Použití LEM převodníků v automatizaci a výkonové elektronice

Díky převodníkům LEM je možné přesně monitorovat proud a napětí v různých energetických aplikacích a automatizačních systémech, což je činí nepostradatelnými v moderní technologii. Jejich popularita vyplývá z vysoké přesnosti, spolehlivosti a odolnosti vůči elektromagnetickému rušení, které je běžné v průmyslovém prostředí. V systémech stejnosměrného (DC) i střídavého proudu (AC) umožňuje proudový převodník monitorování toku energie, řízení systémů a ochranu elektronických zařízení.

Princip činnosti převodníků LEM

Převodníky LEM pracují na základě dvou hlavních metod měření proudu:

Hallovy senzory

Generují signál úměrný protékajícímu proudu na základě magnetického pole vytvářeného vodičem. Tato metoda umožňuje měření stejnosměrného (DC) i střídavého proudu (AC) s galvanickou izolací mezi měřeným obvodem a výstupní elektronikou.

Indukční (transformátorová) metoda

Využívá jev elektromagnetické indukce a funguje pouze pro střídavý proud (AC).

Díky těmto technologiím je možné generovat výstupní signál úměrný protékajícímu proudu bez přímého elektrického kontaktu s vysokonapěťovým systémem. To zvyšuje bezpečnost práce a minimalizuje riziko poškození komponent v případě přepětí nebo selhání systému.

Stavba převodníků LEM

Typický proudový převodník LEM se skládá z:

• Vodiče proudu – kterým protéká měřený proud.
• Hallova senzoru nebo indukčního systému – zodpovědného za detekci magnetického toku.
• Převodníku výstupního signálu – který převádí signál na úměrný proud nebo napětí.

Galvanická izolace zajišťuje bezpečnost a chrání měřicí elektroniku před poškozením při přepětí.

Druhy převodníků LEM

Na trhu je dostupný široký výběr převodníků LEM, přizpůsobených pro různé průmyslové aplikace a výkonovou elektroniku:

• DC proudové převodníky – monitorování a řízení stejnosměrného proudu v napájecích zdrojích, systémech ukládání energie a elektromobilitě.
• AC proudové převodníky – používají se v elektrických strojích, měničích, fotovoltaických a větrných systémech.
• Vysokoproudové převodníky – až do 1000 A a dokonce 500 kA ve velkých průmyslových a energetických instalacích.
• Izolované a šuntové převodníky – izolované typy zajišťují úplné galvanické oddělení, šuntové využívají odpor k měření proudu bez izolace (pro speciální aplikace).

Všechny typy umožňují monitorování proudu v reálném čase a generování signálu úměrného měřené hodnotě, což je klíčové pro řízení a ochranu automatizačních a výkonových elektronických systémů.

Použití převodníků LEM v automatizaci

V automatizačních systémech umožňují převodníky LEM přesné měření proudu v řídicích obvodech strojů a průmyslových zařízení. Umožňují:

• Detekci přetížení a poruch v napájecích obvodech.
• Optimalizaci spotřeby energie v výrobních systémech.
• Integraci se systémy řízení energie v průmyslových závodech.
• Automatické řízení proudů motorů a pohonů v reálném čase.

V DC aplikacích, jako je nabíjení baterií, fotovoltaické systémy nebo ukládání energie, je přesnost měření (typicky ±0,5–1%) a vysoká spolehlivost nezbytná pro bezpečný provoz celého systému.

Použití převodníků LEM ve výkonové elektronice

Převodníky LEM mají klíčovou roli v napájecích systémech, měničích a měničích frekvence:

• Monitorování toku proudu v DC a AC obvodech a v systémech ukládání energie.
• Řízení výkonu ve výkonových elektronických systémech, zvyšující energetickou účinnost.
• Ochrana proti přetížení a elektromagnetickému rušení.
• Přesná měření v průmyslových instalacích s vysokými proudy.

Příklady použití: měniče frekvence, spínané zdroje, UPS systémy, fotovoltaické instalace, sklady energie a elektrická vozidla (EV).

Přesnost a spolehlivost měření

Převodníky LEM se vyznačují vysokou přesností, odolností vůči elektromagnetickému rušení a dlouhou životností. