小铁心检测分析及应用开发
2007-04-02 11:00:50
来源：《国际电子变压器》2007年4月刊
点击：1072
根据检测报告，对于φ14×φ19×8超微晶小型磁心分析，统计数据表明：在激磁电流I=13mA 输出电压U≥0.2mV检测11218只磁心，其中U≈0.2～0.4mV占85%，以此为根据，兹分析如下：
1特征
1.1基本特性
有两种高μ合金适合于高精度电流互感器，基本特性如表1：
1.2检测
在HT35铁心测量仪上，对本公司生产的三种小铁心进行测量，取H=1～12moe，测对应U→B，绘出B-H、 B-μ曲线如图1。
由图1可以看出本公司生产的小铁心在低磁感范围内B＜1000GsB-H特性均优于常规制品，弱磁场下μ值高（μ0.001 6～9×104 μm 15～29×104）适合小电流下应用场合。
2应用
高μ合金适于作微型精密电流互感器，广泛应用于功率计、电度表、电量分配器、精密电流、功率、相位、功率因数变送器、继电保护、电力监控变换与隔离电器。
2.1选小电流下，不同输出的4只铁心样品，在辽宁计量仪器仪表厂进行误差检测，φ14×φ19×8 Lc5.18cm Sc0.16cm2 Wc6.5g，采用φ0.17mm导线1200匝作1.5A/5mA宽量程电流互感器检测角差非线性度见表3：
辽宁计量仪器仪表厂出产的微小型宽量程互感器，当标准输出1V时，比差非线性度小于±0.05%，角差非线性度小于±5′。
从表3检测结果看，世达电子磁心2# 4#较佳，联系磁心磁性对照表4：
除去3#样品外，以角差δ5%计，互感器铁心的角差δ与磁导率关系密切，即μ高，δ小。
2.2高精度（2/10000）微型电流互感器，采用二种高导磁磁心，其一为超微晶铁心，φ13.2×φ21.5×10mm，用Hm=1/1000 μ值≥6×104 ，另一只坡莫合金铁心，φ9.6×φ13.2×5mm，利用无源自动补偿技术，使互感器精度保持在万分之二。
3新品开发
近期，国外开发一种直流分量互感器，具有环保防电磁干扰的特点，它采用高导磁复合磁心，超微晶+坡莫合金，将交流正弦波削成半波脉动波形，目前浙江厂商采用复合铁心作直流电度表，另据广东知情人士称，我国南方市场有上亿只需求量，以直流器件替代交流器件，生产环保产品，市场需求迅猛，辽宁计量仪器仪表厂正在研制开发，采用φ16×φ28×15mm复合磁心，用φ0.17导线绕2000:1、4000:1、6000:1作无源精密电流互感器，比差小于±0.01%，角差小于±0.3%。
本公司对合格的铁心进行分解如下：
φ16×φ28×15mm，超微晶+坡莫合金，Lc＝7.15cm
其中超微合金φ16×φ28×6.5mm，Wc=11g Sc=0.213cm2 ，44%
坡莫合金φ16×φ28×8.5mm，Wc＝14g，Sc＝0.224cm2，56%
在Hm=1/1000～12/1000奥斯特范围内，检测μ(mV)→B分别求得
(B-H)超微晶，(B-H)坡莫合金，(B-H)超微晶+坡莫合金
μ(超微晶)，μ(坡莫合金)，μ(超微晶+坡莫合金)见图2
由此可看出：
①超微晶合金 B/H变化为常规方式，即H增大，B增加；
②坡莫合金 B/H变化为近似线性；
③μ(超微晶) μ0.001 ≈7.2×104 μm ≈22×104；
④μ(坡莫合金) H=1/1000～12/1000 μ≈7.2×104；
⑤合成（B-H）超微晶+坡莫合金在B≈46～510高斯处分解为二线性段；
⑥合成(μ)(超微晶+坡莫合金)，随B值增加而呈线性下降。
4小结
(1)世达公司生产的高μ小铁心具有优良磁性μ0.001 6.5×104 适合弱磁场下应用。
(2)适合微型精密电流互感器应用的磁心，一般取μ0.001 大于8×104 较宜。
(3)发展无源精密电流互感器，是当前市场的迫切需要，要研制二种高μ合金，对高μ超微晶μ0.001≥ 6.5×104 。
