Елиминиране на влиянието на магнитните полета в електромерите с импулсни трансформатори

рубрикатор

Нашите новини

Абонирайте се за новини

Homma Wolf (Wolf Homma)

заден план

Фамилията 71M6541/71M6542/71M6543 интегрални схеми за електромери е проектирана за използване с токови трансформатори, традиционно използвани в еднофазни и многофазни измервателни уреди, или с шунтови резистори, свързани към изолационните интерфейси на дистанционни сензори. Чрез малогабаритни евтини импулсни трансформатори 71M6541/71M6542/71M6543 и 71M6545 се свързват към 71M6601, 71M6103 или 71M6113 чрез комуникационен интерфейс с дистанционни сензори.

Когато са подложени на много силни постоянни магнитни полета, сърцевините на токовите трансформатори (често използвани в многофазни електромери) се насищат и изходните сигнали на трансформаторите са под ниво, пропорционално на тока, протичащ в мрежата, което съответно води до загуби в измерването на мощността. Това насищане се получава при големи токове и трудно се открива.

Подобно на токовите трансформатори, импулсните трансформатори също могат да бъдат повлияни от външни магнитни полета. В най-лошия случай насищането води до загуба на магнитна пропускливост и преход към състояние на натоварване с ниско съпротивление за драйверите на електрически устройства. Това води до късо съединение на диференциалните драйвери и впоследствие претоварва захранването.

Съответно измервателните системи, базирани на чипове за електромери 71M6541/71M6542/71M6543 и изолирани ADC 71M6601, 71M6103 или 71M6113, свързани с шунтови резистори, не са напълно имунизирани срещу магнитни полета.

Трябва да се отбележи, че за да се предпазите отмагнитни полета няма една единствена рецепта за всички случаи. Всяка конкретна ситуация е уникална в зависимост от това дали има променливи или постоянни полета, дали измервателният уред е потопен в магнитно поле или се влияе от външен магнит, дали конструкцията осигурява място за преместване на трансформатори от източници на поле.

След кратък преглед на изискванията за въздействието на магнитните полета върху електромерите, статията дава основните дефиниции на магнетизма. Представени са и техники за смекчаване, вариращи от най-простите и най-евтини методи до използването на техники за екраниране и трансформатори, базирани на съвременни магнитни материали.

Изисквания за въздействието на магнитните полета върху електромерите

Тези изисквания не са нови и са резултат от следните съображения:

Измервателите могат да изпитат грешки, когато работят в близост до променливотокови вериги с голям ток.
Потребителите могат да променят показанията на измервателния уред с помощта на постоянни магнити.

В зависимост от метода на изпитване могат да се направят изводи за това как измервателният уред трябва да бъде защитен от магнитни полета. Когато се използва методът на апроксимация, геометричното местоположение на чувствителните компоненти е от голямо значение. За разлика от това, при метода на потапяне, геометричното местоположение на чувствителните компоненти не е от голямо значение, тъй като полето по време на тестовете ще засегне всички части на измервателния уред.

Националните стандарти на различни държави може да съдържат някои специфични изисквания в допълнение към посочените в стандартите IEC и EN.

Нови изисквания към постоянните магнитни полета

Във връзка с появата на много мощни постоянни магнити на базата на редкоземни елементиматериали, които могат да се използват за изкривяване на показанията на измервателните уреди, на някои пазари са въведени по-строги изисквания 1 . Германският електромер EHz съчетава много строги изисквания за магнитна стабилност с малки физически размери и дори повишена магнитна защита.

Таблица 1 предоставя примери за ефектите, които постоянните магнити могат да имат върху незащитените електромери. Дадените резултати са получени при работа на измервателния уред с токов трансформатор при наличие и отсъствие на постоянно магнитно поле (създадено от тестов магнит в съответствие с изискванията на RTV, Германия) 2 . Таблицата показва значителни грешки при високи токове в резултат на насищане на сърцевината.