beliit.com
Форумы Проектант
ПОИСК ПО ФОРУМАМ
перед созданием новых тем используйте поиск,
возможно ответ на Ваш вопрос уже есть на форумах

Расширенный поиск
 
  • Всего пользователей - 22022
  • Всего тем - 31045
  • Всего сообщений - 288173
Страниц: [1]   Вниз
ВЕРСИЯ ДЛЯ ПЕЧАТИ

Измерение тока. Особенности измерения тока при разных частотах?

Количество просмотров - 2781
(ссылка на эту тему)
VladM
***
Куратор подраздела "Электропривод и электрические машины"


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #1 : 27 Октября 2008 года, 11:02
(ссылка на это сообщение)

Измерение тока может производиться:
а) с помощью трансформаторов тока (ТТ),
б) с помощью датчиков тока с поясом Роговоского (ДТ-ПР),
в) с помощью датчиков тока на эффекте Холла (ДТ-ЭХ).

ДТ-ЭХ могут измерять токи в огромном диапазоне частот - лэмовский датчик на фото: измеряет от пост. тока =0Гц до перемен. тока ~50кГц.

ДТ-ПР имеют относительо узкий диапазон частот - фениксовый датчик на фотоизмеряет ток с частотами от 30Гц до 6кГц.

При этом ТТ вообще практически никакого диапазона не имеют - фениксовый ТТ на фото измеряет ток частотой от 50Гц до 60 Гц.

При этом принцип действия ТТ и ДТ-ПР очень похож - в основе обоих лежит закон Фарадея (закон ЭМИ). Однако частотный диапазон очень разный. Мне это не вполне ясно. У кого какие мысли на этот счёт? Заранее спасибо за объяснения.

Добавлю, что ДТ-ПР от Phoenix Contact измеряет и более низкие частоты, чем заявленный нижний предел в 30 Гц. Лично смотрел на показания этого ДТ-ПР на 25 Гц и мне показалось, что измеряет он вполне прилично.
P.S. Естественно речь идёт в основном о применениях с частотно-регулируемыми приводами (ЧРП).
Current Transformer from Phoenix Contact.jpg
 
* Current Transformer from Phoenix Contact.jpg
(12.37 Кб, 408x408)  [скачать]  [загрузок: 172]
Rogovski Coil from Phoenix Contact [1].jpg
 
* Rogovski Coil from Phoenix Contact [1].jpg
(727.34 Кб, 2048x1536)  [скачать]  [загрузок: 202]
Rogovski Coil from Phoenix Contact [2].jpg
 
* Rogovski Coil from Phoenix Contact [2].jpg
(687.71 Кб, 2048x1536)  [скачать]  [загрузок: 175]
Hall Effect CS from LEM.jpg
 
* Hall Effect CS from LEM.jpg
(53.83 Кб, 211x210)  [скачать]  [загрузок: 188]

Главный инженер (Москва, Россия)
VladM
***
Куратор подраздела "Электропривод и электрические машины"


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #2 : 27 Октября 2008 года, 18:04
(ссылка на это сообщение)

Кое-что на эту тему написано в каталоге "Преобразователи сигналов INTERFACE" Phoenix Contact, впрочем написано скупо и на русский переведено плохо. Причина, по которой ДТ-ПР имеет узкую полосу частот измерения, а ТТ не имеет её вовсе, к сожалению, не раскрыта.
Тем не менее, "скан" страницы каталога выкладываю на всеобщее обозрение: 
Methods of Current Measuring.jpg
 
* Methods of Current Measuring.jpg
(384.39 Кб, 660x952)  [скачать]  [загрузок: 174]

Главный инженер (Москва, Россия)
Паша Д
***
Активный участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #3 : 28 Октября 2008 года, 10:08
(ссылка на это сообщение)

При этом принцип действия ТТ и ДТ-ПР очень похож - в основе обоих лежит закон Фарадея (закон ЭМИ).

