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用于SiC MOSFET短路保护的平面型差分罗氏线圈建模与设计方法 被引量:1
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作者 李腾 辛振 +1 位作者 石亚飞 薛聚 《电源学报》 北大核心 2025年第1期219-228,共10页
随着宽禁带器件的发展,SiCMOSFET得到广泛应用,对其短路保护的研究成为保障电力电子设备可靠性的重要课题。针对SiC MOSFET短路耐受时间短、短路故障难保护的问题,提出1种基于平面型差分罗氏线圈的SiC MOSFET短路检测方法。该方法通过... 随着宽禁带器件的发展,SiCMOSFET得到广泛应用,对其短路保护的研究成为保障电力电子设备可靠性的重要课题。针对SiC MOSFET短路耐受时间短、短路故障难保护的问题,提出1种基于平面型差分罗氏线圈的SiC MOSFET短路检测方法。该方法通过测量电路的漏源极电流实现对短路故障的快速识别,具有响应速度快、抗干扰能力强、与主电路完全隔离等优点。首先介绍基于平面型罗氏线圈的SiC MOSFET短路检测方法的工作过程,着重研究平面型罗氏线圈的部分元等效电路PEEC(partial element equivalent circuit)建模方法,得到能反映线圈高频特性的等效模型。同时分析平面型罗氏线圈几何结构对线圈性能的影响,提出兼顾高增益及高带宽的优化设计方案,并针对罗氏线圈在强电磁干扰环境中测量准确度较低的问题,提出使用差分线圈方案提高抗扰性能。最后通过实验验证了所设计平面型差分罗氏线圈的抗干扰性能及基于该线圈的短路保护方法的可靠性。 展开更多
关键词 SiC MOSFET 短路保护 平面罗氏线圈 部分元等效电路建模 线圈设计
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双面对称布线印制电路板型Rogowski线圈 被引量:16
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作者 陶涛 赵治华 +2 位作者 潘启军 唐健 吴文力 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期601-608,共8页
印制电路板(PCB)型Rogowski线圈广泛用作复杂电磁环境下的电流测量传感头,其性能决定着电流测量的灵敏性和精确度。针对传统直连结构PCB型Rogowski线圈的不足,设计了一种双面对称布线PCB型Ro-gowski线圈,在PCB板双面均匀密布沿半径方向... 印制电路板(PCB)型Rogowski线圈广泛用作复杂电磁环境下的电流测量传感头,其性能决定着电流测量的灵敏性和精确度。针对传统直连结构PCB型Rogowski线圈的不足,设计了一种双面对称布线PCB型Ro-gowski线圈,在PCB板双面均匀密布沿半径方向且两端带导孔的直连铜箔,通过外径导孔处小段圆弧连接布线铜箔呈对称结构,使得线圈结构对称且单匝线圈垂直于PCB板面并指向轴心;在输出端设置与绕线方向相反的回线以抵消垂直PCB平面的杂散磁场干扰。计算了线圈的电磁参数,研究了被测载流导线偏离线圈轴线及线圈外存在干扰电流时线圈与被测载流导体间的互感特性并测试了其互感值。实验测试结果与理论计算值相符,表明该PCB型Rogowski线圈一致性好,抗干扰性能强,适合于用作外界杂散磁场复杂情况下的电流测量传感头。 展开更多
关键词 印制电路板(PCB)rogowski线圈 双面对称布线 回线设计 电磁参数 互感 抗干扰特性
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基于PCB平面型Rogowski线圈的电流互感器误差分析及积分器设计 被引量:8
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作者 纪哲 黄纯 +3 位作者 周有庆 王海浪 卢小芬 刘跃群 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期76-78,89,共4页
