クランプ変流器

クランプ式変流器は、一次導体および一次絶縁体を持たない変圧器であり、その磁気回路はヒンジで開くことができます。 クランプ型変流器の通電導体は、位置相関が低く、干渉防止能力が強い。 高精度の電力計、電流計、位相計に接続すると、より正確なオンサイト検出を実行でき、安全かつ効率的です。

前書き：

界磁電流、位相、電力、電気エネルギーの高精度測定にますます注目が集まっています。 この目標を達成するために、高精度測定器の変流器を繰り返し分解と配線を介して回路に接続する必要がしばしばありますが、これは安全で時間もかかりません。 精度レベルが低いため、既存のクランプ電流トランスは測定精度の改善を大きく制限します。 この問題を解決するための鍵は、高精度クランプ型変流器（以下、電流クランプと呼ぶ）を開発することです。

主な技術的性能と特徴：

定格比：5A / 5mA

定格ボルタンメトリー番号：0100125VA

動作周波数：50Hz（45Hz-65Hz）

比率の差と角度の差：0.1グレードよりも良い

測定範囲：（120％-1％）IN

絶縁抵抗（プライマリワイヤからセカンダリコイルおよびシェル）：> 1000M

動作電源：15V（バッテリー電源：+ 9V、容量> 150mAh）

消費電力：180mW

自己発熱時間：5分

作業環境温度：-10〜40

寸法：190mm x 50mm x 40mm

クランプ型変流器の小電流特性が優れています。 測定された電流がINの範囲（120％-10％）で変化する場合、比率の差と非線形性は<><0.6> 動作中の電源は、ACおよびDCの両方の用途向けに設計されています。 ACまたは充電式バッテリーで供給できます。 アクティブ負荷が出力端子に接続されている場合、正確なAC電流/電圧変換を実現でき、出力電圧を0〜5Vの範囲で任意に調整できます。 クランプ型変流器の通電導体は、位置相関が低く、干渉防止能力が強い。 高精度の電力計、電流計、位相計に接続すると、より正確なオンサイト検出を実行でき、安全かつ効率的です。

動作原理と基本構造：

電磁変流器は高精度を達成しましたが、クランプ型変流器の磁気伝導率は、その開放のために必然的に大幅に低下します。 補正手段がないと、測定精度を改善するのが難しく、位置相関も非常に大きくなります。

上記の問題を解決するために、この設計では3つの主要な手段が採用されています。 まず、高透磁率の強磁性材料フェロニッケル合金が選択されます。 初期の相対透磁率は40,000で、最大は100,000です。 第二に、トランスは自己平衡電子補償回路によって補償されます。 第三に、特別なシールド対策が採用されています。 漏れ干渉を減らして、鉄心の残留磁束検出の精度を確保します。

使用されるオペアンプでは、オフセット電圧、電流、温度ドリフトが可能な限り小さく、開ループ増幅倍数が大きく、周波数帯域幅が広いことが必要です。 このサンプルでは、オペアンプオフセット電圧は0.15 mV、オフセット電流は1μA、ACゼロ電圧は100μV未満です。つまり、この時点でトランスにエラーが発生します。ゼロフラックス原理と呼ばれます。

それ自体でゼロフラックスを達成することは不可能であり、これは外部条件の補償によってのみ達成することができます。 この設計では、自己補償電子補償の原理が採用されています。 オペアンプの出力電圧と直列の二次巻線によって生成された電流によって生成された磁束は、コアに消磁されるため、コアのバランスを取ることができます。

理想的な状態では、オペアンプの増幅率はゼロ磁束状態に近いです。 この種の変圧器の二次電流は、オペアンプを介して外部電源からほぼ完全に供給され、電流は二次巻線の誘導電位から取り出されないため、自己平衡電子補償変流器は高精度を実現できます。 実際、完全なゼロフラックス状態を実現することはできません。コアにわずかな残留磁束がなければ、アンプの出力は二次電流になりません。 アンプが大きいほど、補償効果は向上しますが、大きすぎると発振が発生し、システムが不安定になり、相互に制限されます。

オペアンプの開ループ増幅係数は通常非常に大きいため、入力は仮想位置とみなすことができ、トランスが2回目の短絡状態で動作する場合、トランスは無負荷とみなすことができます。クランプ型トランスへのアンプの影響は非常に小さいです。 電流/電圧変換器の精度は、多くの実際の測定によって依然として0.1レベルに達することが証明されています。

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