Bulletin technique NO. 9908 - Traduction électronique

Bulletin technique
NO. 9908
- Traduction électronique -
(À titre informatif uniquement)
SUJET: Résolution EXTERNE DES ERREURS DE CHAMP
MAGNETIQUE
Modèles LKP, CM, FM, ou de l'équipement CXM
Fichier TEC9908c (remplace le Bulletin technique n ° 727)
INTRODUCTION
La capacité des systèmes de mesure de courant continu DynAmp pour fonctionner avec
précision, même dans les grands champs magnétiques externes, est bien prouvé. La
tendance aux grands courants principaux de bus et de segments de bus courts a
augmenté le risque d'erreur dans les conditions actuelles de faible lorsque d'autres
travaux de bus à courant élevé est à proximité. Cette condition peut avoir un impact LKP
ou l'un des CM âgées abandonnées, FM, ou des systèmes de CXM. Ces champs
magnétiques externes peuvent également être le champ magnétique de la terre, les
grands courants alternatifs circulent structures en acier à proximité, ou magnétisés à
proximité de la tête de mesure. Cette erreur peut être considéré comme un décalage
d'origine ou, en particulier aux faibles niveaux actuels de bus, une indication d'un courant
plus élevé que celui qui existe réellement. Ce bulletin a pour but de discuter de telles
situations. Les sujets suivants sont abordés:
I. Effets des champs magnétiques externes sur la précision de mesure
A. point de fonctionnement normal / actuel
B. mesures de courant faible
II. Analyse d'une installation spécifique pour déterminer l'ampleur de ces effets
A. Projet de l'installation afin de déterminer l'ampleur de ces effets
B. Détermination de l'ampleur de ce problème dans les systèmes d'exploitation
III. Discussion sur les solutions
IV. Comparaison sommaire des solutions
DynAmp : 3735 Gantz Road, Grove City, Ohio, USA
www.dynamp.com
DynAmp, LLC : formerly known as
LEM DynAmp, High Current Systems
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I. Effets des champs magnétiques externes SUR précision de mesure
A. Le texte qui suit explique comment un DynAmp LKP / CM / CXM / DC système
FM fonctionne normalement:
1. Cette dans le bus primaire crée un champ magnétique (ligne de flèche en pointillés), ce qui
provoque le flux dans le noyau magnétique de la tête de mesure.
2. Quand un flux est présent dans le noyau magnétique, des détecteurs magnétiques (X) de
générer un signal qui commande des amplificateurs de courant à gain élevé (K1, K2, K3,
et K4).
3. Le courant continu de l'amplificateur passe à travers des bobines enroulées autour du
noyau. Ceci crée un champ magnétique "égale et opposée" (ligne fléchée solide) au
champ magnétique de BUS.
4. Chaque combinaison de détecteur magnétique, un amplificateur, et la bobine agit comme
un système de contre-réaction de courant indépendante pour maintenir un état de "flux
nul" dans le noyau magnétique.
5. La somme des courants de l'amplificateur (I1, I2, I3, et I4) est directement liée au courant
de bus primaire. Le rapport du courant dans le bus à courant de sortie (Il) est 5000:1.
6. Le déplacement de la tête de mesure par rapport au bus amène les valeurs relatives de I1,
I2, I3, I4 et de modifications. Le courant total, il reste cependant constante.
7. Des champs magnétiques externes sont auto-annulation autour de la boucle de la tête de
mesure. Un champ externe provoque une chaîne en cours d'augmenter avec une
diminution correspondante dans les autres circuits de canal de courant. Il reste
proportionnelle au seul le courant de bus primaire.
8. Résistances de charge (shunt), peuvent être insérés en série avec elle développer une
tension de sortie de signal du courant total, It. Tensions de canaux individuels s'ajustent
automatiquement pour maintenir les courants des canaux appropriés. Il reste inchangée.
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9. Cette conception «en boucle fermée» corrige automatiquement les changements de
tension de ligne, le vieillissement des composants, et les variations de la température
ambiante.
Le schéma fonctionnel est un outil d'analyse simplifiée qui nous aide à comprendre le
fonctionnement normal. Pour mieux comprendre les effets d'un champ magnétique
externe, nous devons séparer la totalité du champ en trois composantes vectorielles pour
chaque canal.
E. EXTERNE
Le champ magnétique externe est la composante en ligne résultante des vecteurs
de champ magnétique dû à l'ensemble des courants dans les conducteurs à proximité.
Nous pouvons généralement penser du vecteur totale du champ magnétique externe
comme raisonnablement uniforme dans l'espace occupe la tête de mesure.
I. INTERNE
La composante en ligne du vecteur de champ magnétique due au courant circulant
dans le bus primaire sur lequel la tête de mesure est installée.
FB. COMMENTAIRES
Le champ magnétique généré par le courant de réaction à null sur le total de E et I.