为了进一步提高印刷电路板(PCB)平面型Rogowski线圈电流互感器的测量精度,根据PCB线圈的特点建立了线圈的等值电路;推导出线圈二次感应电压和一次被测电流的关系式。从频率和温度两方面分析了线圈的误差特性,指出线圈信号取样电阻(积分... 为了进一步提高印刷电路板(PCB)平面型Rogowski线圈电流互感器的测量精度,根据PCB线圈的特点建立了线圈的等值电路;推导出线圈二次感应电压和一次被测电流的关系式。从频率和温度两方面分析了线圈的误差特性,指出线圈信号取样电阻(积分器输入电阻)阻值选择是影响线圈频率与温度特性的重要因素,适当增大取样电阻阻值可改善线圈的频率特性,并推导出了消除温度影响的阻值选择公式。分析了小电流测量时准确度不高的原因,在原积分器低频段引入微分环节可减小其低频段的放大倍数,从而抑制低频干扰。仿真与实验验证了改进的有效性。 展开更多
关键词 电流互感器 平面rogowski线圈 印刷电路板 小电流测量 误差分析 积分器
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基于凸型线圈双向电磁力加载的管件电磁翻边成形 被引量:3
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作者 邱立 罗宝妮 +2 位作者 何琴 刘洪池 李智 《热加工工艺》 北大核心 2024年第9期152-158,共7页
传统线圈电磁力单一导致管件翻边角度不佳。本文提出采用凸型线圈管件翻边的方法,通过设计新型线圈,同时为管件翻边提供双向电磁力。建立了两组模型,分别采用传统线圈和凸型线圈驱动管件发生电磁翻边成形,探讨分析了两组管件模型翻边成... 传统线圈电磁力单一导致管件翻边角度不佳。本文提出采用凸型线圈管件翻边的方法,通过设计新型线圈,同时为管件翻边提供双向电磁力。建立了两组模型,分别采用传统线圈和凸型线圈驱动管件发生电磁翻边成形,探讨分析了两组管件模型翻边成形过程中的电磁力矢量以及变形速率的变化。结果表明,凸型线圈加载管件翻边时提供的双向电磁力极大地提高了管件变形的流动性,从而提高了翻边角度。此外,相同放电参数下基于凸型线圈的管件翻边角度较传统线圈提高了1.25倍。显然,新型线圈能够在一定程度上改善管件电磁翻边的质量问题,为电磁翻边成形的工业化应用提供更多可能。 展开更多
关键词 管件 电磁翻边 线圈 双向电磁力 翻边角度
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拆装式PCB型Rogowski线圈的研究 被引量:6
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作者 魏新劳 朱博 +3 位作者 庞兵 陈庆国 王颂 李锐海 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期7-13,共7页
提出一种可现场组装结构的基于PCB平面型Rogowski线圈的电流传感器。在简单介绍Rogowski线圈基本工作原理的基础上,详细介绍了线圈的组成、结构和工作原理,并对线圈的主要部件进行详细阐述。给出线圈与被测导体之间的互感系数、自感和... 提出一种可现场组装结构的基于PCB平面型Rogowski线圈的电流传感器。在简单介绍Rogowski线圈基本工作原理的基础上,详细介绍了线圈的组成、结构和工作原理,并对线圈的主要部件进行详细阐述。给出线圈与被测导体之间的互感系数、自感和电阻计算公式。工频测试结果表明:线圈不仅理论计算结果与实际制造出的线圈的测试结果的一致性非常好,而且具有良好的线性输入输出关系和较高的灵敏度。频率特性测试结果表明:线圈可以真实反应被测电流的波形,并且没有明显衰减。拆装式PCB型Rogowski线圈电流传感器的最大特点是可以在不停电的情况下进行现场安装,并且不会影响被测设备的原来运行状态,为PCB型Rogowski线圈在电力系统的推广应用奠定了技术基础。 展开更多
关键词 PCBrogowski线圈 可拆装 电流传感器 频率特性 互感
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一种测量小电流的PCB平面型Rogowski线圈 被引量:9
6
作者 龚伟 周有庆 +2 位作者 王嗣常 吴涛 鲁文军 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第22期79-82,共4页
