直流大电流测量装置

    核磁共振法直流测量装置由苏联C.A.斯佩克托尔于20世纪70年代研究成功。在圆柱形I-B变换器的气沟内可获得均匀磁场,其磁感应强度与被测直流大电流的变换系数K1可根据变换器的几何尺寸计算或测定出来。

介绍

    电解槽电流效率的主要数据。电解直流电流一般在1kA以上,最高可达300kA,正向400kA迈进,数值可观。直流电流不能像交流电流那样利用简单的装置即可按比例变换电流值,大电流和不能变换电流值是直流大电流流量的难点。有多种测量槽电流的装置,但都存在一些问题,有的测量精度偏低,有的功率消耗偏大,有的结构复杂维护困难,有的稳定性差等。许多发达国家都在设法攻克这些难题,研制更先进的测量装置以满足电解工业日益发展的需要 。

构造

    包括分流器和直流电流互感器:
    1、分流器
    最早用于直流大电流测量的装置,是由锰镍铜合金片组成的串接在直流母线上的量具,两个电流端和两个电压端接至测量表计,从已知电阻上的电压降可测知电流值。其优点为结构简单可靠,不受外磁场影响,不需要辅助电源等。缺点是精度不可能太高,一般为0.5级,量程越大,体积及重量越大,精度下降,串接在直流母线中,安装、检修不便,有色金属消耗童大,功率损耗大。因此,分流器的使用受到限制,单个分流器一般仅用于10 kA以下的电流测量。
    直流电流互感器
    由德国W.克莱麦尔教授于1936年研制成功。两个磁特性相同的闭合铁芯安装在同一框架内,套在直流母线上。母线即为互感器的一次绕组,每个铁芯各有一个特性相同的二次绕组,反极性串联后接入辅助交流电路中,被测直流电流的变化,改变了交流电路的感抗,也改变了交流电路中电流的大小,从而间接地测出直流电流值。

原理

    简单的电流表只能用来测量小于或等于其满偏电流量的电流。为了扩大电流表的量程,可以在表头两端并联一定数值的电阻,如图b所示。但是,若此时仍不能满足测量范围的需要,可以采用独立分挡式电流表,如图c所示。独立分挡式电流表具有以下缺点:
    1、转换开关在换挡时,由于开关接触电阻增大或分流支路某点断路,将有大电流流过表头,可能造成表头损坏。
    2、由于各挡分流电阻的阻值不等,对无框架阻尼表头来说,不能得到相等的阻尼效果。
    3、若表头满偏电流不是一个合适的整数数值,这种情况将不便于一表多用的综合设计。
    4、由于各分流电阻彼此独立,因而用料多,体积大,致使仪表重量过大。

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