mikä on Rogowskin kelavirtaluotain?
jos olet tekemisissä yli parin kymmenen ampeerin VAIHTOVIRTAVIRRAN kanssa ja haluat tehdä joustavia virtamittauksia, harkitse Rogowskin virtapihtiä.
Rogowskin käämi on sähköanturi, jota käytetään mittaamaan vaihtovirtoja, kuten suurnopeuksisia transientteja, voimalaitteen pulssivirtoja tai voimalinjan sinimuotoisia virtoja 50 tai 60 Hz: n taajuudella. Rogowskin kelassa on joustava clip-around-anturikela, joka voidaan helposti kietoa virtajohtimen ympärille mittausta varten ja jolla voidaan mitata jopa pari tuhatta ampeeria erittäin suuria virtoja ilman anturin koon kasvua.
miten Rogowski coil vaikuttaa?
Rogowskin Kelan toiminnan teoria perustuu Faradayn lakiin, jonka mukaan suljetussa kierrossa indusoitu sähkömotorinen kokonaisvoima on verrannollinen piirin yhdistävän magneettivuon muutosnopeuteen.
Rogowskin kela muistuttaa VAIHTOVIRTAMUUNTAJAA siinä, että toisiokäämiin indusoidaan jännite, joka on verrannollinen eristetyn johtimen läpi virtaavaan virtaukseen. Keskeinen ero on se, että Rogowskin kelassa on virtamuuntajan vastakohtana ilmasydän, joka nojaa erittäin läpäisevään teräsydimeen magneettisesti pariutuakseen toisiokäämin kanssa. Ilmasydämessä on pienempi insertioimpedanssi, joka mahdollistaa nopeamman signaalivasteen ja hyvin lineaarisen signaalijännitteen.
virtaa kuljettavan johtimen ympärille asetetaan toroidisesti ilmarakoinen kela ja vaihtovirran tuottama magneettikenttä indusoi Kelaan jännitteen. Rogowskin kela tuottaa jännitteen, joka on verrannollinen kelasilmukan ympäröimän virran muutosnopeuteen (derivaataan). Kelajännite on sitten integroitu, jotta anturi antaa lähtöjännite, joka on verrannollinen tulovirran signaali.
edut
Rogowskin kelavirtaluotaimet tarjoavat monia etuja erityyppisiin virtamuuntimiin tai anturointitekniikoihin verrattuna.
- Suuri virtamittaus ilman ytimen kylläisyyttä — Rogowskin keloilla on kyky mitata suuria virtoja (hyvin laaja valikoima muutamasta mA: sta yli muutamaan sataan kA: iin) kyllästämättä ydintä, koska luotaimessa on ei-magneettinen ”ilma” ydin. Mitattavan virran yläaluetta rajoittaa joko mittauslaitteen suurin tulojännite tai kelan tai integraattorin piirielementtien jännitteen hajoamisrajat. Toisin kuin muut virtamuuntimet, jotka saavat kookkaampia ja raskaampia mitattavan virran vaihteluvälin kasvaessa, Rogowskin kela pysyy samana pienikokoisena Kelana riippumatta mitattavan virran amplitudista. Tämä tekee Rogowskin kelasta tehokkaimman mittaustyökalun useiden satojen tai jopa tuhansien ampeerien suurien VAIHTOVIRTAMITTAUSTEN tekemiseen.
- erittäin joustava käyttää-kevyt clip-around anturi kela on joustava ja helppo kietoa noin virtaa kuljettava johdin. Se voidaan helposti työntää piirin vaikeasti saavutettaviin komponentteihin. Useimmat Rogowskin kelat ovat tarpeeksi ohuita, jotta ne mahtuvat T0-220-tai TO-247-tehopuolijohdepaketin jalkojen väliin ilman, että nykyisen koettimen kytkemiseen tarvitaan ylimääräistä johtosilmukkaa. Tämä antaa myös edun saavuttaa korkea signaalin eheyden mittaus.