EXTERNAL MAGNETIC FIELD EFFECTS
A. Mesures de courant normales de fonctionnement
S'il n'y avait pas de champs magnétiques externes (E1 = E2 = E3 = E4 = 0), on
s'attendrait à ce que les courants de rétroaction de chaque amplificateur d'être à peu près égale.
L'effet net du champ externe est un vecteur qui est additif quelque côté (s) et soustractive de
l'autre côté (s) de la tête de mesure. Au courant du bus de fonctionnement normal, il n'y a pas de
problème. L'additif et soustractif vecteurs s'annulent autour de la boucle de la tête de mesure. Il
peut y avoir un changement dans la charge de la chaleur provoquée par ce champ magnétique
externe. Channel 2 dans le diagramme ci-dessus est un bon exemple où les deux E et I champs
magnétiques sont additifs, provoquant un côté d'avoir un fort champ magnétique à travers le
noyau magnétique. Cela nécessite plus de courant pour «nul» le flux dans le noyau magnétique
de sorte qu'il peut fonctionner plus chaud que les autres canaux rétroaction. Cependant, tous les
canaux sont exploités dans leur gamme dynamique normale, annulation si totale a lieu et le
système est précis.
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B. Mesures de courant faible
Maintenant, considérons ce qui se passe dans le courant du bus interne réduit à
zéro. Les vecteurs "I" se rétractent à zéro, ce qui laisse seulement les vecteurs de
champ magnétique externe. Comme cela se produit, les courants de rétroaction, et
par conséquent le vecteur champ FB, diminueront également. Dans le canal 1 et le
canal d'entrée 4, à une certaine valeur de courant faible du bus, la direction du
champ magnétique d'entrée de filet se renverser. Dans cette condition, LKP, CM,
FM et systèmes CXM peuvent avoir des erreurs de mesure, parce que leurs
amplificateurs unidirectionnelles ne peuvent pas conduire retour du courant dans
le sens inverse nécessaire pour annuler ou nul sur le terrain de ce côté de la tête
de mesure. Cette inversion de la direction du champ de saisie net est la condition
présentée comme point A sur le schéma "Low Erreurs de End" ci-dessous.
ERREURS bas de gamme
Cette erreur va augmenter, quelque peu linéaire, en dessous de ce point de A. Il ya des
points cassure de la courbe que d'autres chaînes vont dans le même état. L'erreur
maximale sera au courant de bus zéro. Veuillez noter que le système reste précis
pour les courants de bus-dessus du point A.
Lorsque des erreurs zéro décalage peut être un problème?
1. Lorsque le système affecté est l'un de plusieurs systèmes totalisées et le signal totalisé est
utilisé pour le contrôle. Cela peut être un problème significatif si un seul des redresseurs
totalisées doit être arrêté.
2. Si le signal de courant totalisé est utilisé pour les statistiques de production ou de mesure
ampère-heure. Au fil du temps, les erreurs de décalage nul peuvent affecter ces données.
Quand est compensée pas susceptible d'être un problème du zéro?
1. Lorsque les champs magnétiques externes sont beaucoup plus faibles que les espaces de
bus interne. Par exemple, ce problème est peu susceptible de se produire sur les principales
mesures de bus.
2. Lorsque la précision à de faibles courants n'est pas nécessaire.
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II. Analyse des installations spécifiques afin de déterminer l'ampleur de ces effets
A. Projet installations
DynAmp peut prédire l'amplitude approximative de tout décalage à l'aide d'un programme
d'analyse informatique numérique zéro. Cela nécessite une connaissance complète des
structures de bus actifs au sein de 30 pieds / 10 mètres de l'emplacement de la tête de mesure
proposée.
B. Détermination de l'ampleur de ce problème dans les systèmes d'exploitation
Si les réponses aux questions suivantes sont tous «oui», puis des champs magnétiques
externes sont un mode probable de l'erreur.
1. Déterminer si le système DynAmp lit trop élevée aux faibles courants de bus, par exemple si
le sectionneur DC est ouvert, mais le DynAmp indique toujours un flux de courant (zéro effet de
décalage).
2. Dans la condition 1, la mesure des tensions de canal du système DynAmp. Déterminer si un
ou deux canaux disposent de plusieurs volts à travers eux et une autre ou deux lisent zéro volt.
3. Déterminer si le système DynAmp semble fonctionner correctement à proximité de la pleine
échelle actuelle redresseur normale (toutes les tensions de canaux de plus de 3 volts).
4. Déterminer s'il ya d'autres bus actives dans la région.
III. Les solutions possibles
Tout d'abord, il existe des solutions à cette situation. La seule considération est ce qui doit être
fait pour atteindre une solution satisfaisante.
Initialement, le client doit se demander si quelque chose doit vraiment être fait.
