Rogowski bælte

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 26. maj 2021; verifikation kræver 1 redigering .

Rogowskis bælte (Rogowskis spole) er en målestrømtransformator lavet i form af en lang lukket solenoide med en vilkårlig og praktisk talt lukket form og ensartet vikling, hvis konklusioner føres til den anden gennem solenoidens akse. Opkaldt efter den tyske fysiker Walter Rogowski .

I en ubelastet Rogowski-spole er den elektromotoriske kraft proportional med ændringen i strøm I ( t ) i måleobjektet:

hvor L  er induktansen , N  er antallet af vindinger.

Designet af Rogowski-spolen er en luftkernestrømtransformer . Velegnet til måling af strømrippel i nærværelse af en DC-komponent og generelt til måling af strømimpulser.

Det rå udgangssignal er proportionalt med den tidsafledede af strømmen i det primære kredsløb, og en integrator eller lavpasfilter skal anvendes for at genoprette signalet proportionalt med strømmen .

Spolen er viklet på en luftkerne af en sådan størrelse, at en bus med en målt strøm kan føres gennem sit hul . For at reducere parasitisk kapacitans skal vindingerne vikles i lige store afstande fra hinanden og i samme retning. For at eliminere påvirkningen af ​​spolen skabt af spolen selv, returneres dens ende til begyndelsen, der ligger langs omkredsen af ​​toroiden. På grund af det faktum, at udgangsspændingen normalt er lav, er spolen som regel afskærmet mod elektrisk støj. I dette tilfælde bør skærmen ikke danne en kortsluttet spole. Spoleledningerne skal også være skærmede, med en af ​​ledningerne forbundet til skærmen og jordet.

Udgangssignalet fra Rogowski-spolen kan integreres med et simpelt RC-kredsløb, der danner et lavpasfilter, eller en operationsforstærker kan bruges . Fordelen ved RC-filteret er, at det ikke behøver ekstra strøm, og ulempen er et meget lille signal ved lave frekvenser. Selvom figuren viser en toroid, er der Rogowski-spoler til salg, lavet i form af en tynd lang solenoide, som under drift er viklet rundt og fastgjort omkring en leder med en kontrolleret strøm.

Rogowski-spoler er praktisk talt ufølsomme over for magnetiske felter med en konstant amplitude i spolens placering. Men gradienten af ​​magnetfeltet, hvis det ændrer sig over tid, skaber falske signaler. For at reducere dem skal spolen gøres så lille som muligt, da andre strukturelle elementer tillader det. Rogowski-spolekalibrering udføres ved 50 eller 60 Hz. I dette tilfælde skal filterets eller integratorens frekvensbånd naturligvis nå disse værdier.

Ansøgning

Rogowski-spolen, som strømtransformator, bruges i måleteknologi, herunder som måleelement i elektriske energimålere. Rogowski-spolen er uundværlig, når det er nødvendigt at måle høje strømværdier, og er også nyttig, hvis det er nødvendigt for at skabe en galvanisk isolation mellem det målte kredsløb og måleapparatet. Udgangsspændingen, der er integreret over tid, svarer til strømmen i det målte kredsløb inden for en konstant.

Links