Mi az a Rogowski címkör?

Mi az a Rogowski ciklus?

Rogowski ciklus definíció

A Rogowski ciklus olyan elektromos eszköz, amely méri a váltakozó áramot (AC) és a nagy sebességű tranzitív vagy pulzáló áramokat.

Rogowski ciklus jellemzői

A Rogowski ciklus egy egyenletesen megtekerett ciklus, N számú tekeréssel és állandó keretszelettel. A Rogowski ciklusban nincs fémmag. A ciklus végkitérője a ciklus középsíkján keresztül visszavezetve éri a másik végét. Ezért mindkét végkitérő ugyanazon a végen található a cikluson.

Működési elv

A Rogowski ciklusok Faraday törvénye alapján működnek, hasonlóan az AC áramátalakítókhoz (CT-ek). Az átalakítókban a másodlagos ciklusban indukált feszültség arányos a vezetőben átmenő árral. A Rogowski ciklusok és az AC áramátalakítók közötti különbség a magban mutatkozik. A Rogowski ciklusokban légszert használnak, míg az áramátalakítókban acélmagot.

Amikor áram áthalad a vezetőn, ez egy mágneses mezőt hoz létre. Ennek következtében feszültség indukálódik a Rogowski ciklus végkitérői között.

A feszültség nagysága arányos a vezetőn átmenő árral. A Rogowski ciklusok zárt útvonalúak. Általában a Rogowski ciklus kimenete összekötve van egy integráló körrel, így a ciklusfeszültség integrálva adja a kimeneti feszültséget, ami arányos a bemeneti áramjellel.

Rogowski ciklus integrálója

Az integráló komponensei alapján két típusú integráló létezik;

• Passzív integráló

• Aktív integráló

Passzív integráló

A Rogowski ciklusok nagy kimeneti tartományához a soros RC áramkör integrálóként működik. A elfogadott fázishiba értéke határozza meg a ellenállás (R) és a kapacitás (C) értékét.

Az R és C, valamint a fázishiba közötti összefüggést a RC hálózat fázordiagramjából lehet levezetni. Lásd a lenti ábrát.

A fázordiagramon,

VR és VC jelentik a ellenállás és a kondenzátoron meredek feszültségcsökkenést,

IT a hálózatban átmenő teljes áram,

V0 a kimeneti feszültség. Ez a feszültség megegyezik a kondenzátoron meredek feszültséggel (VC),

VIN a bemeneti feszültség. Ez a ellenállás és a kondenzátoron meredek feszültségvektorösszege.

A ellenálláson meredek feszültség fázisban van, míg a kondenzátoron meredek feszültség 90˚-kal lassul a teljes árammal szemben.

Aktív integráló

Az RC áramkör csillapítóként működik, csökkentve a kondenzátoron meredek feszültséget. Alacsony áramszinteknél a kimeneti feszültség nagyon alacsony lehet, mikrovolt (μV)-ban, gyenge jelet hozva az analóg-digiter átalakító (ADC) számára.

Ezt a problémát meg lehet oldani aktív integráló használatával. Az aktív integráló áramkörének sémája a lenti ábrán látható.

Itt az RC elem a erősítő visszacsatolási útjában található. Az erősítő nyerése a következő egyenlettel állítható be.

A Rogowski ciklus előnyei

• Gyorsan változó áramokra reagálhat.

• Nincs veszély a másodlagos ciklus megnyitására.

• A levegőt használják médiumként, nincs mágneses mag. Ez megakadályozza a mag telítésének kockázatát.

• Ebben a ciklusban a hőmérséklet-kompenzáció egyszerű.

A Rogowski ciklus hátrányai

• A ciklus kimenetének át kell mennie az integráló áramkörön, hogy megszerezze az áramhullámot. Ehhez 3V és 24Vdc közötti tápegységre van szükség.

• Nem mérheti a DC áramot.