Quelle est la signification réelle dans ce cas? Est-ce un mode de fonctionnement qui est
fréquent? Combien d'heures par semaine, le mois et l'année sont susceptibles d'être connecté
dans ce mode? Quelle sera l'ampleur de l'erreur dans le pire des cas? Quel effet cela aura
erreur? Si les effets sont graves, alors quelque chose doit être fait, mais si les effets sont
négligeables, et si la solution est coûteuse, alors peut-être il est préférable de reconnaître les
possibilités, mais ne changera rien.
Il est généralement possible d'éliminer l'erreur. Il est également possible, et probablement plus
économique, pour minimiser les effets à un niveau insignifiant. Voici quelques-solutions:
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A)
Modification de l'emplacement de la tête de mesure ou d'orientation
Il peut être possible d'abaisser le point où mesurer les erreurs de tête commencent
par lui mettre canal inversé (s) à proximité du bus interne. Cela peut entraîner des
conditions de température excessive lorsque le courant de bus mesurée est très
élevé, donc n'oubliez pas de vérifier en effectuant des mesures de tension de chaîne.
Souvent, la tête de mesure est situé à proximité d'un virage à 90 ° dans le bus.
Parfois, mettre la tête de mesure au-delà du coude aidera à résoudre le problème.
La gravité de champ magnétique externe Permettra de réduire la dimension
AUGMENTATIONS "X".
Il peut être possible d'incliner la tête de sorte que le champ magnétique
externe n'a pas de composante dans la ligne principale, soit avec la direction de
l'âme. Cela se produit généralement lorsque le prolongement du plan de la tête de
mesure intersection de la ligne centrale du bus principal. En tournant la tête de
mesure a pour seul effet de déplacer les canaux qui sont affectés par le champ
extérieur. Cela peut être utile pour réduire la température du point chaud, en
répartissant la charge entre les canaux, et peut diminuer le décalage 'origine.
PLAN DE TETE DE MESURE AVEC LA BUS Générer le champ magnétique externe majeur.
Le choix d'un autre emplacement pour la tête de mesure est le mieux réalisé à travers des
discussions avec DynAmp. Tel que mentionné dans la section II-A, il est possible de faire des
estimations de l'offset grâce à l'analyse de l'ordinateur de la structure de bus d'installation zéro.
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B)
l'arrêt AC
Il est possible d'éliminer temporairement la quantité de décalage de zéro en
supprimant l'alimentation secteur CA du système DynAmp lorsque le redresseur
est prise sur la ligne. Cela empêche tout simplement le turn-on de tous les canaux
qui sont magnétiquement polarisée en direct par le champ extérieur.
Gardez à l'esprit, cependant, si des relais de surintensité sont connectés à la sortie
de mesure du système DynAmp, lorsque l'alimentation électrique est rétablie pour
le système DynAmp, un pic transitoire de la sortie de mesure peut se produire qui
pourrait déclencher le protection contre les surintensités.
AC arrêt peut encore être la meilleure solution si la condition est susceptible de se
produire que très rarement. Cela ne fait rien pour réduire les erreurs à faibles
courants de bus.
C)
Diode et contact de relais
Il s'agit d'une solution utilise un relais à court-circuit d'une sortie du système
de DynAmp individuel lorsque le redresseur est à l'arrêt. Cela empêche le courant
de passer à travers le shunt totalisante où il peut provoquer une erreur de mesure
sortie du système DynAmp. En outre, une diode est connectée à bloquer cette
courte d'affecter la précision du signal à travers le shunt de totalisation. Un schéma
de raccordement typique pour LKP, CM, FM et systèmes CXM est fixé à la fin de
ce bulletin technique.
Cette approche élimine la possibilité de les transitoires redémarrage qui
peuvent survenir avec l'approche de l'arrêt AC-dessus. Cela ne fait rien pour
réduire les erreurs à faibles courants de bus.
D)
de modifier la conception du bus
Pour les installations proposées, c'est une bonne technique pour enquêter.
Avec l'aide de notre programme d'analyse de l'ordinateur, DynAmp peut proposer
et d'évaluer ces solutions.
E)
Changer les unités de véritables modèles bi-directionnelles
DynAmp fabrique plusieurs types de systèmes de mesure en continu qui
sont conçus pour rester précise même lorsque le champ magnétique ou la
direction du courant de bus réelle revers.
Le système LKAT DynAmp permettra de contrôler la performance de précision
pour redresseur et d'autres applications généralement inférieur à 100 kA. Le LKAT
fournit également inverse / protection contre les surintensités et les sorties de
mesure 2ème option et les contacts de relais.
Le DynAmp LKCO, basé sur la technologie optique, offrira des performances de
très haute précision.
Les deux LKAT et LKCO vont fournir des mesures précises et fiables,
indépendamment de champs magnétiques externes.
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