Приложение на трансдюсери LEM в автоматизацията и силовата електроника

Благодарение на трансдюсерите LEM е възможно точното наблюдение на ток и напрежение в различни енергийни приложения и автоматизационни системи, което ги прави незаменими в съвременните технологии. Тяхната популярност се дължи на висока точност, надеждност и устойчивост на електромагнитни смущения, които са често срещани в индустриална среда. В системи с постоянен (DC) и променлив ток (AC), токов трансдюсер позволява наблюдение на потока на енергия, управление на системите и защита на електронните устройства.

Принцип на работа на трансдюсерите LEM

Трансдюсерите LEM работят на базата на два основни метода за измерване на тока:

Холови сензори

Те генерират сигнал, пропорционален на преминаващия ток, въз основа на магнитното поле, създадено от проводника. Този метод позволява измерване както на постоянен ток (DC), така и на променлив ток (AC) с галванична изолация между измервания кръг и изходната електроника.

Индуктивен (трансформаторен) метод

Използва явлението електромагнитна индукция и работи само за променлив ток (AC).

Благодарение на тези технологии е възможно генериране на изходен сигнал, пропорционален на преминаващия ток, без директен електрически контакт с високоволтовата система. Това увеличава безопасността при работа и минимизира риска от повреда на компонентите при пренапрежения или неизправности на системата.

Конструкция на трансдюсерите LEM

Типичният токов трансдюсер LEM се състои от:

• Токов проводник – през който преминава измерваният ток.
• Холов сензор или индуктивна система – отговорен за детекция на магнитния поток.
• Конвертор на изходен сигнал – преобразуващ сигнала в пропорционален ток или напрежение.

Галваничната изолация осигурява безопасност и защита на измервателната електроника от повреди при пренапрежения.

Видове трансдюсери LEM

На пазара е наличен широк избор от трансдюсери LEM, пригодени за различни индустриални и енергийно-електронни приложения:

• DC токови трансдюсери – за наблюдение и управление на постоянен ток в захранвания, системи за съхранение на енергия и електромобилност.
• AC токови трансдюсери – използват се в електрически машини, инвертори, фотоволтаични и ветрогенераторни системи.
• Трансдюсери за високи токове – до 1000 A и дори 500 kA в големи промишлени и енергийни инсталации.
• Изолирани и шунтови трансдюсери – изолираните осигуряват пълна галванична изолация, а шунтовите използват съпротивление за измерване на тока без изолация (за специализирани приложения).

Всички видове позволяват наблюдение на тока в реално време и генериране на сигнал, пропорционален на измерваната стойност, което е ключово за управление и защита на автоматизационни и енергийно-електронни системи.

Приложения на трансдюсерите LEM в автоматизацията

В автоматизационните системи трансдюсерите LEM позволяват прецизно измерване на тока в управляващите вериги на машини и промишлено оборудване. Те позволяват:

• Откриване на претоварвания и повреди в захранващите вериги.
• Оптимизиране на енергийната консумация в производствените системи.
• Интеграция със системи за управление на енергията в промишлени предприятия.
• Автоматично управление на токовете на двигатели и задвижвания в реално време.

В DC приложения, като зареждане на батерии, фотоволтаични системи или съхранение на енергия, точността на измерване (обикновено ±0,5–1%) и високата надеждност са от съществено значение за безопасната работа на цялата система.

Приложения на трансдюсерите LEM в енергийна електроника

Трансдюсерите LEM играят ключова роля в захранвания, преобразуватели и инвертори:

• Наблюдение на потока на ток в DC и AC вериги и системи за съхранение на енергия.
• Управление на мощността в енергийно-електронни системи, повишавайки енергийната ефективност.
• Защита от претоварвания и електромагнитни смущения.
• Прецизни измервания в индустриални инсталации с високи токове.

Примери за приложения: инвертори, импулсни захранвания, UPS системи, фотоволтаични инсталации, складове за енергия и електрически превозни средства (EV).

Точност и надеждност на измерванията

Трансдюсерите LEM се отличават с висока точност, устойчивост на електромагнитни смущения и дълъг експлоатационен живот. Благодарение на това:

• Възможно е прецизно наблюдение на стойностите на тока в високотокови вериги и индустриална среда.
• Рискът от повреди е минимизиран, което увеличава безопасността на машини и оборудване.
• Позволяват контрол на качеството на енергията, оптимизация на системите и повишаване на енергийната ефективност.

Практически съвети за инсталация

За да се осигури правилно измерване и надеждност на системата, е важно да се обърне внимание на:

• Правилно свързване на токовия проводник – гарантира точността на измерването.
• Минимизиране на електромагнитните смущения – чрез екраниране и правилно полагане на кабелите.
• Избор на трансдюсер според токовия диапазон – изходният сигнал трябва да е пропорционален на потока на енергията.
• Вземане под внимание на вида ток (AC/DC) – избор на подходящата измервателна технология.
• Съответствие със стандартите – за безопасност и качество на измерването.

Неправилното полагане на кабелите, твърде голямо разстояние от електронните системи или неправилен избор на диапазон могат да предизвикат смущения или грешки в измерването.

Заключение

Трансдюсерите LEM са незаменими в автоматизацията и енергийната електроника, позволявайки прецизни измервания на ток и напрежение, наблюдение на енергийния поток и повишаване на безопасността и ефективността на системите. Тяхната висока точност, устойчивост на смущения и надеждност ги правят подходящи както за DC, така и за AC приложения, в машини, промишлено оборудване, системи за съхранение на енергия и електромобилност.

Предлагаме широка гама от трансдюсери LEM, идеални за автоматизация и енергийна електроника – вижте как нашите решения могат да увеличат надеждността и производителността на вашите системи.