一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法与流程

本发明涉及超微晶磁芯，尤其涉及一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法。

背景技术：

1、超微晶磁芯，是指晶粒尺寸为纳米级别的一种材料，它具有高饱和感应强度和高磁导率等特性。超微晶磁芯通常由fe、si、b等元素组成，其中fe-si-b形成纳米晶体的主体结构，而添加其他元素则是为了取得一些特殊的性质。超微晶磁芯的材料结构是均匀的非晶态，在经过退火处理后，原本均匀的非晶态材料变成最小粒度为纳米级别的超微晶体材料，即为“超微晶材料”，它具有高磁导率、低损耗、较高的电阻率，对工频信号有非常好的励磁性能。

2、现有的超微晶磁芯在进行生产的过程中，由于参数的要求不同，对超微晶磁芯进行生产时的计算数据不同，为此，设计一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法，用于对上述技术问题提供另一种技术方案。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法，用于解决上述背景技术中提出的技术问题。

2、为了解决上述的技术问题，本发明采用了如下技术方案：

3、一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法，步骤如下：

4、s1：根据生产需要提供超微晶磁芯的基本参数；

5、s2：根据s1步骤提供的基本参数计算二次负荷数值；

6、s3：提供超微晶磁芯生产时基本输入项数值；

7、s4：根据s3步骤提供的基本输入项数值计算有效截面积ae和平均磁路长度le数值；

8、s5：根据s2和s3步骤中的数值，计算二次绕组平均匝长、二次绕组电阻、二次回路总电阻、二次回路总电抗、二次回路总阻抗、二次回路阻抗角、二次绕组感应电势以及磁通密度；

9、s6：根据s5步骤中计算的磁通密度计算励磁电流激励下的感应电势；

10、s7：根据s6步骤中计算的励磁电流和感应电势判断是否能够进行批量生产。

11、作为本发明提供的所述的一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法的一种优选实施方式，所述s1步骤中，根据生产需要提供超微晶磁芯的基本参数包括额定一次电流i1n、额定二次电流i2n、额定一次匝数n1n、额定二次匝数n2n、额定二次负荷sb、功率因数λ和二次绕组主线线径d1。

12、作为本发明提供的所述的一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法的一种优选实施方式，所述s2步骤中，根据s1步骤提供的基本参数计算二次负荷数值：

13、欧姆表示二次负荷数值的表达式如下：

14、

15、额定二次负荷的有功分量，表达式如下：

16、rb＝zbλ

17、由于无功分量用功率因数角arccosλ的正弦表示，额定二次负荷的无功分量表达式为：

18、xb＝zbsin(arccosλ)。

19、作为本发明提供的所述的一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法的一种优选实施方式，所述s3步骤中提供超微晶磁芯生产时基本输入项数值，包括磁环内径id，磁环外径od，磁环高度ht,铁心绝缘厚度δ1，铁芯端面绝缘厚度δ2，叠片系数kp，二次导线截面积为s2。

20、作为本发明提供的所述的一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法的一种优选实施方式，所述s4步骤中根据s3步骤提供的基本输入项数值计算有效截面积ae和平均磁路长度le数值，步骤如下：

21、所述有效截面积ae的表达式如下：

22、

23、所述平均磁路长度le的表达式如下：

24、

25、作为本发明提供的所述的一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法的一种优选实施方式，所述s5步骤中，二次绕组平均匝长、二次绕组电阻、二次回路总电阻、二次回路总电抗、二次回路总阻抗、二次回路阻抗角、二次绕组感应电势以及磁通密度的计算步骤如下：

26、所述二次绕组平均匝长，表达式如下：

27、l2＝(od-id)+2ht+πd1+4δ1+4δ2

28、所述二次绕组电阻，表达式如下：

29、

30、所述二次回路总电阻，表达式如下：

31、r2＝r2+rb

32、所述二次回路总电抗，表达式如下：

33、x2＝x2+xb

34、式中：x2为二次绕组的漏抗，(in)1n≤600时，取0.05ω，(in)1n>600时，取0.1ω；

35、所述二次回路总阻抗，表达式如下：

36、

37、所述二次回路阻抗角，表达式如下：

38、

39、所述二次绕组感应电势，表达式如下：

40、e2＝i2·z2

41、所述磁通密度，表达式如下：

42、

43、作为本发明提供的所述的一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法的一种优选实施方式，实际工况条件下材料的磁场强度，表达式如下：

44、

45、作为本发明提供的所述的一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法的一种优选实施方式，所述s6步骤中根据s5步骤中计算的磁通密度计算励磁电流激励下的感应电势，步骤如下：

46、所述励磁电流，表达式如下：

47、

48、式中，kp为生产工艺修正系数，n0为绕组的励磁匝数；

49、铁心在励磁电流的影响下的感应电势为

50、

51、式中，nc为控制绕组的匝数。

52、可以毫无疑义地看出，通过本申请的上述的技术方案，必然可以解决本申请要解决的技术问题。

53、同时，通过以上技术方案，本发明至少具备以下有益效果：

54、本发明提供的一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法，通过对方法的改进，能够根据磁芯的应用情况让超微晶磁芯生产厂家便于进行生产，进而通过提供的参数进行实时计算基本应用参数。

技术特征：

1.一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法，其特征在于，所述s1步骤中，根据生产需要提供超微晶磁芯的基本参数包括额定一次电流i1n、额定二次电流i2n、额定一次匝数n1n、额定二次匝数n2n、额定二次负荷sb、功率因数λ和二次绕组主线线径d1。

3.根据权利要求1所述的一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法，其特征在于，所述s2步骤中，根据s1步骤提供的基本参数计算二次负荷数值：

4.根据权利要求1所述的一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法，其特征在于，所述s3步骤中提供超微晶磁芯生产时基本输入项数值，包括磁环内径id，磁环外径od，磁环高度ht,铁心绝缘厚度δ1，铁心端面绝缘厚度δ2，叠片系数kp，二次导线截面积为s2。

5.根据权利要求1所述的一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法，其特征在于，所述s4步骤中根据s3步骤提供的基本输入项数值计算有效截面积ae和平均磁路长度le数值，步骤如下：

6.根据权利要求1所述的一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法，其特征在于，所述s5步骤中，二次绕组平均匝长、二次绕组电阻、二次回路总电阻、二次回路总电抗、二次回路总阻抗、二次回路阻抗角、二次绕组感应电势以及磁通密度的计算步骤如下：

7.根据权利要求6所述的一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法，其特征在于，实际工况条件下材料的磁场强度，表达式如下：

8.根据权利要求1所述的一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法，其特征在于，所述s6步骤中根据s5步骤中计算的磁通密度计算励磁电流激励下的感应电势，步骤如下：

技术总结本发明涉及超微晶磁芯技术领域，尤其涉及一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法。步骤如下：S1：根据生产需要提供超微晶磁芯的基本参数；S2：根据S1步骤提供的基本参数计算二次负荷数值；S3：提供超微晶磁芯生产时基本输入项数值；S4：根据S3步骤提供的基本输入项数值计算有效截面积Ae和平均磁路长度Le数值；S5：根据S2和S3步骤中的数值。本发明提供的一种电流互感器超微晶磁芯参数计算方法，通过对方法的改进，能够根据磁芯的应用情况让超微晶磁芯生产厂家便于进行生产，进而通过提供的参数进行实时计算基本应用参数。技术研发人员：于明星,瞿鹏,曹英慧,陶秀梅受保护的技术使用者：朝阳师范高等专科学校技术研发日：技术公布日：2024/6/13