Współczesne systemy pomiarowe oraz instalacje energoelektroniczne opierają się na precyzyjnych urządzeniach monitorujących parametry elektryczne. Wśród nich kluczową rolę pełnią przetworniki prądowe i napięciowe, umożliwiające bezpieczne odseparowanie obwodów pomiarowych od źródeł wysokiego napięcia oraz dostarczenie wartościowych sygnałów analogowych lub cyfrowych do układów sterowania.
Podstawowe informacje o przetwornikach prądowych i napięciowych
Przetworniki elektryczne dzieli się na kilka typów w zależności od konstrukcji i zasady działania. Najczęściej spotykane to transformator Rogowskiego, przekładnik prądowy z rdzeniem ferromagnetycznym oraz przetworniki napięciowe wykorzystujące mostki pomiarowe lub dzielniki rezystancyjne. Ich podstawową funkcją jest przetworzenie sygnału wejściowego na standardowe wartości separowane od sieci głównej.
Kluczowe parametry tych urządzeń to izolacja galwaniczna, wysoka liniowość oraz niska strata mocy. W warunkach przemysłowych rośnie znaczenie urządzeń o szybkim czasie reakcji i szerokim paśmie pomiarowym, pozwalających na monitorowanie dynamicznych zmian prądu oraz napięcia w układach energoelektronicznych.
Kryteria doboru przetworników prądowych
Wybór odpowiedniego przetwornika prądowego opiera się na analizie zakresu pomiarowego, dokładności oraz odporności na zakłócenia elektromagnetyczne. Ważne są również warunki instalacyjne, m.in. temperatura otoczenia i przestrzeń montażowa. Należy zwrócić uwagę na parametry takie jak niska wartość przesunięcia fazowego czy odporność na zakłócenia, co znacząco wpływa na efektywność systemu pomiarowego.
Zachęcamy do skorzystania z oferty www.dacpol.eu/pl/, gdzie dostępne są komponenty do energoelektroniki i automatyki przemysłowej. W asortymencie znajdują się m.in.:
-
transformator Rogowskiego o szerokim zakresie częstotliwości,
-
przetworniki prądowe LEM dla precyzyjnego pomiaru,
-
moduły z izolacją galwaniczną i minimalnymi stratami.
Kryteria doboru przetworników napięciowych
Dobór przetwornika napięciowego wymaga uwzględnienia maksymalnych wartości napięć w układzie oraz pożądanego współczynnika podziału. Kluczowe są także właściwości temperaturowe elementów, wpływające na stabilność pomiaru. W wielu zastosowaniach przemysłowych preferowane są przetworniki z dzielnikiem rezystancyjnym o wysokiej dokładności i minimalnym dryfcie termicznym.
Ważnym aspektem jest również szeroki zakres pomiarowy, umożliwiający pracę w systemach wielozakresowych. Przetworniki napięciowe muszą być kompatybilne z układami wejściowymi przetworników analogowo-cyfrowych (ADC), co zapewnia precyzyjny pomiar i poprawne działanie sterowników PLC.
Charakterystyka i zalety przetworników LEM
Firma LEM od lat specjalizuje się w produkcji wysokiej jakości przetworników prądowych i napięciowych. Urządzenia te cechuje niska strata mocy oraz wytrzymałość termiczna, co przekłada się na długotrwałą niezawodność w trudnych warunkach pracy. Dzięki zastosowaniu innowacyjnych materiałów izolacyjnych możliwe jest utrzymanie wysokich parametrów w szerokim zakresie temperatur.
Przetworniki LEM zapewniają także niski poziom szumów i wysoką stabilność sygnału, co ma kluczowe znaczenie w aplikacjach pomiarowych do monitorowania parametrów maszyn czy systemów zasilania. Ich modułowa budowa ułatwia integrację z panelami pomiarowymi oraz systemami automatyki.
Zastosowania przetworników prądowych i napięciowych w praktyce
Dokładne pomiary prądu i napięcia są niezbędne w zasilaczach impulsowych, falownikach oraz systemach magazynowania energii. W przemyśle motoryzacyjnym i kolejowym stosuje się je do monitorowania zużycia prądu, co pozwala na optymalizację zużycia energii i zwiększenie bezpieczeństwa eksploatacji.
Przetworniki napięciowe często wykorzystywane są w systemach fotowoltaicznych oraz stacjach ładowania pojazdów elektrycznych, gdzie kluczowa jest bezpieczna praca oraz niska wartość przesunięcia fazowego. W automatyce budynkowej monitorują napięcie zasilające sieć niskiego napięcia, wspomagając zarządzanie odbiorami i diagnostykę awarii.
Najczęstsze problemy i sposoby ich rozwiązywania przy doborze przetworników
Problemy pojawiają się najczęściej w przypadku przeciążeń, zakłóceń elektromagnetycznych oraz niewłaściwego doboru zakresu pomiarowego. Zbyt silne pole elektromagnetyczne w pobliżu przetwornika może generować błędy pomiarowe. W takich warunkach zaleca się stosowanie osłon ekranowanych lub przetworników o wyższym stopniu odporności EMC.
Innym częstym wyzwaniem jest dobór urządzeń do pracy w skrajnych temperaturach. W celu utrzymania stabilności pomiaru i trwałości zaleca się wybór przetworników o potwierdzonej odporności termicznej oraz regularną kalibrację w cyklach dopuszczonych przez producenta.
Artykuł sponsorowany
