Przekładniki prądowe dla energoelektroniki

Temat numeru automatyka w energetyce
Przekładniki prądowe
dla energoelektroniki
Szybki i dokładny pomiar prądu jest niezbędnym
warunkiem do precyzyjnej regulacji
takich systemów energoelektronicznych,
jak przetwornice częstotliwości, zasilacze
z przełączaniem zakresów pracy, systemy UPS
i systemy spawalnicze. Przekładniki prądowe
firmy HARTING, które opracowano specjalnie
do takich zastosowań, są bardzo odporne
Energoelektronika jest kluczową gałęzią elektroniki znajdującą zastosowanie w kolejnictwie oraz w energetyce odnawialnej, dlatego HARTING przywiązuje szczególną wagę do
prac rozwojowych w tych dziedzinach. Firma, będąca liderem rynkowym w zakresie komponentów elektromechanicznych i systemów do ich zastosowań, konsekwentnie rozszerza ofertę produktów stosowanych w technikach łączeniowych. Obecnie HARTING wprowadził nową gamę przekładników i opracował innowacyjne rozwiązania dla tej klasy
produktów. Przekładniki prądowe są elektromechanicznymi
komponentami, które zapewniają precyzyjne mapowanie
prądów wejściowych i wyjściowych w czasie rzeczywistym.
Sygnały te służą do precyzyjnego sterowania półprzewodnikami mocy oraz do monitorowania systemów.
na zakłócenia przy zachowaniu dużej
dokładności pomiaru.
Przekładniki prądowe HARTING
2
Promocja
Przekładnik prądowy z bezpośrednim mapowaniem
Przekładnik prądowy dla pętli zamkniętej
W przekładnikach o pętli otwartej pierwotne pole
magnetyczne pochodzące od prądu jest skoncentrowane
w miękkim magnetycznie toroidzie. Element Halla,
który generuje napięcie proporcjonalnie do natężenia
pola magnetycznego lub do prądu, jest umieszczony
w szczelinie powietrznej toroidu. Napięcie Halla jest
wzmacniane i wysyłana jest mapa prądu pierwotnego
w postaci sygnału wyjściowego. Zaletą tych przekładników
jest prosta konstrukcja. Zależność funkcjonowania
elementu Halla od temperatury i precyzja wzmocnienia
(przesunięcie i dryft wzmocnienia) mają jednak wpływ na
dokładność pomiaru.
Przekładniki o zamkniętej pętli mają konstrukcję podobną
do przekładników bezpośrednich. Napięcie Halla nie jest
tu wykorzystywane bezpośrednio jako sygnał pomiarowy
– napięcia tego używa się do regulacji prądu wtórnego.
Prąd wtórny płynie przez cewkę o liczbie zwojów równej N
i generuje w toroidzie magnetyczne pole kompensacyjne.
Jeżeli prąd wtórny jest dokładnie taki sam jak prąd pierwotny,
to dwa pola magnetyczne toroidu znoszą się. Element Halla
zawsze reguluje fluksję magnetyczną do poziomu zero.
Prąd wtórny jest jednocześnie prądem sygnału wyjściowego
(Isec = Ipri/N). Przekładniki te zużywają więcej prądu,
ale są bardziej dokładne w całym zakresie temperatury
(od –40 °C do 85 °C, z dokładnością ≤ 1 %).
Zasada pomiaru
W ścisłej współpracy z kluczowymi klientami HARTING opracował optymalne rozwiązanie, które spełnia wymagania nowoczesnych systemów energoelektronicznych. Rodzina nowych przekładników prądowych bazuje na sprawdzonym rozwiązaniu wykorzystującym
efekt Halla, które polega na pomiarze
prądu, w sposób izolowany elektrycznie,
przez pomiar jego pola magnetycznego.
Wykorzystano tu dwie zasady pomiarowe: kompensacyjne przekładniki prądowe (technika zamkniętej pętli) mogą
być używane tam, gdzie jest wymagana duża dokładność pomiaru; przekładniki bezpośredniego mapowania (metoda otwartej pętli) stosuje się w sytuacji, gdy wykonywany pomiar może być
mniej dokładny.
Poza wytrzymałą konstrukcją do zastosowań w trudnych warunkach pracy,
np. na kolei czy w urządzeniach energetyki odnawialnej, nowe przekładniki prądowe firmy HARTING są bardzo odporne na zakłócenia pochodzące z zewnętrznych pól magnetycznych.
Ponadto przekładniki te łatwo jest zintegrować z istniejącymi konstrukcjami,
gdyż mają uniwersalne wymiary i podstawy montażowe. Adaptowana technika połączeń zaciskowych i wstępnie
montowane linie sygnałowe ułatwiają montaż, dzięki czemu jest on tani
i niezawodny. Eliminowane są dodatkowe zakupy złączy i okablowania. Została również ograniczona liczba wymaganych części. W skrócie
• odporne i niezawodne – norma
kolejowa PN-EN 50155,
• duża dokładność i odporność na
zakłócenia,
• łatwość integracji dzięki
standardowym wymiarom.
HARTING Polska Sp. z o.o.
Fot. Harting
ul. Duńska 9, 54-427 Wrocław
tel. 71 352 81 71, faks: 71 350 42 13
e-mail: [email protected]
Zasada działania przetwornicy częstotliwości
Promocja
www.HARTING.pl
Pomiary Automatyka Robotyka nr 9/2012
3