Mis on Rogowski katt?

Mis on Rogowski kaelus?

Rogowski kaeluse definitsioon

Rogowski kaelus on elektriline seade, mis mõõdab vahelduvvoolu (AC) ja kiiresti muutuvaid või pulssivaid voolusid.

Rogowski kaeluse omadused

Rogowski kaelus on ühtlase keel, millel on N-kordi keerlemisi ja konstantne ristlik lõikeala A. Rogowski kaeluses ei ole metallikülgust. Kaeluse lõppterminal viiakse kaeluse kesklinjaaegselt teise otsa. Seega asuvad mõlemad terminalid kaeluse ühel otsal.

Tööpõhimõte

Rogowski kaelused töötavad Faradayi seaduse järgi, sarnaselt vahelduvvoolu (AC) transformatoritele. AC transformatorites on sekundaarkaeluse induktseeritud pinge proportsionaalne juhiku vooluga. Erinevus Rogowski kaeluste ja AC transformatorite vahel seisneb külguses. Rogowski kaelustes kasutatakse õhukülgust ja transformatorites teräskülgust.

Kui vool läbib juhikut, tekib magnetväli. Magnetväli lõikudes tekib pinge Rogowski kaeluse terminalide vahel.

Pingemahu suurus on proportsionaalne voolule, mis läbib juhikut. Rogowski kaelused on suletud ringi. Tavaliselt on Rogowski kaeluse väljund ühendatud integreerimiskiirga. Seega integreeritakse kaeluse pinget, et anda väljundpinge, mis on proportsionaalne sisendvoolusignaaliga.

Rogowski kaeluse integreerimiskiirgad

Integreerimiskiirgade komponentide järgi on neid kaks tüüpi:

• Passiivne integreerimiskiirgad

• Aktiivne integreerimiskiirgad

Passiivne integreerimiskiirgad

Suure väljundulahtri korral Rogowski kaelust toimib sarja RC-kiirgas integreerimiskiirgana. Vastuvõetava faasisvigade väärtus määrab vastuse (R) ja kapatsiidi (C) väärtused.

Vastuse R ja kapatsiidi C ning faasisviga vaheline seos tuletatakse RC-verkme faasiagrammist. See on näidatud järgmisel joonisel.

Faasiagrammis

VR ja VC esindavad pingevahet vastuse ja kapatsiidi üle,

IT on veremi netovool,

V0 on väljundpinge. See pinge on sama, mis kapatsiidi (VC) ülepinge,

VIN on sisendpinge. See on vektoriliste summa vastuse ja kapatsiidi ülepingest.

Vastuse ülepinge on fazeeritud ja kapatsiidi ülepinge jääb 90˚ tagasi võrreldes netovooluga.

Aktiivne integreerimiskiirgad

RC-kiirgas toimib heitlejana, vähendades kapatsiidi ülepinget. Madalate voolude korral võib väljundpinge olla väga madal, mikrovoltides (μV), loodudes nõrk signaal analoog-digitaalseks teisendamiseks (ADC).

Selle probleemi saab lahendada aktiivse integreerimiskiirgaga. Aktiivse integreerimiskiirga skeem on näidatud järgmisel joonisel.

Siin on RC-element amplifikaatori tagasiside tiiglas. Amplifikaatori tugevust saab reguleerida järgmise võrrandiga.

Rogowski kaeluse eelised

• See reageerib kiiresti muutuvale voolule.

• Teinekordse kaeluse avamisel ei ole ohtu.

• Külgusena kasutatakse õhu, mitte magnetkuju. See vältib kuju saturoomise ohtu.

• Temperatuuri kompenseerimine on lihtne.

Rogowski kaeluse puudused

• Voolusignaali hankimiseks peab kaeluse väljund viima integreerimiskiirga. See vajab 3V kuni 24Vdc põhivoolu.

• See ei saa mõõta DC-voolu.