Prende il nome dal loro inventore, Walter Rogowski, lo stile Rogowski delle bobine è stato sviluppato per la prima volta nel 1912. Funzionano come strumenti di misura che determinano la corrente che si muove attraverso un conduttore che è stato inserito all’interno del ciclo flessibile di Rogowski. Rogowski coils consente all’osservatore di esaminare con precisione i cambiamenti di corrente in un dato periodo. Per utilizzare l’uscita, potrebbe essere necessario “integrare” l’uscita di tensione grezza. Parleremo di cosa significa in un minuto, ma prima dobbiamo spiegare un po ‘ di più sulle bobine stesse.

Che cos’è esattamente?

La bobina Rogowski è una configurazione ad anello chiuso che viene avvolta su un’area della sezione trasversale non magnetica e costante.

L’estrema flessibilità della bobina consente di avvolgerla attorno a cavi e sbarre senza interrompere la potenza o aggiungere un carico di energia alla linea che viene misurata. L’uscita lineare e la flessibilità della bobina forniscono un funzionamento più versatile rispetto al tradizionale CTS; tuttavia, ci sono alcuni aspetti negativi. Anche se è possibile misurare un amperaggio elevato senza saturazione, l’induttanza della bobina sposta la fase + 90 gradi rispetto alla corrente di ingresso, come mostrato di seguito.

Bobina di Rogowski Sfasamento

Pro e contro delle bobine Rogowski

I vantaggi dell’utilizzo delle bobine Rogowski in genere superano le poche sfide che potresti incontrare. Perché non hanno nucleo sono: 1) convenientemente flessibile e 2) leggero e gestibile (più a basso costo di trasporto, ecc.). Le bobine sono spesso realizzate in grandi circonferenze per consentire la misurazione di barre collettrici larghe o cavi multipli (nella stessa fase). Possono anche essere utilizzati per rilevare piccole variazioni AC in grandi carichi DC perché non si verifica alcuna saturazione (DC di solito satura troppo velocemente i nuclei dei CTS tradizionali). Possono gestire rapidi cambiamenti di corrente in una frequenza breve come diversi nanosecondi.

Le bobine passive Rogowski producono una tensione CA molto bassa, spesso da qualche parte tra 20 – 150mV per 1000A. Inoltre, come sottolineato in precedenza, la fase è ritardata di 90 gradi. La maggior parte dei produttori di contatori richiede 333 mV, 5A, 1A o qualche altra uscita del segnale (superiore) rispetto a quella che le bobine Rogowski producono passivamente. Per questo motivo i produttori di bobine Rogowski vendono spesso i loro prodotti con un’opzione “integratore”. L’integratore fa due cose:

1. Amplifica il segnale (tipicamente a 333 mV o un altro segnale comunemente accettato)
2. Compensa lo sfasamento di 90 gradi.

Scienza

La seguente è la formulazione fisica: V = -M dI/dt

V = Tensione Rilevata

M = Mutua Induttanza della Bobina o Bobina Sensibilità (Vs/A)

dI/dt = Tasso di Variazione di Corrente

Rogowski Coil CT Circuito Equivalente

Fonte: Aspetti Pratici di Rogowski Coil Applicazioni di Stabulazione, Kojovic, Beresh, et al

Applicazioni

Rogowski coil sono comunemente utilizzati nel monitoraggio energetico situazioni. Sono anche molto popolari nella misurazione delle correnti nei sistemi ad impulsi, nei forni fusori ad arco, nei sistemi di saldatura, nei test di generatori elettrici e come sensori negli impianti elettrici per controllare i loro sistemi di protezione.

Acquisto

Aim Dynamics offre una vasta gamma di bobine Rogowski. Ci sono opzioni senza l’integratore (passivo) e opzioni con l’integratore (per correggere lo sfasamento e amplificare/trasdurre il segnale). Potete vedere le nostre opzioni a: https://aimdynamics.com/rogowski-coil-products/

Conclusione

La bobina Rogowski è un’utile alternativa al CTS tradizionale perché:

1. Consente al consumatore di estendersi su un’ampia gamma di amperaggi e frequenze da Hz a MHz.
2. È spesso meno costoso da implementare rispetto a CTS in grado di eseguire misurazioni simili, il che consente di ridurre i costi di costruzione.
3. Offre una grande flessibilità fisica e una dimensione più piccola (rispetto a CTS in grado di misurare simili).
4. Può richiedere “integrazione” se il dispositivo di misurazione non li supporta passivamente.