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重點解說關于完整壓力變送器的基礎內容和理論

作者:發表時間:2019-07-08


      壓力變送器是電力系統中使用最多的變送器。在交流電網的輸配電中,壓力變送器都有其強制使用。下面重點解說關于完整壓力變送器的基礎內容和理論。

1.壓力變送器的基礎內容

什么是壓力變送器

      壓力變送器是一種變送器,通過改變兩個電路或兩個以上電路之間的電壓和電流來傳輸不變的電能和頻率。所以壓力變送器 -不會修改主要和次要之間的電源。不修改交流電流或電壓的頻率。只修改電壓和電流。

2.壓力變送器國際標準清單

      IEC 60076-8壓力變送器 - 應用指南。IEC(國際電工委員會)。

      IEC 60050(421):1990,國際電工詞匯(IEV) - 第421章:壓力變送器和電抗器

      IEC 60354:1991,油浸式壓力變送器的裝載指南

      IEC 60722:1982,壓力變送器和電抗器的雷電沖擊和開關脈沖測試指南。

      IEC 60905:1987,干式壓力變送器的裝載指南。

      IEC 61378-1:1997,轉換器壓力變送器 - 第1部分:工業用壓力變送器

3.使用壓力變送器

      1.改變電壓和電流水平:現代交流傳輸技術要求電壓更高,如11KV,33KV,133Kv,232KV。這需要最小化傳輸損耗并使傳輸線更輕,更薄,因此需要更少的銅。另一方面,消費者端電壓電平為400,200,120等。壓力變送器用于升壓或降壓電壓電平。潛在的壓力變送器也用于某些保護和測量目的。。要改變電流水平 - 在一些名為電流互感器的保護和測量儀器中需要改變電流水平。

      2.提供電流隔離:一些壓力變送器用于隔離兩個電路(無物理連接),但通過電磁感應保持能量傳遞。這樣,兩個電路可以彼此安全,也可以保持不同的電位。

      3.提供阻抗匹配:壓力變送器初級和次級的功率不變,只改變電壓和電流。這些可用于將負載的阻抗轉換為不同的水平。R = V / I,現在說V = 200,I = 10,則R = 20ohm; 對于V = 100,I = 20,則R = 5ohm。在兩種情況下,功率都是相同的2000Watt,但阻抗是變化的。根據最大功率傳輸定理,當阻抗匹配時,傳輸最大功率。因此,阻抗匹配主要用于揚聲器和電話的阻抗不匹配的音頻系統中。

4.壓力變送器的類型

通過電壓變化

      —升壓 - 增加次級電壓,從而降低次級電流。

      —降壓 - 降低次級電壓,從而增加次級電流。

通過申請

      —壓力變送器 - 用于發電廠(發電)到配電網絡之間。專門設計用于承受傳輸和發電網絡中的更高應力和故障。

      —配電壓力變送器 - 用于主配電網或二次配電網。因為它在消費者端 - 特別為連續服務,可變負載需求而設計。

      —相移壓力變送器 - 控制兩條傳輸線之間的有功功率流量。

      —牽引式壓力變送器 - 用于電力鐵路服務的壓力變送器,用于從架空電力電纜向鐵路或有軌電車供電。

      —整流壓力變送器或HVDC(高壓直流壓力變送器) - 這種類型的壓力變送器用于有交流網絡的高壓直流網絡。HVDC壓力變送器是(a)初級或次級的常規壓力變送器+整流電路(將AC轉換為DC)的組合; 或(b)初級或次級的常規壓力變送器+逆變器電路(將DC轉換為AC)。

按冷卻類型

      —液體型 - 壓力變送器油用作雙電介質,也可用作冷卻介質。壓力變送器鐵芯浸沒在壓力變送器油中。這種類型的壓力變送器成本低,具有環境影響的缺點(壓力變送器油不環保)并且可能存在火災危險。

      —干式壓力變送器 - 鋁和樹脂用作干式壓力變送器的結構材料。這兩種材料都具有高的雙電強度和自冷卻性能。為了最大限度地減少環境污染和火災危險,客戶更頻繁地指定干式壓力變送器。此外,所需空間更少,需要的土建工作更少。干式壓力變送器價格昂貴。

