em homenagem a seu inventor, Walter Rogowski, o estilo de bobinas de Rogowski foi desenvolvido pela primeira vez em 1912. Eles funcionam como ferramentas de medição que determinam a corrente que se move através de um condutor que foi inserido dentro do loop Rogowski flexível. As bobinas de Rogowski permitem que o observador examine com precisão as mudanças na corrente durante um determinado período. Para utilizar a saída, pode ser necessário “integrar” a saída de tensão bruta. Falaremos sobre o que isso significa em um minuto, mas primeiro precisamos explicar um pouco mais sobre as próprias bobinas.
o que exatamente é isso?
a bobina de Rogowski é uma configuração de circuito fechado que é enrolada sobre uma área de seção transversal constante e não magnética.
a extrema flexibilidade da bobina permite que ela seja enrolada em cabos e barras de barramento sem interromper a energia ou adicionar uma carga de energia à linha que está sendo medida. A saída linear e a flexibilidade da bobina fornecem um funcionamento mais versátil do que o CTs tradicional; no entanto, existem algumas desvantagens. Mesmo que você possa medir a amperagem alta sem saturação, a indutância da bobina desloca a fase +90 graus em relação à corrente de entrada, como mostrado abaixo.
mudança de Fase da bobina de Rogowski
prós e contras de bobinas Rogowski
os benefícios de usar bobinas Rogowski normalmente superam os poucos desafios que você pode experimentar. Porque eles não têm núcleo eles são: 1) convenientemente flexível e 2) leve e gerenciável (menor custo de transporte, etc.). As bobinas são frequentemente feitas em grandes circunferências para permitir a medição de barras de barramento largas ou cabos múltiplos (na mesma fase). Eles também podem ser usados para detectar pequenas alterações CA em grandes cargas CC porque não ocorre saturação (DC geralmente satura os núcleos do CTs tradicional muito rápido). Eles podem lidar com mudanças de corrente rápidas em uma frequência tão curta quanto vários nanossegundos.
as bobinas Rogowski passivas produzem uma tensão CA muito baixa, muitas vezes entre 20 – 150mV por 1000A. além disso, como apontado anteriormente, a fase é retardada 90 graus. A maioria dos fabricantes de medidores requer 333 mV, 5A, 1A ou alguma outra saída de sinal (maior) do que o que as bobinas Rogowski produzem passivamente. Por esse motivo, os fabricantes de bobinas Rogowski costumam vender seus produtos com uma opção de “integrador”. O integrador faz duas coisas:
- amplifica o sinal(normalmente para 333 mV ou outro sinal comumente aceito)
- compensa o deslocamento de fase de 90 graus.
Ciência
a seguinte é a formulação física: V = -M dI/dt
V = Tensão Detectada
M = Indutância Mútua da Bobina ou Bobina de Sensibilidade (Vs/A)
dI/dt = Taxa de variação da Corrente
Bobina de Rogowski do CT Circuito Equivalente
Fonte: Aspectos Práticos da Bobina de Rogowski Aplicações para a Retransmissão, Kojovic, Beresh, et al
Aplicações
bobinas de Rogowski são comumente usados no monitoramento de energia situações. Eles também são muito populares na medição das correntes em sistemas movidos a Pulso, fornos de fusão a arco, sistemas de soldagem, testes de geradores elétricos e como sensores em usinas elétricas para controlar seus sistemas de proteção.
compra
a Aim Dynamics oferece uma ampla variedade de bobinas Rogowski. Existem opções sem o integrador (passivo) e opções com o integrador (para corrigir a mudança de fase e amplificar/transduzir o sinal). Você pode ver nossas opções em: https://aimdynamics.com/rogowski-coil-products/
conclusão
a bobina de Rogowski é uma alternativa útil ao CTs tradicional porque:
- permite ao consumidor abranger uma ampla gama de amperagens e frequências de Hz a MHz.
- é muitas vezes menos caro para implementar do que CTs capaz de medição semelhante, o que lhe permite reduzir o custo de construção.
- oferece grande flexibilidade física, bem como um tamanho menor (do que CTs capaz de medição semelhante).
- pode exigir “integração” se o seu dispositivo de medição não os suportar passivamente.