- laaja kaistanleveys >30 MHz – tämä mahdollistaa Rogowskin Kelan mittaamaan hyvin nopeasti muuttuvaa nykyistä signaalia-esim. useita tuhansia a / usec. Suuren kaistanleveyden ominaisuus mahdollistaa suurtila-Harmonisten yliaaltojen analysoinnin korkeilla kytkentätaajuuksilla toimivissa järjestelmissä tai kytkentäaaltomuotojen tarkan seurannan nopeilla nousu – tai laskuajoilla.
- ei-intrusiivinen tai häviötön mittaus – Rogowskin kela vetää äärimmäisen vähän virtaa DUT: stä alhaisen insertioimpedanssin vuoksi. Luotaimesta DUT: hen ruiskutettu impedanssi on vain muutama pico-Henries, mikä mahdollistaa nopeamman signaalivasteen ja hyvin lineaarisen signaalijännitteen.
- edullinen verrattuna hall-efektianturiin / muuntajavirtaluotaimeen Rogowskin kela tulee tyypillisesti halvemmalla.
rajoitukset
- vain vaihtovirtaa — Rogowski ei pysty käsittelemään tasavirtaa. Se on vain AC.
- herkkyys-Rogowskin kelalla on pienempi herkkyys kuin virtamuuntajalla johtuen suuren permeabiliteetin magneettisydämen puuttumisesta.
käyttökohteet
Rogowskin kelavirtaluotaimilla on suuri määrä käyttökohteita laajassa sähköteollisuudessa ja tehonmittaussovelluksissa. Seuraavassa on joitakin esimerkkejä Rogowski coil sovelluksia:
- teholaitteiden, kuten MOSFET-tai IGBT-laitteen, joka on niinkin pieni kuin TO-220-tai-247-paketti tai suurten Tehomoduulien
- napojen ympärillä oleva joustava virranmittaus tehohäviöiden mittaamiseksi puolijohteissa
- virtojen seuraamiseksi pienissä induktoreissa, kondensaattoreissa, jarrupiireissä jne.
- pienen vaihtovirran mittaamiseen johtimessa, jossa on suuri tasavirta tai suuren TASAVIRTAMAGNEETTIKENTÄN läsnä ollessa.
- suurtaajuisen sinimuotoisen, pulssimaisen tai ohimenevän virran mittaaminen voimajohdon taajuudesta RF-sovelluksiin
- virran mittaamiseksi moottoreissa ja erityisesti tehonlaatumittaukset VSD -, UPS-tai SMPS-piireissä
- tehon puolijohdekytkimien kytkentätehon arvioimiseksi (kaksoispulssitesteri).
- Sähkönjakelulinjan valvonta tai apuohjelmien pole-anturin valvonta
- Älyverkkosovellukset
- Plasmavirran mittaus
johtopäätös
sähkövirran mittaamiseen on useita eri tapoja, joissa kullakin menetelmällä on etuja ja rajoituksia.
Rogowskin kela muistuttaa VAIHTOVIRTAMUUNTAJAA siinä, että toisiokäämiin indusoidaan jännite, joka on verrannollinen eristetyn johtimen läpi virtaavaan virtaukseen. Rogowskin keloilla on kuitenkin kyky mitata suuria virtauksia (hyvin laaja valikoima muutamasta mA: sta useampaan kuin muutamaan kA: han) ilman kylläisyyttä ei-magneettisen ”ilma” – ytimensä vuoksi. Ilmasydämessä on myös pienempi insertioimpedanssi, joka mahdollistaa nopeamman signaalivasteen ja erittäin lineaarisen signaalijännitteen, ja se on erittäin kustannustehokas verrattuna sen hall-vaikutusanturiin/virtamuuntajan vastineeseen. Tämä tekee Rogowskin kelasta tehokkaimman mittaustyökalun useiden satojen tai tuhansien ampeerien suurien VAIHTOVIRTAMITTAUSTEN tekemiseen.