[发明专利]一种双功率输出的取能磁芯的制造方法

说明书

本发明属于电学领域，具体涉及一种双功率输出的取能磁芯的制造方法，该取能磁芯制造方法根据工程应用的实际情况，首先对磁芯工作状态进行预判，略去工程实际中不适用的不饱和工作状态的计算过程，引入系数简化计算，对数值算法中磁芯电阻阻抗、漏感抗压降、磁芯磁滞损耗和涡流损耗等过程量的影响，理论计算及工程应用的差异，用系数进行补偿，形成完整的输出功率计算方法，方便简洁，便于应用。实现了单只取能磁芯电源提供两种输出功率，开拓了取能磁芯的应用，并对磁芯输出功率进行定量化处理，输出可直接应用于后级电路，无需添加功率控制电路，降低了生产成本，提升了生产效率，节省了电路空间。

技术领域

本发明属于电学领域，涉及输电线路检测装置的取电技术，具体涉及根据工程应用实际情况计算、制造取能磁芯的方法。

背景技术

近年来，随着配网的规模越来越庞大，网架结构越来越复杂，这对配网电能质量及供电可靠性等提出了越来越高的要求。在高压输电线路上需要安装线路监测设备以保证高压输电线路的正常安全运行。高压侧测量设备如光电式电流互感器、输电线路温度测量设备等直接测量高压侧信息，然后通过光纤或无线网络把采集信息传送至安装在接地端的设备，简化了对绝缘的要求，提高了采集信号的精度。但是由于输电线路杆塔附近并没有合适及现成的电源可直接对监测装置进行供电，所以供电问题是其可靠运行的关键。

目前，对监测装置供电的主要方式有太阳能-蓄电池混合供电、激光供电、感应取能供电等。太阳能-蓄电池供电主要受天气、使用寿命和运行维护成本的限制；激光供电主要受供电功率、成本和使用寿命的影响；感应取能是利用电磁感应方式将高压电线上的能量转化为电能输出，以作为高压侧测量设备的取能电源，对这些高压侧测量设备供电。感应取能方式与高压线路不存在实质性接触，自身具有隔离作用，解决了与高压线路电气绝缘问题；感应取能设备体积小，易于安装，输出功率只和高压线路电流有关，不受天气和环境的影响，成本低，具有良好的应用前景。

感应取能供电常用的取电电源功率控制方法是：取能磁芯输出端并联双向可控硅，电压检测模块检测取能磁芯输出电压，当其大于预设值时，触发模块触发双向可控硅使之导通，取电线圈副边短路，不对外输出功率，当取能磁芯输出过零点时，可控硅自动关断，取能线圈自动恢复对外输出功率。这种使用感应磁芯取能方式进行取能供电方法，并未将输出功率进行定量化处理，只是将输出功率调整在较大点，通过功率控制电路对功率进行调整，电路结构复杂，故障率高，后期维护成本高昂。而且不同的工程应用环境，对磁芯匝数的调控一般采用数值算法进行计算，计算过程复杂不利于工程应用。

发明内容

本发明为了解决取能磁芯输出功率不准确、取能磁芯参数设计复杂，实际使用稳定性差的问题，提供了一种根据工程应用的实际情况，在饱和工作状态下，引入系数的简化设计算法和验证校准步骤。

本发明的技术方案为：一种双功率输出的取能磁芯的制造方法，包括参数计算、试绕制、匝数调整步骤，所述参数计算步骤包括如下步骤：

A、获取电网环境参数：获取电网的母线电流I₁、电网频率f，输出功率P₁时二次滤波电路电压U_C1、二次电路负载R₁，输出功率P₂时二次滤波电路电压U_C2、二次电路负载R₂，其中P₁＜P₂；

B、预选取能磁芯的各项参数：磁导率μ、饱和磁感应强度B_s、叠片系数λ、内径d₃、外径D₃、高度h₃，计算其有效截面积S₃＝(D₃-d₃)·h₃·λ，磁路长度