零磁通霍爾大電流傳感器的外殼結構制造技術

本實用新型專利技術公開了一種零磁通霍爾大電流傳感器的外殼結構，包括有前、后兩個大板，兩個大板的兩端分別由一個連接板固定連接構成一個截面為四邊形的凹槽，兩個連接板上分別開有一個通孔，兩個連接板上分別安裝有一個可拆卸的小壓板。本實用新型專利技術結構簡單、使用方便，把磁芯和補償線圈的骨架緊緊的固定在凹槽中，使其性能穩定。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及傳感器領域，具體涉及ー種零磁通霍爾大電流傳感器的外殼結構。
技術介紹
傳統的零磁通霍爾傳感器的結構設計一般采用鋁殼焊接エ藝，鋁板通過氬弧焊エ藝將鋁板焊接成結構的主體，其他蓋板通過鉚釘鉚接在主體結構上。在不大于20KA傳感器外殼設計時，一般按照5000:1的變比來折算。被測電流小，補償線圈的匝數2500匝，兩個線圈同名端串聯就能夠達到要求。根據電流傳感器的磁勢方程I1N1=I2N2，小電流情況下，付邊補償線圈的電流12也對較小，繞制線圈的漆包線的截面也比較小，所以最終的線圈的體積很小。線圈安裝在殼體內部占用的空間有限，這樣傳感器的總體尺寸就會小。磁芯的 尺寸變小，控制磁芯之間的氣隙長度變得很容易。在大電流40KA傳感器的情況下，ITER直流測試平臺的目排截面尺寸是350mm*250mm,保證絕緣距離的情況下,傳感器最小的穿孔截面也要400mm*400mm。而且電流増加，匝比一定的情況下，付邊電流12也會比20KA傳感器増加一倍，那么漆包線的截面積也要増加一倍，顯然繞制出來的補償線圈體積也會增加很多。傳感器結構的關鍵技術控制磁芯的氣隙長度就變得非常不容易。國內外市場沒有量程在40KA以上，零磁通霍爾雙極性大電流傳感器，這跟傳感器的材料的選擇和控制器的形式有夫。一般的電流傳感器的外殼材料為鋁制材料，內環為環氧板材料，這樣的材料選擇會使整個傳感器靠近一次側被測母排的內環全部對裸露對外。由于不是全封閉的金屬外殼包裹，對干擾電場的屏蔽效能幾乎為零。傳感器在工作的時候，周圍有較大的電壓變化率的存在，就會感應出較強的電場干擾，沒有屏蔽外殼，干擾電場會直接耦合到內部的補償線圈中，造成傳感器的精度的下降。另外，傳感器的控制器所在位置也獨樹ー幟采用銅鐵外殼設計，進行電磁兼容屏蔽。
技術實現思路
為彌補已有技術的不足，本技術提出一種采用全金工方法制造、便于拆卸及更換內部的器件的零磁通霍爾大電流傳感器的外殼結構。本技術采用的技術方案是零磁通霍爾大電流傳感器的外殼結構，其特征在于包括有前、后兩個大板，兩個大板的兩端分別由ー個連接板固定連接構成一個截面為四邊形的凹槽，所述的兩個連接板上分別開有ー個通孔，兩個連接板上分別安裝有一個可拆卸的小壓板，所述的兩個大板和兩個連接板的內壁上分別固定一塊與之大小相對應的鋁板。所述的兩個大板和兩個連接板的材質為鐵。所述的通孔的形狀為正方形，零磁通霍爾大電流傳感器的磁芯架設在兩個通孔之間。所述的兩個大板的兩端分別由ー個連接板固定連接構成的凹槽的截面為正方形，零磁通霍爾大電流傳感器的補償線圈的骨架套裝在磁芯上井置于凹槽中。霍爾傳感器的結構主要是截面為正方形的ー個正方形的環組成。本技術采用的鐵材料設計，利用兩塊厚度為4mm的鉄板作為主體材料，先把補償線圈的骨架套裝在磁芯上，再把磁芯穿過連接板的兩個通孔，并架設在通孔上，最后把兩個小壓板固定安裝在連接板上，使得磁芯和補償線圈的骨架不移動。本技術的有益效果在于本技術結構簡單、使用方便，把磁芯和補償線圈的骨架緊緊的固定在凹槽中，使其性能穩定。附圖說明圖I為本技術的結構示意圖。 具體實施方式如圖I所示，零磁通霍爾大電流傳感器的外殼結構，包括有前、后兩個大板1，兩個大板I的兩端分別由ー個連接板2固定連接構成一個截面為四邊形的凹槽，兩個連接板2上分別開有ー個通孔3，兩個連接板2上分別安裝有一個可拆卸的小壓板4，兩個大板I和兩個連接板2的內壁上分別固定一塊與之大小相對應的鋁板5。兩個大板I和兩個連接板2的材質為鐵。通孔3的形狀為正方形，零磁通霍爾大電流傳感器的磁芯架設在兩個通孔3之間。兩個大板I的兩端分別由ー個連接板2固定連接構成的凹槽的截面為正方形，零磁通霍爾大電流傳感器的補償線圈的骨架套裝在磁芯上井置于凹槽中。霍爾傳感器的結構主要是截面為正方形的ー個正方形的環組成。本技術采用的鐵材料設計，利用兩塊厚度為4mm的鉄板作為主體材料，先把補償線圈的骨架套裝在磁芯上，再把磁芯穿過連接板的兩個通孔3，并架設在通孔3上，最后把兩個小壓板4固定安裝在連接板2上，使得磁芯和補償線圈的骨架不移動。鋁的相對磁導率跟空氣比近似為1，這樣被測通電母排產生的磁力線穿過鋁板5，就會順利無阻的到達傳感器的磁芯位置，那么被測電流產生的磁力線就會按照設計思路，沿著傳感器中心部分的磁力線穿行。這樣設計的優點就是完全不影響磁力線的走向，還是沿著設計的磁芯形成閉合磁路。但是由于本技術做到了全金屬的包裹，外殼通過接地處理，那么傳感器內部形成全封閉結構，很好的解決了傳感器的電場屏蔽。傳感器磁芯尺寸、氣隙長度、補償線圈長度與無屏蔽層(包括鋁)仿真模型相一致，從仿真結果可以看出，當母排電流16KA，單個線圈補償電流等效為2000A吋，氣隙處AB⑶的磁通與無磁屏蔽時磁通近似為7. 9X 10_7數量級。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種零磁通霍爾大電流傳感器的外殼結構，其特征在于：包括有前、后兩個大板，兩個大板的兩端分別由一個連接板固定連接構成一個截面為四邊形的凹槽，所述的兩個連接板上分別開有一個通孔，兩個連接板上分別安裝有一個可拆卸的小壓板，所述的兩個大板和兩個連接板的內壁上分別固定一塊與之大小相對應的鋁板。

【技術特征摘要】
1.一種零磁通霍爾大電流傳感器的外殼結構，其特征在于包括有前、后兩個大板，兩個大板的兩端分別由一個連接板固定連接構成一個截面為四邊形的凹槽，所述的兩個連接板上分別開有一個通孔，兩個連接板上分別安裝有一個可拆卸的小壓板，所述的兩個大板和兩個連接板的內壁上分別固定一塊與之大小相對應的鋁板。2.根據權利要求I所述的零磁通霍爾大電流傳感器的外殼結構，其特征在于所述的兩個大板...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王林森，武旭，
申請(專利權)人：中國科學院等離子體物理研究所，
類型：實用新型
國別省市：