本文關鍵詞：全光纖電流互感器測量精度優(yōu)化方法的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鋁電解行業(yè)屬于高耗能產(chǎn)業(yè),降低鋁電解生產(chǎn)過程中的電能消耗對企業(yè)發(fā)展具有重大的現(xiàn)實意義。相關研究表明,通過準確測量陽極導桿的電流分布情況可以預測鋁電解槽的陽極效應,以便及時采取措施防止陽極效應的發(fā)生,從而達到節(jié)能降耗、提高生產(chǎn)效率的目的。本課題以此為工程研究背景,將全光纖電流互感器技術應用到鋁電解槽陽極導桿電流的測量中,分析了影響全光纖電流互感器測量精度的主要因素,提出了具體的優(yōu)化方法,并對所提出的優(yōu)化方法的有效性進行了驗證。針對環(huán)境溫度對全光纖電流互感器測量精度的影響,分別提出了在原系統(tǒng)中增加溫度傳感器和通過合理選擇1/4波片相位延遲初始值實現(xiàn)測量精度優(yōu)化的方法,建立了相應的仿真測試系統(tǒng),對兩種方法的有效性進行了仿真驗證；針對線性雙折射對全光纖電流互感器測量精度的影響,分析了圓雙折射對線性雙折射的抑制作用,確立了將傳感光纖繞制成螺旋狀引入圓雙折射的方法,通過優(yōu)化計算得到了引入圓雙折射的最佳值,并根據(jù)該值建立了螺旋狀傳感環(huán)的各個幾何參數(shù)之間的關系；針對載流導體偏心對全光纖電流互感器測量精度的影響,分析了載流導體偏心距離與電流測量值相對誤差之間的關系,并結合鋁電解槽陽極導桿的結構特點,提出了一種可開合且中心可定位的傳感環(huán)結構。本文在詳盡的理論分析的基礎上,提出了不同的全光纖電流互感器測量精度優(yōu)化方法,這對于全光纖電流互感器的相關研究有一定的指導意義。
【關鍵詞】：全光纖電流互感器 環(huán)境溫度 線性雙折射 載流導體偏心 測量精度優(yōu)化
【學位授予單位】：北方工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM452
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題研究的背景和意義9
• 1.2 鋁電解槽陽極導桿電流測量現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢9-10
• 1.3 全光纖電流互感器發(fā)展概況10-11
• 1.3.1 全光纖電路互感器國外發(fā)展概況10-11
• 1.3.2 全光纖電路互感器國內(nèi)發(fā)展概況11
• 1.4 全光纖電流互感器目前存在的主要問題11-12
• 1.4.1 環(huán)境溫度對全光纖電流互感器的影響11-12
• 1.4.2 線性雙折射對全光纖電流互感器的影響12
• 1.5 本文的研究重點與組織安排12-14
• 1.5.1 本文研究的重點12-13
• 1.5.2 本文的組織安排13-14
• 第二章 全光纖電流互感器概述14-30
• 2.1 引言14
• 2.2 全光纖電流互感器的結構組成和工作原理14-16
• 2.2.1 環(huán)形式全光纖電流互感器的結構組成和工作原理14-15
• 2.2.2 反射式全光纖電流互感器的結構組成和工作原理15-16
• 2.3 全光纖電流互感器的基本理論16-19
• 2.3.1 光的偏振16-17
• 2.3.2 瓊斯矩陣17
• 2.3.3 安培環(huán)路定理17-18
• 2.3.4 法拉第磁光效應18-19
• 2.4 全光纖電流互感器輸出信號的數(shù)學模型19-24
• 2.4.1 光路系統(tǒng)中各光學器件的瓊斯矩陣19-24
• 2.4.2 利用瓊斯矩陣法建立干涉輸出結果的數(shù)學模型24
• 2.5 全光纖電流互感器信號的處理方法24-29
• 2.5.1 信號調(diào)制的實現(xiàn)25
• 2.5.2 基于方波調(diào)制的信號調(diào)制方法25-27
• 2.5.3 信號的開環(huán)檢測方法27-28
• 2.5.4 信號的閉環(huán)檢測方法28-29
• 2.6 本章小結29-30
• 第三章 環(huán)境溫度對全光纖電流互感器測量精度的影響及其優(yōu)化.30-45
• 3.1 引言30
• 3.2 環(huán)境溫度對全光纖電流互感器測量精度的影響分析30-36
• 3.2.1 1/4波片的制作工藝30-31
• 3.2.2 環(huán)境溫度對1/4波片工作性能的影響分析31-32
• 3.2.3 1/4波片的溫度效應引起的測量誤差分析32-34
• 3.2.4 傳感光纖Verdet常數(shù)隨溫度變化引起的測量誤差分析34-36
• 3.3 全光纖電流互感器測量精度的優(yōu)化方法36-40
• 3.3.1 通過增加溫度傳感器實現(xiàn)測量精度優(yōu)化36-37
• 3.3.2 通過合理選擇1/4波片相位延遲的初始值實現(xiàn)測量精度優(yōu)化37-40
• 3.4 測量精度優(yōu)化方法的仿真驗證40-44
• 3.4.1 增加溫度傳感器實現(xiàn)測量精度優(yōu)化方法的仿真驗證40-42
• 3.4.2 合理選擇1/4波片相位延遲初始值實現(xiàn)測量精度優(yōu)化方法的仿真驗證42-44
• 3.5 兩種測量精度優(yōu)化方法的對比分析44
• 3.6 本章小結44-45
• 第四章 線性雙折射對全光纖電流互感器測量精度的影響及其優(yōu)化45-57
• 4.1 引言45
• 4.2 線性雙折射對全光纖電流互感器測量精度的影響分析45-48
• 4.2.1 線性雙折射的成因45-47
• 4.2.2 線性雙折射引起的測量誤差分析47-48
• 4.3 減小線性雙折射對測量精度影響的方法48-51
• 4.3.1 減小傳感光纖中的線性雙折射48-49
• 4.3.2 在傳感光纖中引入圓雙折射49-51
• 4.4 引入圓雙折射值的確定51-54
• 4.5 在傳感光纖中引入圓雙折射的方法54-56
• 4.5.1 螺旋狀傳感環(huán)的繞制54-56
• 4.5.2 螺旋狀傳感環(huán)幾何參數(shù)的確定56
• 4.6 本章小結56-57
• 第五章 載流導體偏心對全光纖電流互感器測量精度的影響及其優(yōu)化57-67
• 5.1 引言57
• 5.2 偏心磁場強度表達式的推導57-59
• 5.3 傳感環(huán)分布式參數(shù)模型的驗證59-61
• 5.4 載流導體偏心對測量精度的影響分析61-62
• 5.5 傳感環(huán)結構的優(yōu)化設計62-66
• 5.6 本章小結66-67
• 第六章 總結與展望67-69
• 6.1 工作總結67-68
• 6.2 研究展望68-69
• 參考文獻69-73
• 在學期間的研究成果73-74
• 致謝74

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