Rogowskiコイルの仕組み

発明者のWalter Rogowskiにちなんで命名されたrogowskiスタイルのコイルは、1912年に最初に開発されました。 それらは適用範囲が広いRogowskiのループの内で挿入されたコンダクターを通って動く流れを定める測定用具として作用する。 Rogowskiのコイルは観察者が正確にある特定の期間にわたる流れの変更を検査することを可能にする。 出力を利用するには、生の電圧出力を「積分」する必要がある場合があります。 これが何を意味するのかについては1分で説明しますが、最初にコイル自体についてもう少し説明する必要があります。

正確には何ですか?

Rogowskiコイルは、非磁性で一定の断面積に巻かれた閉ループ構成です。

コイルの極度な柔軟性はそれが力を中断するか、または測定されているラインにエネルギー重荷を加えないでケーブルおよび母線のまわりで包まれる コイルの線形出力そして柔軟性は従来のCTsより多目的な作用を提供する; しかし、いくつかの欠点があります。 飽和なしで高いアンペア数を測定することはできますが、コイルインダクタンスは、以下に示すように、入力電流に対して+90度の位相を変位させます。

ロゴフスキコイル位相シフト

Rogowskiコイルの長所と短所

Rogowskiコイルを使用する利点は、通常、あなたが経験するかもしれないいくつかの課題を上回ります。 それらに中心がないので次のとおりです:1)便利に適用範囲が広いおよび2)軽量および処理しやすい(船積み、等の低価格。). コイルは頻繁に大きい円周で広い母線または多数ケーブルの測定を可能にするためになされます(同じ段階で)。 飽和が発生しないため(通常、DCは従来のCTsのコアをあまりにも速く飽和させる)、大きなDC負荷の小さなAC変化を検出するためにも使用できます。 それらは数ナノ秒の短い頻度の速い現在の変更を扱うことができる。

パッシブRogowskiコイルは非常に低いAC電圧を出力し、多くの場合、20–150mv/1000Aの間のどこかにあります。 ほとんどのメーターメーカーは、Rogowskiコイルが受動的に生成するものよりも333mV、5A、1Aまたは他の(より高い)信号出力を必要とします。 この理由のためにRogowskiのコイルの製造業者は頻繁に”積分器”の選択のプロダクトを販売する。 積分器は二つのことを行います:

  1. 信号を増幅します(通常は333mVまたは他の一般的に受け入れられる信号に)
  2. 90度の位相シフトを補償します。

科学

以下は物理的な定式化です: V=-M dI/dt

V=検出された電圧

M=コイルの相互インダクタンスまたはコイル感度(Vs/A)

dI/dt=電流の変化率

RogowskiコイルのCT等価回路

出典:Rogowskiコイルの実用的な側面中継への応用、Kojovic、Beresh、et al

アプリケーション

Rogowskiコイルは、エネルギー監視状況で一般的に使用されています。 また、パルス駆動システム、アーク溶解炉、溶接システム、発電機の試験、および保護システムを制御するための電気プラントのセンサとしての電流の測定にも非常に人気があります。

エイムダイナミクスは、幅広いRogowskiコイルを提供しています。 積分器なしのオプション(パッシブ)と積分器付きのオプション(位相シフトを修正し、信号を増幅/変換するため)があります。 私達の選択をで見ることができます: https://aimdynamics.com/rogowski-coil-products/

結論

Rogowskiコイルは、従来のCTsの代わりに有用です。:

  1. は、消費者がHzからMHzまでの広い範囲のアンペア数と周波数にまたがることを可能にします。
  2. は、同様の測定が可能なCTsよりも実装するのが安価であることが多く、建設コストを下げることができます。
  3. は、(同様の測定が可能なCTsよりも)小さいサイズと同様に、大きな物理的な柔軟性を提供しています。
  4. は、測定装置が受動的にそれらをサポートしていない場合、”統合”が必要な場合があります。

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