提出了一种用于小电流测量的印制电路板(PCB)平面型Rogowski线圈电流互感器,给出了其结构和工作原理,推导出了线圈互感系数的计算公式,并分析了其抗外磁场干扰的机理,设计了实验模型。测试结果显示:额定100A的小电流测量准确度达到了0.2... 提出了一种用于小电流测量的印制电路板(PCB)平面型Rogowski线圈电流互感器,给出了其结构和工作原理,推导出了线圈互感系数的计算公式,并分析了其抗外磁场干扰的机理,设计了实验模型。测试结果显示:额定100A的小电流测量准确度达到了0.2级,具有较强的抗电磁干扰能力和抗直流能力,适合作为电子式电能表和继电保护专用电流变换器,也可用于抗直流领域的小电流测量。这对于开发新型电流互感器具有积极的意义。 展开更多
关键词 平面rogowski线圈 电流互感器 印制电路板(PCB) 小电流测量 积分器 电磁干扰
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雷电流测量用PCB型Rogowski线圈研究 被引量:5
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作者 李璿 张传计 +1 位作者 吴士普 周祎 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期158-162,共5页
为提高雷电流测量用Rogowski线圈的准确度,文中提出了一种PCB型Rogowski线圈的设计原则。通过合理设计线圈参数与积分方式,解决了测量带宽与输出信号衰减之间的矛盾,并对设计的线圈以及积分器参数进行了仿真。在文中提出的线圈结构和积... 为提高雷电流测量用Rogowski线圈的准确度,文中提出了一种PCB型Rogowski线圈的设计原则。通过合理设计线圈参数与积分方式,解决了测量带宽与输出信号衰减之间的矛盾,并对设计的线圈以及积分器参数进行了仿真。在文中提出的线圈结构和积分方式下,峰值10 k A的8/20μs标准雷电流最大测量误差不超过2%。结果表明:所设计的PCB型线圈结合带补偿型二阶RC积分器,可以在保证频带的前提下保持较大的信号输出强度,且有较高测量准确度。 展开更多
关键词 雷电流 PCBrogowski线圈 补偿 二阶RC积分器
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两种典型Rogowski线圈的研制 被引量:18
8
作者 陈景亮 姚学玲 孙伟 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期14-16,共3页
通过分析两种典型冲击电流波 (8/2 0 μs雷电波和 2ms方波 )的频谱 ,设计了两种相应的Rogowski测量线圈。电路仿真和实验研究证明 :该两种线圈的灵敏度分别为 32 4A/V(对 8/2 0 μs)和 15 0 .75A/V(对 2ms)。
关键词 冲击电流 rogowski线圈 仿真
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Rogowski线圈典型外积分电路暂态性能比较与仿真 被引量:11
9
作者 刘艳峰 尚秋峰 周文昌 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期30-33,共4页
应用于电力系统的Rogowski线圈一般工作在微分状态,采用外积分电路后,可对暂态电流作出较好的反映,便于分析故障信息。比较了Rogowski线圈在有源和无源外积分电路条件下直流分量、周期分量的响应,以及综合分析其性能。并用Matlab软件仿... 应用于电力系统的Rogowski线圈一般工作在微分状态,采用外积分电路后,可对暂态电流作出较好的反映,便于分析故障信息。比较了Rogowski线圈在有源和无源外积分电路条件下直流分量、周期分量的响应,以及综合分析其性能。并用Matlab软件仿真,分析和仿真结果表明,理论上有源外积分电路更适合对电力系统暂态电流的检测;而无源外积分电路的输出信号对输入信号的跟随性是有条件的(RC取值较大),且对电力系统暂态电流的检测误差比较大,无源外积分电路只适合对灵敏度要求不高的场合。 展开更多
关键词 电力系统 rogowski线圈 暂态电流 MATLAB仿真
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一种新型的Rogowski线圈——PCB罗氏线圈 被引量:29
10
作者 杨楠 段雄英 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期209-211,共3页
介绍了一种新型的罗氏线圈——PCB罗氏线圈的工作原理及制作方法,用MATLAB对PCB罗氏线圈的特性做了仿真。对PCB罗氏线圈进行了灵敏度测试,并对实验结果做了分析。
