Rogowski bälte

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 26 maj 2021; verifiering kräver 1 redigering .

Rogowskis bälte (Rogowskis spole) är en mätströmtransformator gjord i form av en lång sluten solenoid med en godtycklig och praktiskt taget sluten form och likformig lindning, vars ena slutsatser förs till den andra genom solenoidens axel. Uppkallad efter den tyske fysikern Walter Rogowski .

I en obelastad Rogowski-spole är den elektromotoriska kraften proportionell mot förändringen i ström I ( t ) i mätobjektet:

där L  är induktansen , N  är antalet varv.

Designen av Rogowski-spolen är en strömtransformator med luftkärna . Väl lämpad för att mäta strömrippel i närvaro av en DC-komponent och generellt för att mäta strömpulser.

Den råa utsignalen är proportionell mot tidsderivatan av strömmen i primärkretsen, och en integrator eller lågpassfilter måste användas för att återställa signalen proportionell mot strömmen .

Spolen är lindad på en luftkärna av sådan storlek att en buss med uppmätt ström kan föras genom dess hål . För att minska parasitisk kapacitans bör varven lindas på lika avstånd från varandra och i samma riktning. För att eliminera påverkan av spolen som skapas av spolen själv, återförs dess ände till början och ligger längs toroidens omkrets. På grund av att utspänningen vanligtvis är låg är spolen som regel skärmad från elektriskt brus. I detta fall bör skärmen inte bilda en kortsluten spole. Spolledarna måste också vara skärmade, med en av ledarna ansluten till skärmen och jordad.

Utsignalen från Rogowski-spolen kan integreras med en enkel RC-krets som bildar ett lågpassfilter, eller så kan en operationsförstärkare användas . Fördelen med RC-filtret är att det inte behöver extra ström, och nackdelen är en mycket liten signal vid låga frekvenser. Även om figuren visar en toroid, finns det Rogowski-spolar till försäljning, gjorda i form av en tunn lång solenoid, som under drift lindas runt och fixeras runt en ledare med en kontrollerad ström.

Rogowskispolar är praktiskt taget okänsliga för magnetiska fält som har en konstant amplitud inom spolens placering. Men magnetfältets gradient, om den ändras över tiden, skapar falska signaler. För att minska dem bör spolen göras så liten som möjligt, eftersom andra strukturella element tillåter. Rogowski-spolekalibrering utförs vid 50 eller 60 Hz. I detta fall måste naturligtvis filtrets eller integratorns frekvensband nå dessa värden.

Applikation

Rogowski-spolen, som strömtransformator, används inom mätteknik, bland annat som mätelement i elenergimätare. Rogowski-spolen är oumbärlig när det är nödvändigt att mäta höga strömvärden, och är även användbar om det krävs för att skapa en galvanisk isolering mellan den uppmätta kretsen och mätanordningen. Utspänningen, som integreras över tiden, motsvarar strömmen i den uppmätta kretsen inom en konstant.

Länkar