对高μ坡莫合金，μ值在Hm1/1000～12/1000范围内保持恒定μ≈7.2×104 。
1特征
1.1基本特性
有两种高μ合金适合于高精度电流互感器，基本特性如表1：
1.2检测
在HT35铁心测量仪上，对本公司生产的三种小铁心进行测量，取H=1～12moe，测对应U→B，绘出B-H、 B-μ曲线如图1。
由图1可以看出本公司生产的小铁心在低磁感范围内B＜1000GsB-H特性均优于常规制品，弱磁场下μ值高（μ0.001 6～9×104 μm 15～29×104）适合小电流下应用场合。
2应用
高μ合金适于作微型精密电流互感器，广泛应用于功率计、电度表、电量分配器、精密电流、功率、相位、功率因数变送器、继电保护、电力监控变换与隔离电器。
2.1选小电流下，不同输出的4只铁心样品，在辽宁计量仪器仪表厂进行误差检测，φ14×φ19×8 Lc5.18cm Sc0.16cm2 Wc6.5g，采用φ0.17mm导线1200匝作1.5A/5mA宽量程电流互感器检测角差非线性度见表3：
辽宁计量仪器仪表厂出产的微小型宽量程互感器，当标准输出1V时，比差非线性度小于±0.05%，角差非线性度小于±5′。
从表3检测结果看，世达电子磁心2# 4#较佳，联系磁心磁性对照表4：
除去3#样品外，以角差δ5%计，互感器铁心的角差δ与磁导率关系密切，即μ高，δ小。
2.2高精度（2/10000）微型电流互感器，采用二种高导磁磁心，其一为超微晶铁心，φ13.2×φ21.5×10mm，用Hm=1/1000 μ值≥6×104 ，另一只坡莫合金铁心，φ9.6×φ13.2×5mm，利用无源自动补偿技术，使互感器精度保持在万分之二。
3新品开发
近期，国外开发一种直流分量互感器，具有环保防电磁干扰的特点，它采用高导磁复合磁心，超微晶+坡莫合金，将交流正弦波削成半波脉动波形，目前浙江厂商采用复合铁心作直流电度表，另据广东知情人士称，我国南方市场有上亿只需求量，以直流器件替代交流器件，生产环保产品，市场需求迅猛，辽宁计量仪器仪表厂正在研制开发，采用φ16×φ28×15mm复合磁心，用φ0.17导线绕2000:1、4000:1、6000:1作无源精密电流互感器，比差小于±0.01%，角差小于±0.3%。
本公司对合格的铁心进行分解如下：
φ16×φ28×15mm，超微晶+坡莫合金，Lc＝7.15cm
其中超微合金φ16×φ28×6.5mm，Wc=11g Sc=0.213cm2 ，44%
坡莫合金φ16×φ28×8.5mm，Wc＝14g，Sc＝0.224cm2，56%
在Hm=1/1000～12/1000奥斯特范围内，检测μ(mV)→B分别求得
(B-H)超微晶，(B-H)坡莫合金，(B-H)超微晶+坡莫合金
μ(超微晶)，μ(坡莫合金)，μ(超微晶+坡莫合金)见图2
由此可看出：
①超微晶合金 B/H变化为常规方式，即H增大，B增加；
②坡莫合金 B/H变化为近似线性；
③μ(超微晶) μ0.001 ≈7.2×104 μm ≈22×104；
④μ(坡莫合金) H=1/1000～12/1000 μ≈7.2×104；
⑤合成（B-H）超微晶+坡莫合金在B≈46～510高斯处分解为二线性段；
⑥合成(μ)(超微晶+坡莫合金)，随B值增加而呈线性下降。
4小结
(1)世达公司生产的高μ小铁心具有优良磁性μ0.001 6.5×104 适合弱磁场下应用。
(2)适合微型精密电流互感器应用的磁心，一般取μ0.001 大于8×104 较宜。
(3)发展无源精密电流互感器，是当前市场的迫切需要，要研制二种高μ合金，对高μ超微晶μ0.001≥ 6.5×104 。
对高μ坡莫合金，μ值在Hm1/1000～12/1000范围内保持恒定μ≈7.2×104 。
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