关键词 rogowski线圈 PCB 电流传感器
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雷电流测量专用柔性无磁芯大型Rogowski线圈 被引量:4
11
作者 杨波 周璧华 +1 位作者 石立华 高成 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1421-1425,共5页
为了解决小型Rogowski线圈无法测量柱状高塔的自然雷电流波形的问题,提出了采用大型Rogowski线圈测量高塔雷电流的方案,研究设计了柔性骨架无磁芯大型Rogowski线圈,去除磁芯和外加积分器,通过增加线圈匝数获得高电感,以实现测量结果的... 为了解决小型Rogowski线圈无法测量柱状高塔的自然雷电流波形的问题,提出了采用大型Rogowski线圈测量高塔雷电流的方案,研究设计了柔性骨架无磁芯大型Rogowski线圈,去除磁芯和外加积分器,通过增加线圈匝数获得高电感,以实现测量结果的自积分,降低了微分型Rogowski线圈需要额外积分器的难度。Rogowski线圈的标定表明,线圈具有良好的积分特性,采用输出误差系统辨识模型对Rogowski线圈输出波形进行了校正补偿,提高了测量波形的准确度,增大了高塔自然雷电流精确测量的可能性。 展开更多
关键词 雷电流 rogowski线圈 自积分 系统辨识
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雷电流测量用大型Rogowski线圈输出波形振荡现象分析 被引量:3
12
作者 周璧华 朱凯鄂 +1 位作者 李炎新 郭建明 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期1085-1089,共5页
针对大型Rogowski线圈输出波形的振荡现象,在讨论自积分Rogowski线圈工作原理的基础上,建立模型分析了Rogowski线圈的频率响应特性以及振荡产生的主要原因。分析结果表明:线圈的屏蔽层与线圈间、线圈匝间存在的分布电容导致了输出波形... 针对大型Rogowski线圈输出波形的振荡现象,在讨论自积分Rogowski线圈工作原理的基础上,建立模型分析了Rogowski线圈的频率响应特性以及振荡产生的主要原因。分析结果表明:线圈的屏蔽层与线圈间、线圈匝间存在的分布电容导致了输出波形的振荡。实验证实,减小该分布电容可使振荡明显变小,从而为改进柔性大型Rogowski线圈的屏蔽设计提供了依据。 展开更多
关键词 rogowski线圈 自积分 分布电容 振荡
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PCB型Rogowski线圈的可靠性研究 被引量:8
13
作者 张艳 李红斌 《高压电器》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期421-423,427,共4页
PCB型Rogowski线圈克服了传统手工绕制空心线圈重复性差、准确性低的缺点,便于大规模的自动化生产。可是PCB型Rogowski线圈依靠镀通孔和焊接点实现线圈的绕制和串联连接,这种特殊的结构使得线圈的可靠性取决于镀通孔和焊接点的可靠性。... PCB型Rogowski线圈克服了传统手工绕制空心线圈重复性差、准确性低的缺点,便于大规模的自动化生产。可是PCB型Rogowski线圈依靠镀通孔和焊接点实现线圈的绕制和串联连接,这种特殊的结构使得线圈的可靠性取决于镀通孔和焊接点的可靠性。为了设计高可靠性的PCB型Rogowski线圈,介绍了镀通孔的失效模式和失效机理,给出了PCB型Rogowski线圈的失效判据,建立了PCB型Rogowski线圈的可靠性框图和数学模型,基于GJB/Z 299B-98定量地推导出PCB型Rogowski线圈的失效率与线圈镀通孔数目及镜像印制板对数间的关系。最后,预计出测量300 A电流的PCB型Rogowski线圈的平均寿命约为27年。 展开更多
关键词 rogowski线圈 印刷电路扳 镀通孔 可靠性预测 失效率
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PCB型Rogowski线圈的误差分析 被引量:6
14
作者 王娜 万全 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2011年第1期50-55,共6页
