[发明专利]一种新型非接触式三相电流测量方法

摘要

一种新型非接触式三相电流测量方法，属于电流测量领域。其特征在于在三相导线下方布置多个按一定规则分布的线圈组，采集各个线圈的开路感应电压；对各个线圈的开路感应电压进行积分处理；根据第一线圈和第二线圈的开路感应电压积分处理后的值求解出B相导线到第一线圈的距离；将求解出的距离值代入三元一次方程组，求解出三相导线中的电流；三相导线平行排列时4线圈组的仿真结果表明，本发明提出的方法能准确求出三相导线中的电流。

主权项

一种三相电流测量方法：该方法在三相导线下方布置多个按以下规则分布的线圈组：该线圈组由第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈组成；其分布：第一线圈和第二线圈径向向上，两个线圈的中心在B相导线的正下方，第一线圈在上，第二线圈在下；第三线圈径向向上，与第一线圈在同一平面，位于第一线圈的左侧；第四线圈的中心线与第二线圈的中心线垂直相交，位于第二线圈的正下方；通过以下步骤的计算最终实现三相电流的测量：步骤(1)，采集线圈组中各个线圈的开路感应电压：第一线圈的开路感应电压记为u1，第二线圈的开路感应电压为u2，第三线圈的开路感应电压为u3，第四线圈的开路感应电压为u4；步骤(2)，对采集到的各个线圈开路感应电压进行积分，第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈的开路感应电压积分处理后分别记为：U1、U2、U3、U4，其中步骤(3)，计算距离D：D=U3dU1-U3±U1U3d2(U1-U3)2-L2,]]>式中D为B相导线到第一线圈的距离，d为第一线圈到第二线圈的距离、第一线圈到第三线圈的距离以及第二线圈到第四线圈的距离，L为A相导线到C相导线的距离的一半，其中：当D*(D+d)>L*L时，上式的“±”号取“+”，而当D*(D+d)<L*L时，上式的“±”号取“‑”；步骤(4)，由U1、U3、U4可以得到下列方程组：U1=βLD2+L2iA-βLD2+L2iC]]>U3=β(L-d)D2+(L-d)2iA-βdD2+d2iB-β(L+d)D2+(L+d)2iC,]]>U4=β(D+2d)(D+2d)2+L2iA+βD+2diB+β(D+2d)(D+2d)2+L2iC]]>由于其中S为线圈的横截面面积，因此β是一个固定的常数，iA、iB、iC分别为导线A、B、C中的电流；设a1、b1、b2、b3、c1、c2都为常数，方程组简化为：U1＝a1iA‑a1iCU3＝b1iA‑b2iB‑b3iCU4＝c1iA+c2iB+c1iC求解此方程组，可以得到三相导线中的电流表达式：iA=12b2c1-b3c2+b1c2(b2c1-b3c2a1U1+c2U2+b2U3)]]>iB=12b2c1-b3c2+b1c2(b1c1+b3c1a1U1-2c1U2-(b3-b1)U3)]]>iC=12b2c1-b3c2+b1c2(-b1c2-b2c1a1U1+c2U2+b2U3)]]>将所有的已知量代入，可以得到三相导线中三相电流的值。