作者:卓晴,来源:TsinghuaJoking
电流磁环
一、电流磁环
在漏电保护器内部,存在一个电流互感器。他可以将流过磁环的零线和火线之间的电流差转换成电压。下面对它的特性进行初步的测试。使用LCR镊子, 测量它的基本参数。测量的频率为 1kHz,对应的电感为 0.675H,等效串联电阻为 928kΩ。这个参数如果使用 100Hz测量,得到的电感为 1.118H,电阻为 300欧姆。
二、电流比
使用软线在磁环上绕制初级线圈。线圈匝数为3匝。磁环次级,带动一个10k欧姆的电阻。在初级线圈中,使用电流传感器测量初级电流,接下来,测试 R1上的电压信号波形。
示波器显示电流磁环的输入电流波形以及负极电阻R1上的电压。可以看到这个输出电压波形非常奇怪。电流波形为正常的正弦波形。但是磁环负极感应电压却是这种脉冲电压波形。感觉仅仅实在电流极性转换的过程中,磁环中的磁场发生了突变,进而才形成输出的脉冲电压波形。这一点很像一些电流互感器的磁环特征。
图1.2.1 电流波形与耦合波形
下面,将 输出电阻更换成100欧姆,可以看到,输出电压有所变化,但是还是会出现电压突变的情况,将电阻R1更换为 10欧姆,输出电压脉冲宽度更宽了。
最后,将电阻R1 修改为 1欧姆,此时可以看到感应电压变得更低,脉冲宽度更大。
在R1为10欧姆下,降低输入电流,可以看到输出电压脉冲变宽了。它突然从最大降低到0V,这反应了磁环的磁场饱和的特性。 通过这个测试,能够看到这个磁环具有非常高的磁导率,同样也具有很强的饱和特性。
负载10欧姆,小电流下的输出电压波形
总结
本文测试了漏电保护器中的电流磁环的基本特性。同时测试输入电流与输出电压之间的关系。可以看到,这个磁环具有非常大的磁导率,已经比较小的磁饱和特性。因为这个特性,使得它与普通的电流互感器磁环特性非常相似。不测不知道,一测吓一跳。