影响PCB型Rogowski线圈测量准确性的因素是多方面的,主要对位置误差和干扰磁场产生的误差进行了分析。PCB Rogowski线圈具有离散的特征,当一次导体偏离理想位置时会产生输出误差。建立了严谨的误差计算数学模型,推导出了一次导体偏离理... 影响PCB型Rogowski线圈测量准确性的因素是多方面的,主要对位置误差和干扰磁场产生的误差进行了分析。PCB Rogowski线圈具有离散的特征,当一次导体偏离理想位置时会产生输出误差。建立了严谨的误差计算数学模型,推导出了一次导体偏离理想位置时的感应电动势的计算公式,分析了线圈结构对误差的影响并给出了控制误差的方法,同时对干扰磁场产生的误差进行了分析,结果表明PCB型Rogowski线圈基本不受外磁场的影响。论文对Rogowski线圈的优化设计和精确误差分析提供了理论基础。 展开更多
关键词 PCB rogowski线圈 位置误差 干扰磁场
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Rogowski线圈用新型积分电路设计 被引量:5
15
作者 张鑫 牟龙华 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期115-117,共3页
为良好测量故障稳态、暂态电流,在分析积分器特性的基础上,设计了一种Rogowski线圈用新型积分电路。该电路利用电压串联型负反馈放大电路正向输入阻抗大的优点,结合减法器原理,通过分别对信号、地积分后2级相减的方式,达到理想的积分、... 为良好测量故障稳态、暂态电流,在分析积分器特性的基础上,设计了一种Rogowski线圈用新型积分电路。该电路利用电压串联型负反馈放大电路正向输入阻抗大的优点,结合减法器原理,通过分别对信号、地积分后2级相减的方式,达到理想的积分、消除零漂效果。利用在Simulink环境下搭建电路模型的方法进行仿真,在加入运放失调电压等干扰信号的条件下,对比了Rogowski线圈用电压并联型负反馈积分器和新型积分电路对电流故障暂态信号的跟踪效果。仿真结果表明,新型积分器能够真实地反映故障稳态、暂态电流,有效地抑制了积分器零漂对传感元件的干扰。 展开更多
关键词 rogowski线圈 积分电路 稳态 暂态电流 零漂 设计
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小型大电流Rogowski线圈设计及性能 被引量:28
16
作者 龙祖利 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期79-83,106,共6页
为适应电流测量的新要求,介绍了一种针对高频大电流测量的小型Rogowski线圈。研究了线圈不均匀放置包括偏心放置和倾斜放置对电流测量性能的影响后提出了线圈屏蔽盒、线圈导线多层绕制和使用磁芯线圈等设计方案,并使用多种结构的线圈测... 为适应电流测量的新要求,介绍了一种针对高频大电流测量的小型Rogowski线圈。研究了线圈不均匀放置包括偏心放置和倾斜放置对电流测量性能的影响后提出了线圈屏蔽盒、线圈导线多层绕制和使用磁芯线圈等设计方案,并使用多种结构的线圈测量了电流波形,得到了大量的测试数据。对比国外标准电流测试探头测试数据改进设计,取得很好的效果,并证明了使用磁性材料利于满足线圈自积分条件,但使用磁性材料必须充分考虑工作频带和饱和磁感应强度,相比而言空心线圈的工作频带更宽。 展开更多
关键词 大电流测量 rogowski线圈 自积分 性能 设计
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一种基于磁动势平衡的Rogowski线圈控制模型 被引量:2
17
作者 鲍海 许韦华 杨以涵 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期154-158,共5页
Rogowski线圈主要应用于脉冲大电流的测量,而电力系统中测量用电流互感器的使用环境中存在着诸多干扰。因而,要实现Rogowski对线圈工频稳态电流的准确测量,就需要了解Rogowski线圈对工频稳态电流的测量特性以及干扰对测量的影响。为此... Rogowski线圈主要应用于脉冲大电流的测量,而电力系统中测量用电流互感器的使用环境中存在着诸多干扰。因而,要实现Rogowski对线圈工频稳态电流的准确测量,就需要了解Rogowski线圈对工频稳态电流的测量特性以及干扰对测量的影响。为此提出了一种基于磁动势平衡思想的Rogowski线圈动态控制模型,利用该模型描述了Rogowski线圈的一、二次侧各电气参量,并对互感器工频电流的稳态测量特性、干扰信号的影响作出了分析。 展开更多
