A Rogowski tekercs az egyik leggyakrabban használt eszköz a méréshez AC áram . Csakúgy, mint más eszközök, például bilincsmérő, multiméter stb. Ez a tekercs használható AC áram mérésére is. A Rogowski tekercs egyfajta spirális tekercs vagy huzal, amely egy nagy rugóra hasonlít. A rugó úgy meg van sérülve, hogy a rugó egyik végét a rugó középső részén keresztül visszaküldik az elejére. Ezzel a tekercs mindkét vége ugyanahhoz a véghez kerül. Ezt a tekercset leginkább váltakozó áramok mérésére használják, és a koncepción dolgozik Faraday törvénye az elektromágneses indukció.
Rogowski tekercs áramkör
Ebben a tekercskörben úgy van feltekercselve, hogy az egyik végétől kezdve a tekercs spirális formában van megsebezve, és a másik vége ismét a spirális alakú tekercs üreges résén belül kerül elő, és a tekercs mindkét vége forma egy ponton.
Rogowski tekercs
Rogowski tekercselmélet
AC áram mérésére szolgál. Faraday elektromágneses indukciós törvényének koncepcióján dolgozik. Bármi legyen is a mérendő áram, amely drótban folyik, a Rogowski tekercset a vezeték köré helyezzük, eltakarva a huzalt. Következtében elektromágneses indukció , a vezetékben áramló áram, amelyet meg kell mérni, emésztést indukál a Rogowski tekercsben, Faraday elektromágneses indukciós törvényének megfelelően.
Rogowski tekercs tervezés
Az emf indukciója után a Rogowski tekercsben az áram mérhető egy további mérőeszköz segítségével, például egy bilincsmérővel. Akár egy CRO-t is használhatunk a Rogowski tekercsen kiváltott áram és feszültség mérésére. Ban ben Rogowski tekercsének kialakítása, a tekercs spirális alakban van megsebezve, így a tekercs mindkét vége ugyanabba a pontba kerül. Ezután ezt a tekercset a vezeték köré tekerjük, hogy megmérjük az áramot.
Rogowski tekercs képlet
A Rogowski tekercsben indukált emf-et az adja
E = M * (di / dt)
Ahol E a Rogowski tekercs végén indukált emf, M a tekercs kölcsönös induktivitása, és di / dt a tekercsen keresztüli áram változásának sebessége. Meg kell jegyezni, hogy M a kölcsönös induktivitás, de nem öninduktivitás . A kölcsönös induktivitás mérlegelésekor más tényezőket is figyelembe kell venni, például a kapcsolási állandókat, a pontegyezményeket stb.
Az E mérése után az áram mérhető egy alapvető RC áramkör vagy egy egyszerű bilincsmérő használatával, amely ismét Faraday elektromágneses indukciós törvényének elvén működik.
A Rogowski tekercs működési elve
Amint az ábrán látható, a spirális alakú tekercs tekercs. A hengeres tekercs az a vezető, amelynek az áramát meg kell mérni. Amikor a tekercset a vezető köré tekerjük, a vezetőben áramló áram emf-et indukál a tekercsben, Faraday elektromágneses indukciós törvényének köszönhetően. Az indukált emf a tekercsek fordulatszámától és kölcsönös induktivitásától függ.
Működési elv
Az emf értékét egy RC áramkör segítségével mértük, az ábrán látható módon. Az RC áramkör integrátor áramkörként működik a feszültség mérésére. Akár közvetlenül is megmérhetjük a feszültséget, egy CRO segítségével vagy egy egyszerű bilincsmérővel.
Rogowski tekercs Versus Hall effektus
A tekercsben a mért áramnak váltakozó áramúnak kell lennie. Váltakozó jellege miatt relatív elmozdulást kapunk a tekercs és a mágneses tér között. Ez Faraday indukciós elvének alaptörvénye. De ha az áram egyenáramú, akkor a tekercs nem tudja megmérni az áramot. Ilyen esetekben a magban indukált emf statikus jellegű lenne.
Tehát a statikus emf méréséhez Hall-effektus-alapú szenzorokat használnak. Alapvetően Hall-effektus-érzékelők használhatók a statikus emf detektálására. Ezért a váltóáramú feszültség mérésére a tekercset és az egyenfeszültségű csarnokhatások érzékelőit használják. Mindkét elv megtalálható az AC és DC áramokat egyaránt mérő bilincsmérőben.
Rogowski tekercs tesztelése
Bármely hiba esetén a tekercs könnyen tesztelhető az impedancia alapú módszerrel. Bármely megszakadt áramköri hiba esetén a mért impedancia nagyon magas lesz. A tekercs bármely rövidzárlata esetén a mért impedancia nagyon alacsony lesz. Tehát az impedancia értéke alapján elvégezhető a hiba típusa és a tekercs tesztelése.
Rogowski tekercs pontossága
A tekercs nagyon pontos, mivel Faraday törvénye alapján méri az AC áramot. Az elsődleges és a másodlagos tekercs közötti légrés miatt percek veszteségei lennének, amelyeket figyelmen kívül lehet hagyni.
Előnyök és hátrányok
Ennek előnyei
- Nagyon pontos és könnyen használható.
- Az áramkört, amelynél az áramot mérik, nem kell megszakítani
- A hatékony nagyon magas
A hátrányok
- Csak az AC áramokat méri
- Külső eszközökre van szükség az áram mérésére. Maga a tekercs nem tudja mérni az áramot
Alkalmazások
Mivel a Rogowski tekercset váltakozó áramok mérésére használják, számos alkalmazása van. Használható bilincsmérőben, multiméterben, CRO szondákban, jelszondákban, digitális tároló oszcilloszkópokban stb.
Ezért láttuk a működési elvét és működését Rogowski tekercsek . Általában ezt csak az AC áramok mérésére használják. Érdekes lenne tudni, hogy a tekercs használható-e a váltakozó áramok más formáinak mérésére, például négyzet alakú, trapéz alakú stb.