2.壓力變送器理論和概念

1.壓力變送器如何工作

      壓力變送器作為靜態設備使用法拉第電磁感應定律的電磁感應原理。在這種情況下,沒有移動來獲得恒定通量和導體之間的相對運動。相反,在壓力變送器中,磁通量不是固定的或恒定的,而是變化以獲得相對效果。壓力變送器通過電磁感應將能量從初級傳遞到次級。這些初級和次級繞組通過相互磁通耦合。壓力變送器動作的本質只需要存在連接兩個繞組的時變互磁通。交流電壓連接到初級線圈。這些會在線圈中產生磁通量。由于電壓是交替的或時變的,因此產生的通量也是如此。當這些時變磁通切斷次級線圈或繞組時,它們在次級繞組中產生感應電壓。

      —壓力變送器研究法拉第電磁感應定律。

      —主要的重要因素是保持主要轉彎次數和次要轉彎次數之間的受控差異。

2.能量如何從初級繞組轉移到壓力變送器的次級繞組

      對于初級電路和次級電路,傳輸的凈能量是相同的(丟棄損耗并考慮到所有主磁通與次級電路相關聯)。

壓力變送器中的主電源和次級電源都是相同的,所有變化都是初級和次級電壓和電流。其他參數如頻率在初級和次級繞組之間保持不變。

3.壓力變送器配方



完整的壓力變送器配方

      Vp =初級電壓,Ip =初級電流,Np =初級匝數。

      Vs =二次電壓,Is =二次電流,Ns =次級轉數。

      (NP / NS)=(VP / Vs的)=(IS / IP)

4.初級和次級之間的電壓和電流如何變化

      從初級到次級的電壓變化由初級和次級的線圈匝數變化完成。

壓力變送器線圈轉

      當壓力變送器按照法拉第感應定律工作時,我們可以通過以下方式描述壓力變送器中的電壓和電流變化。首先,我們認為來自初級電路的所有通量都涉及次級電路。也就是說,沒有磁通量的損失,這是現代壓力變送器設計的實際情況。

      1.電壓變化現在,當磁通量恒定時,法拉第公式中剩下的是轉數(N)和電壓(V)。關系是“電壓隨匝數成比例變化。“所以增加匝數,電壓會增加。減少匝數電壓將減少。

      2.電流變化根據電壓和電流的關系,電壓和電流成反比關系。如果電壓增加則電流將減小,反之亦然。通過適當地比例初級和次級匝數,可以獲得幾乎任何所需的電壓比或變換比。壓力變送器最重要的因素是它在初級和次級的匝數之間的差異。這種差異定義了壓力變送器的功能等級。

壓力變送器結構

1.壓力變送器的基本結構

      基本壓力變送器結構最簡單,帶有初級繞組,次級繞組和磁芯。磁芯是將磁通量從初級繞組傳遞到次級繞組的介質。通常使用鐵芯,因為它具有較高的磁通滲透性。這意味著在鐵中然后在木材中傳熱更好,并且與磁通量傳遞相同,或者在鐵芯和空氣中傳遞更好。

2.為什么壓力變送器中有鐵芯而不是空芯

      時變互磁通將壓力變送器中的初級和次級繞組連接起來。要求大部分焊劑被限制在連接繞組的確定的高磁導率路徑中。現在使用空氣礦石是不可能的,但是有效地完成鐵芯或其他鐵磁材料的耦合。因為鐵芯中的大部分焊劑被限制在連接繞組的確定的高磁導率路徑中。

3.壓力變送器中的鐵芯 -

      由于鐵芯也處于壓力變送器的磁通變化之下,因此鐵芯中會產生一些電壓。該電壓稱為渦電壓,因此在鐵芯中存在稱為渦電流的電流。這些導致核心升溫。采用堅固的鐵芯,渦流很大。堆積壓力變送器的核心。為避免這種固體鐵芯未被使用。薄鐵芯被層壓以使其不導電。然后將這種薄的疊片鐵芯堆疊成幾層,以獲得完整的鐵芯結構。通過這種改進,渦流減小,但鐵芯的磁性保持不變。為了減少由磁芯中的渦流引起的損耗,磁路通常由一疊薄的疊層組成。

4.壓力變送器鐵芯材料 -

      硅鋼具有低成本,低鐵損和高磁通密度(1.0至1.5 T)的高磁導率。稱為鐵氧體的壓縮粉末鐵磁合金 - 用于高頻和低能級通信電路中的小型壓力變送器的核心。


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