Dziś jest środa, 23 październik 2019 r.
Energoelektronika.pl na stronach Facebook REKLAMA MAPA SERWISU KONTAKT
Strona główna Załóż konto Artykuły branżowe Katalog firm Seminaria FAQ Kalendarium Słownik Oferta
Wyszukaj
1USD 3.8473 +0.17% 1EUR 4.2778 -0.03% 1GBP 4.9449 -0.51%
Zaloguj się
Login (adres e-mail):
Haslo:
  Rejestracja
  Zapomniałem hasła
Reklama

Aktualności
Nowy cykl szkoleń praktycznych związanych z programowaniem sterowników marki Siemens
więcej
Przed nami 32. edycja targów ENERGETAB 2019
więcej
Cykl szkoleń z zakresu programowania sterowników SIMATIC S7-300, S7-1200
więcej
Przyszłość sektora motoryzacji w Polsce ? raport Banku Pekao S.A.
więcej

Zobacz archiwum

Kalendarium
23 październik 2019
LUMENexpo Targi Techniki Świetlnej  
więcej
29 październik 2019
73. edycja Seminarium dla Służb Utrzymania Ruchu  
więcej
Newsletter
Jeżeli chcesz otrzymywać aktualne informacje o wydarzeniach w branży.
Podaj e-mail do subskrypcji:


Artykuły branżowe
24 sierpień 2015.

Przekładniki prądowe LEM ITxx - znakomite parametry w każdej aplikacji

Przekładniki prądowe LEM ITxx - znakomite parametry w każdej aplikacji

W wielu aplikacjach pomiarowych wymagane jest osiągniecie dużej dokładności pomiaru prądu. Systemy pomiarowe w przemyśle, medycynie, generatorach energii lub aplikacjach testujących w  produkcji muszą mieć dzisiaj wysoką sprawność, bo takie są wymagania rynku. Podczas badań, walidacji produkcji w wielu miejscach dokonuje się pomiaru prądu, a duża dokładność pomiaru jest podstawą dla wszystkich późniejszych analiz i oceny produktów.

Od ponad dekady produkty firmy LEM IT wyznaczają standardy dla precyzyjnych pomiarów prądu w takich obszarach, pozwalając na precyzyjne wyznaczanie mocy w szerokim spektrum zastosowań. Jak wiadomo moc elektryczna jest iloczynem chwilowych wartości napięcia i prądu. Aby system pomiarowy był w stanie precyzyjnie określić rozkład pobieranej mocy konieczne jest rejestrowanie chwilowych wartości na-pięcia i prądu, po to, aby z zależności amplitudowych i fazowych wydzielić składową czynną, bierną i pozorną oraz pozostałe parametry jak współczynnik szczytu, zapotrzebowanie na moc, itd. Fundamentalną sprawą dla tych pomiarów jest dokładna akwizycja napięcia z uwzględnieniem amplitudy i fazy oraz prądu. Z napięciem jest łatwiej zwłaszcza do wartości ok. 1000 V, ale pomiar prądu z dużą dokładnością nie jest już zagadnieniem banalnym i konieczne jest użycie przekładnika prądowego. Wystarczy, że przekładnik będzie charakteryzował się błędem fazy rzędu 1o, aby przy pomiarach w układach zasilających, gdzie współczynnik mocy jest niski, np. 0,1 błąd pomiaru mocy sięgnął aż 17,4%. Gdy współczynnik mocy jest równy 1 ten błąd wynosi tylko 0,2%, co pozwala uśpić czujność inżyniera w danych katalogowych, ale w rzeczywistych instalacjach PFC=1 pojawia się niezwykle rzadko.

Przekładnik prądowy firmy lem
Fot. 1.Przekładniki prądowe firmy LEM zapewniają wysoką dokładność i liniowość. Są dostępne dla zakresu od 12,5 A do 24 kA. Modele do 60 A mogą być montowane na PCB

Największy problem z wyznaczaniem efektywności energetycznej urządzeń i prowadzeniem badań pod kątem poboru mocy jest więc taki że trudno jest dokonać tego zadania z wystarczającą dokładnością. Najbardziej precyzyjne mierniki osiągają dokładność podstawową rzędu 0,02-0,1%, ale wystarczenie strat mocy w urządzeniu niezbędnych do wyliczenia sprawności musi odbywać się poprzez pomiar różnicy mocy na wejściu i wyjściu. Stad błędy pomiaru mogą się kumulować, bo każdy po-miar jest obarczony wadą pomiarową, a dodatkowo im wyższa sprawność, tym różnica mocy miedzy wyjściem w wyjściem jest mniejsza. A im jest mniejsza tym błędy pomiarowe wpływają na pomiary w większym stopniu.

