опубликован
2019-09-01
Раздел
Статьи