Может дело в характеристиках ферромагнитов, применяемых в различных устройствах? Вопрос сложный и интересный.

Инженер-проектировщик (Брест, Беларусь)
VladM
***
Куратор подраздела "Электропривод и электрические машины"


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #4 : 28 Октября 2008 года, 11:57
(ссылка на это сообщение)


Может дело в характеристиках ферромагнитов, применяемых в различных устройствах?

Согласен, материалы разные:
1. ТТ - стальной сердечник: соответственно имеем все "прелести" гистрезиса и насыщения,
2. ДТ-ПР - воздушный сердечник: нет ни гистрезиса ни насыщения.

Про то что ДТ-ПР содержит именно воздушный сердечник можно прочитать в файле Methods of Current Measuring.jpg, который я выкладывал ранее. Кроме того, такие же сведения про ДТ-ПР даёт фирма ABB
Rogovski Coil from ABB [1].jpg
 
* Rogovski Coil from ABB [1].jpg
(144.13 Кб, 885x626)  [скачать]  [загрузок: 89]
   
Rogovski Coil from ABB [2].jpg
 
* Rogovski Coil from ABB [2].jpg
(96.09 Кб, 885x623)  [скачать]  [загрузок: 85]

ключевая фраза в этих АВВ-ишных документах на АВВ-ишные ДТ-ПР - "non-magnetic core".



Кстати, раз уж речь зашла о материале сердечника, добавлю, что магнитные свойства стали (насыщение) приводят к тому, что ТТ, имея стальной сердечник, при разомкнутой вторичной обмотке даёт на ней напряжение примерно такой формы: 
DANGER - CT secondary is OPENED.jpg
 
* DANGER - CT secondary is OPENED.jpg
(80.29 Кб, 449x477)  [скачать]  [загрузок: 84]

P.S. Никогда не оставляйте вторичную обмотку ТТ разомкнутой! Никогда не размыкайте вторичную обмотку ТТ!

Главный инженер (Москва, Россия)
Паша Д
***
Активный участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #5 : 29 Октября 2008 года, 17:10
(ссылка на это сообщение)

Согласен, материалы разные:
1. ТТ - стальной сердечник: соответственно имеем все "прелести" гистрезиса и насыщения,
2. ДТ-ПР - воздушный сердечник: нет ни гистрезиса ни насыщения.

Ну так как Вы согласны что вся суть в различии материалов сердечника? Я думаю именно в этом.

Инженер-проектировщик (Брест, Беларусь)
VladM
***
Куратор подраздела "Электропривод и электрические машины"


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #6 : 30 Октября 2008 года, 18:32
(ссылка на это сообщение)


Ну так как Вы согласны что вся суть в различии материалов сердечника? Я думаю именно в этом.

Согласен на 75%. Исследовал вопрос довольно тщательно и результаты исследования доложу в следующем посте.

Главный инженер (Москва, Россия)
VladM
***
Куратор подраздела "Электропривод и электрические машины"


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #7 : 30 Октября 2008 года, 19:19
(ссылка на это сообщение)

Итак, был задан вопрос: "Почему несмотря на то что и ТТ и ДТ-ПР оба работают на законе Фарадея (ЭМИ), но ТТ может измерять ток с частотой 50/60Гц, а ДТ-ПР - в очень большом диапазоне?"