Inwertery dużej mocy mają sprawność rzędu 98%, napędy 95%, zatem podczas pomiarów o mocy rzędu 100 W różnica między wejściem a wyjściem może być ok. 5 W, a błąd pomiaru nawet urządzeniem o klasie dokładności 0,1% sięgnie aż 4%. W takich sytuacjach warto sięgnąć po przekładniki prądowe LEM Ultrastab. W zakresie offsetu i liniowości mają one doskonałe parametry mierzone w ppm wartości zakresu pomiarowego (1 ppm = 0,0001%) i mierzą prąd od DC do kilkudziesięciu kHz, co pozwala analizować z dużą dokładnością sygnały odkształcone. Błąd fazy nie przekracza 1 minuty (1/60o), a dryf temperaturowy 6.7 ppm/K. Dzięki pełnej separacji galwanicznej zapewniają zarówno duże bezpieczeństwo jak i brak sygnałów wspólnych o dużej wartości zaburzających pomiary. Maksymalne prądy mierzone sięgają 2...5 kA, co pozwala na szeroki zakres aplikacyjny, łącznie z generatorami wiatrowymi i badania instalcji solarnych. Wykonania takie jak IT i ITN pozwalają z kolei na pomiary w zakresie 60...1000 A, a więc takich wartości które najczęściej spotykane są w przemyśle (inwertery, napędy, energoelektronika).

Analizator jakości energii
Fot. 2.Rozwiązania wielokanałowe dla analizatorów jakości energii

Przekładniki tego typu nadają się też do wykorzystania w analizatorach ja-kości energii, które mają od 3 do 6 kanałów pomiarowych dla prądu (fot. 2).

Przekładniki LEM mogą pracować jako elementy pojedyncze, ale firma też do-starcza rozwiązania wielokanałowe, zawierające klika przekładników w jednej obudowie, wraz z zasilaczem i kablami. Wysoka dokładność pozwala na używanie przekładników także w kalibratorach prądów DC i AC. Z uwagi na doskonałą liniowość wykorzystuje się je także w systemach serwomechanizmów pozycjonujących opartych na ruchomej cewce (voice-coil), wykorzystywanych np. w manipulatorach, ska-nerach laserowych 3D lub aplikacjach pick&place, gdzie dzięki dużej liniowości przekładnika zapewniona jest wysoka powtarzalność i precyzja mechanizmu.

ITxx Fluxgate - zasada działania

Warto przez chwilę skupić się na zasadzie działania przekładników prądowych ITxx, aby zrozumieć skąd wynikają ich doskonałe parametry. Sama metoda pomiaru jest bowiem zna-na od wielu lat i powszechnie wykorzystywana przez licznych producentów.

ITxx Fluxgate - zasada działania
Rys. 3.Podstawowy układ pomiarow

Pomiar prądu stałego za pomocą przekładnika polega na wykorzystaniu pierścieniowego elementu magnetycznego o dwóch uzwojeniach. Przez uzwojenie Ns płynie badany prąd. Aby zmierzyć jego wartość przed uzwojenie Np przepuszcza się prąd o takiej wartości, aby skompensować strumień magnetyczny w rdzeniu do zera. Wówczas prąd NP*IP- NS*IS= 0, co przy znanej liczbie zwojów Np i Ns pozwala wyznaczyć prąd (rys. 3).

ITxx Fluxgate - zasada działania schemat wewnętrzny
Rys. 4.Schemat wewnętrzny układu pomiarowego z dwoma uzwojeniami kompensacyjnymi oraz dwoma rdzeniam

Ponieważ po kompensacji strumień magnetyczny w rdzeniu pierścieniowym jest zerowy, zapewniona jest duża liniowość (brak nasycenia), szeroki zakres pomiarowy, wysoka stabilność i niewrażliwość na zaburzenia.

ITxx Fluxgate - zasada działania schemat blokowy
Rys. 5.Schemat blokowy układu pomiarowego w przekładniku LEM

Kluczowym elementem tego układu pomiarowego jest detektor wartości strumienia magnetycznego, pozwalający wykryć moment pełnej kompensacji. Ponieważ trudno jest precyzyjnie mierzyć wartości pola magnetycznego bliskie zera, producenci przekształtników stosują szereg metod z dodatkową kompensacją układu pomiarowego, podwójnym układem pomiarowym z dwoma a nawet trzema rdzeniami i skomplikowanym układem uzwojeń jak na rysunku 4. W dalszej kolejności za wysoką dokładność i liniowość odpowiedzialne są układy elektroniczne współpracujące z czujnikiem, które zapewniają też właściwą kompensację częstotliwościową układu pomiarowego. W efekcie otrzymuje się układ pomiarowy zbliżony do tego, co pokazano na rysunku 5.

Źródło: Energoelektronika
O nas  ::  Regulamin  ::  Polityka prywatności (Cookies)  ::  Reklama  ::  Mapa stron  ::  FAQ  ::  Kontakt
Ciekawe linki: www.klimatyzacja.pl  |  www.strony.energoelektronika.pl  |  promienniki podczerwieni
Copyright © Energoelektronika.pl