¿Por qué bobinas Rogowski trabajo de medición actual?

Question

Bobinas de Rogowski medir la corriente por completar un circuito de bobinas de alrededor del conductor se ve a continuación.

Esto tiene sentido, pero la pregunta 1: Este es un transformador de corriente y transformadores de pareja, por lo que en este sistema cuando el Rogoski de la bobina de parejas con el conductor a medir, esto no afecta el daño, la medida de los cables de corriente (estamos midiendo) como estamos dibujo/colapso de su campo magnético en el fin de inducir un voltaje en la bobina?

Pregunta 2: ¿por Qué el diagrama de circuito de abajo no hacer el mismo trabajo? La bobina de Rogowski sólo funciona cuando se forma un bucle alrededor del conductor. ¿Por qué la bobina de Rogowski sólo funciona cuando su lazo cerrado? ¿Por qué una bobina no sólo de estar en paralelo con un alambre y medir la corriente?

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

La mano derecha de las reglas dice que en las bobinas están devanadas en la dirección correcta, en el circuito diagrama par el campo magnético de la corriente es la inducción.

Fuente de la imagen: http://www.electrotechnik.net/2009/09/what-is-rogowskis-coil.html

Answer 1

Una bobina de Rogowski no es un transformador de corriente.

La corriente en el principal conductor genera un campo magnético a su alrededor. La bobina de Rogowski muestras en el campo, generando un voltaje de los cambios de campo. Es débilmente acoplado a la de los conductores principales. Como poco, idealmente no, la corriente fluye en la bobina de Rogowski, no hay ningún efecto sobre el director de orquesta principal.

Cualquier lazos de pareja. El muestreo de la bobina genere una tensión de si forman un bucle cerrado en torno a los principales conductor o no. Sin embargo, eso no es terriblemente útil, como el acoplamiento, y por lo tanto la tensión generada, podría cambiar si los conductores de cambiar de posición. El muestreo de la bobina también respondía a ninguno de los actuales cambios en cualquier lugar cercano.

La razón por la bobina de Rogowski toma la forma de un uniforme devanado toroidal es porque debido a la simetría de la situación, de las parejas a toda la corriente que fluye dentro del toroide, independientemente de la posición del conductor. Hay cero acoplamiento a cualquier corriente que no pasa a través del agujero. Un círculo incompleto, o no uniforme de liquidación, que no tiene estas dos propiedades deseables.

Answer 2

Una bobina de Rogowski sentidos de la corriente ALTERNA.

Este es un transformador de corriente y transformadores de pareja...

Este es sin duda un transformador (un circuito magnético, con dos o más vueltas), pero 'transformador de corriente es un acoplamiento de alta (cercana a 1), y una baja impedancia en el secundario, ambos de los cuales no se aplican aquí.

¿Por qué una bobina no sólo de estar en paralelo con un alambre y medir la corriente?

[como en una espiral de la bobina con la hélice de eje paralelo al alambre primario]

El acoplamiento de una bobina de Rogowski viene desde el interior de la semicírculo partes estar cerca de la sensación de alambre, mientras que el exterior semicírculo del alambre está más lejos. Ambos semicírculos son más o menos paralelos a la sensación de alambre, por lo que la pareja, pero el interior de la mitad de las parejas con más fuerza que el la mitad externa. Por lo tanto, el positivo de acoplamiento en el interior y negativo acoplamiento en el exterior no muy cancelar en su totalidad. El 'retorno' de alambre no es paralela a la principal, y su ruta de acceso en el interior de la R de la bobina es insensible a la corriente que se mide.

El acoplamiento de la R de la bobina es determinado por la geometría de la bobina, sin consideración a la devolución de los cables va para el integrador. La hélice en paralelo habría de acoplamiento debido a los cables de los extremos del solenoide como se enrutan al integrador. Bobinado (otros de como se mueve el cable de ruta de acceso más cerca/más lejos de la principal) de el solenoide no es productivo.

El R de la bobina NO tiene flujo completo de acoplamiento, por lo que un circuito abierto en la bobina de Rogowski sólo carga el devanado primario con el misma inductancia en serie (tal vez un uh por metro) como cualquier alambre en espacio; un circuito cerrado en la bobina de Rogowski sólo sería cambiar que por unas pocas partes por millón.

La FEM en la bobina de Rogowski se produce como un efecto secundario de la la auto-inductancia del primario de alambre. El uso de los efectos secundarios significa que uno puede medir con ningún significativa el costo de la energía.

Answer 3

1: la impedancia de La carga es alto por lo que no hay ninguna carga a la fuente.
2: L1 no se muestra como un transformador.

La clave del circuito es la inductancia Mutua , L, que captura el flujo magnético que sólo fluye a través del alambre primario.

Para el pico de una onda cuadrada, V=L*di/dt , a continuación, integrado para convertirse en Vsal = I * k para k = calibración const.
Para una onda sinusoidal V = wLI las mismas unidades de pico o RMS como se desee.

Answer 4

más simple basado en leyes de la energía:

no hay diferencia sustancial (en teoría) entre un transformador y este. Ambos utilizan la inducción, SINO un transformador funciona con el ámbito de la transferencia de energía, por lo general, la eficiencia es del 90%.

este circuito está pensado para medir, por lo que sigue la regla básica de la medición: NO modificar lo Que se desea medir, así que NO disipador de energía.

Y el circuito de arriba, tiene tan poco de inducción que la energía hundido es muy pequeña, y actual hundido debe ser transmitida a un amplificador operacional, por lo general (por lo µA o nA)