Ответ, полученный путём длительной проработки этого вопроса по всем доступным каналам таков:
1. Снижение частоты первичного тока приводит к насыщению стали сердечника ТТ, т.к. "удельный вес" суммарного активного сопротивления вторичной цепи ТТ при этом увеличивается. Т.е. снижение частоты ниже номинальной эквивалентно увеличению активной нагрузки ТТ. Если представить себе схему замещения ТТ, то станет очевидно, что при снижении частоты первичного тока, начнется увеличение доли Im и снижение доли I'2. Только в идеальном случае, когда суммарная R2=0, этого насыщения не будет ибо в этом случае сопротивления намагничивающей и вторичной ветвей будут снижаться в равной мере. Насыщение сердечника ТТ приводит к занижению показаний тока. Степень занижения будет тем существенней, чем далее мы снизим частоту от 50Гц вниз. Бороться с этим можно только одним способом: пропорционально снижению частоты снижать суммарное активное сопротивление вторичной цепи. Но практически этого сделать невозможно.
2. Увеличение частоты первичного тока приводит к увеличению потерь на вихревые токи Фуко в сердечнике и повышению удельного веса индуктивности рассеяния вторичной цепи ТТ. Это опять же приведёт к занижению показаний тока.
3. В отличие от ТТ, который работает в режиме КЗ на балансе первичной и вторичной МДС, ДТ-ПР работает без отбора тока с вторичной стороны - это "почти ТТ" у которого вынули сердечник и разомкнули вторичную обмотку. Поэтому никакого насыщения у ДТ-ПР нет и быть не может, а также у ДТ-ПР нет индуктивности рассеяния. Это даёт резкое увеличение полосы пропускания. Точнее, индуктивность рассеяния есть, но в условиях отсутствия тока в ней, она роли не играет и ее как бы и нет.
4. Ширина полосы частот ДТ-ПР в большой степени определяется не его "силовой частью", а электронной схемой, т.н. "интегратором", который получает значение измеренного тока путем интегрирования ЭДС с зажимов пояса Роговского.

Вывод: различия в частотных характеристиках ТТ и ДТ-ПР обусловлены:
а. Различием в конструкции (у ТТ есть стальной сердечник - "слабое" место с точки зрения частотных свойств),
б. Различием режима вторичной цепи (у ТТ - короткое замыкание во вторичной цепи - виден только вторичный ток, который связан с первичным через длинную цепь "посредников"; у ДТ-ПР - разомкнутая обмотка с которой можно забирать ЭДС индукции, однозначно связанную с первичным током через закон Фарадея).


Вот такие результаты.  [крутой]

Главный инженер (Москва, Россия)
Страниц: [1]   Вверх
ВЕРСИЯ ДЛЯ ПЕЧАТИ



Сейчас Вы - Гость на форумах «Проектант». Гости не могут писать сообщения и создавать новые темы.
Преодолейте несложную формальность - зарегистрируйтесь! И у Вас появится много больше возможностей на форумах «Проектант».


Здравствуйте, Гость
Сейчас Вы присутствуете на форумах в статусе Гостя.
Для начала общения надо зарегистрироваться или пройти авторизацию:
Вам не пришло письмо с кодом активации?
 
 
  (забыли пароль?)  
   

если Вы не зарегистрированы, то
пройдите регистрацию


Последние сообщения на Электротехническом форуме
автор: Mav
Вчера в 10:01

автор: Petrov-Vodkin
27 Апреля 2024 года, 17:02

автор: Ольга47
25 Апреля 2024 года, 13:45

автор: Mav
25 Апреля 2024 года, 09:26

автор: Shvet
24 Апреля 2024 года, 17:47

TNS
автор: mastaq
24 Апреля 2024 года, 16:31

автор: Shvet
24 Апреля 2024 года, 11:16

автор: Zve 1
23 Апреля 2024 года, 23:13

автор: 7777
23 Апреля 2024 года, 20:22

автор: Виталина
22 Апреля 2024 года, 23:12

автор: Наталия26
22 Апреля 2024 года, 15:37

автор: Sasha84_BAV
22 Апреля 2024 года, 14:32

автор: Андрей_888
18 Апреля 2024 года, 17:03

автор: Bonita
18 Апреля 2024 года, 11:03

автор: Максим R
17 Апреля 2024 года, 16:16


Сейчас на форуме:
Сейчас на форумах: гостей - 305, пользователей - 1
Имя присутствующего пользователя: Чистильщик
Контактные данные| Партнёрская программа | Подробная статистика
Настройка форумов © «Проектант» | Конфиденциальность данных
Powered by SMF 1.1.23 | SMF © 2017, Simple Machines