El estilo de bobinas Rogowski fue desarrollado por primera vez en 1912. Funcionan como herramientas de medición que determinan la corriente que se mueve a través de un conductor que se ha insertado dentro del bucle flexible de Rogowski. Las bobinas Rogowski permiten al observador examinar con precisión los cambios en la corriente durante un período determinado. Para utilizar la salida, es posible que necesite «integrar» la salida de voltaje sin procesar. Hablaremos de lo que esto significa en un minuto,pero primero tenemos que explicar un poco más sobre las bobinas en sí.
¿Qué es exactamente?
La bobina Rogowski es una configuración de bucle cerrado que se enrolla sobre un área de sección transversal constante no magnética.
La extrema flexibilidad de la bobina permite que se enrolle alrededor de cables y barras colectoras sin interrumpir la alimentación o agregar una carga de energía a la línea que se está midiendo. La salida lineal y la flexibilidad de la bobina proporcionan un funcionamiento más versátil que el CTs tradicional; sin embargo, hay algunas desventajas. Aunque se puede medir un alto amperaje sin saturación, la inductancia de la bobina desplaza la fase +90 grados con respecto a la corriente de entrada, como se muestra a continuación.
Desplazamiento de fase de Bobina Rogowski
Pros y contras de las bobinas Rogowski
Los beneficios de usar bobinas Rogowski generalmente superan los pocos desafíos que puede experimentar. Debido a que no tienen núcleo, son: 1) convenientemente flexibles y 2) livianos y manejables (menor costo de envío, etc.). Las bobinas a menudo se fabrican en grandes circunferencias para permitir la medición de barras colectoras anchas o cables múltiples (en la misma fase). También se pueden usar para detectar pequeños cambios de CA en grandes cargas de CC porque no se produce saturación (la CC generalmente satura los núcleos de los CTS tradicionales demasiado rápido). Pueden manejar cambios de corriente rápidos en una frecuencia tan corta como varios nanosegundos.
Las bobinas Rogowski pasivas emiten un voltaje de CA muy bajo, a menudo entre 20 – 150mV por 1000A. Además, como se señaló anteriormente, la fase se retrasa 90 grados. La mayoría de los fabricantes de medidores requieren 333 mV, 5A, 1A u otra salida de señal (más alta) que la que producen pasivamente las bobinas Rogowski. Por esta razón, los fabricantes de bobinas Rogowski a menudo venden sus productos con una opción de «integrador». El integrador hace dos cosas:
- Amplifica la señal (típicamente a 333 mV u otra señal comúnmente aceptada)
- Compensa el desplazamiento de fase de 90 grados.
Ciencia
La siguiente es la formulación física: V = – M dI / dt
V = Voltaje detectado
M = Inductancia mutua de la Bobina o Sensibilidad de la Bobina (Vs/A)
dI / dt = Tasa de Cambio de Corriente
Circuito equivalente CT de la Bobina Rogowski
Fuente: Aspectos prácticos de las aplicaciones de bobinas Rogowski a Relaying, Kojovic, Beresh, et al
Aplicaciones
Las bobinas Rogowski se utilizan comúnmente en situaciones de monitoreo de energía. También son muy populares en la medición de corrientes en sistemas impulsados por impulsos, hornos de fusión por arco, sistemas de soldadura, pruebas de generadores eléctricos y sensores en plantas eléctricas para controlar sus sistemas de protección.
Comprar
Aim Dynamics ofrece una amplia gama de bobinas Rogowski. Hay opciones sin el integrador (pasivo) y opciones con el integrador (para corregir el cambio de fase y amplificar/transducir la señal). Puedes ver nuestras opciones en: https://aimdynamics.com/rogowski-coil-products/
Conclusión
La bobina Rogowski es una alternativa útil a la CTs tradicional porque:
- Permite al consumidor abarcar una amplia gama de amperajes y frecuencias de Hz a MHz.
- a menudo es menos costoso de implementar que el CTs capaz de mediciones similares, lo que le permite reducir el costo de construcción.
- Ofrece una gran flexibilidad física, así como un tamaño más pequeño (que el CTs capaz de mediciones similares).
- Puede requerir «integración» si su dispositivo de medición no los admite de forma pasiva.