关键词 rogowski线圈 磁动势平衡 电流互感器
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PCB型Rogowski线圈的设计与特性分析 被引量:2
18
作者 鲍丙豪 龚勇镇 +1 位作者 赵洪利 张玲 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第8期24-26,共3页
设计了一种新型的电流传感头—PCB型Rogowski线圈,介绍了其工作原理及增大互感的方法。基于MATLAB软件,对影响线圈动态性能的参数进行了数学分析,得出了线圈优化设计的规律。在此基础上,优选线圈参数,设计了由PCB型Rogowski线圈和积分... 设计了一种新型的电流传感头—PCB型Rogowski线圈,介绍了其工作原理及增大互感的方法。基于MATLAB软件,对影响线圈动态性能的参数进行了数学分析,得出了线圈优化设计的规律。在此基础上,优选线圈参数,设计了由PCB型Rogowski线圈和积分器组成的测量系统,并对其灵敏度和频率特性进行了分析计算。结果表明,该系统具有较高的灵敏度和良好的频率特性,能满足电力系统中对大电流的测量要求。 展开更多
关键词 电流传感头 PCB rogowski线圈 优化设计 频率特性 灵敏度
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一种用于测量脉冲大电流的新型盘形Rogowski线圈的研究 被引量:2
19
作者 王春杰 汲胜昌 +1 位作者 吕亮 欧小波 《陕西电力》 2010年第12期1-5,共5页
设计了一种用于测量脉冲大电流的新型空心盘形Rogowski线圈。由于其盘形绕组结构,该线圈自感较大,自阻较小,在自积分方式下具有较好的低频响应特性。介绍了这种盘形Rogowski线圈的设计方法和工作原理,分析了电磁屏蔽的机理,推导了自阻... 设计了一种用于测量脉冲大电流的新型空心盘形Rogowski线圈。由于其盘形绕组结构,该线圈自感较大,自阻较小,在自积分方式下具有较好的低频响应特性。介绍了这种盘形Rogowski线圈的设计方法和工作原理,分析了电磁屏蔽的机理,推导了自阻、自感、互感、杂散电容等参数的近似计算方法,并简单分析了频率响应特性。脉冲大电流试验说明,所设计的双层盘形Rogowski线圈具有良好的线性度、稳定的灵敏度和优异的频率响应特性。这种新型空心盘形Rogowski线圈在常规及特殊的环境中具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 盘形rogowski线圈 盘形绕组 低频响应特性 脉冲大电流
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基于电容吸收拓扑电路的新型磁阻线圈发射器
20
作者 黄滔 董家杭 +2 位作者 殷诣康 张亚东 孙志强 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期12-19,共8页
磁阻线圈发射器具有出口速度一致性好、可靠性高和能源清洁等优点。但是现有磁阻线圈发射器普遍效率较低,限制了其工程应用。为提高发射效率,提出一种基于电容吸收拓扑电路的新型磁阻线圈发射器方案。首先建立了传统二级磁阻式发射器的... 磁阻线圈发射器具有出口速度一致性好、可靠性高和能源清洁等优点。但是现有磁阻线圈发射器普遍效率较低,限制了其工程应用。为提高发射效率,提出一种基于电容吸收拓扑电路的新型磁阻线圈发射器方案。首先建立了传统二级磁阻式发射器的模型,采用有限元软件进行了仿真计算。结果显示,在电枢经过线圈中心后,驱动线圈中剩余电流产生的磁场会使电枢受到反向电枢拖拽力而减速。针对上述问题,提出一种新型的基于电容吸收拓扑电路的能量回收方案,分析了各阶段的放电特性。计算结果表明:与传统放电电路相比,新型放电电路可以使驱动线圈的剩余电流被电容器吸收实现快速衰减,电枢出口速度由21.46 m/s提高至26.19 m/s,效率由14.50%提高至21.59%。新型放电电路能够对电枢加速后的剩余能量进行回收,明显减小电枢拖拽力,提高了发射速度与能量回收效率。 展开更多
关键词 磁阻线圈发射器 电容吸收 能量回收 电枢拖拽力 拓扑电路
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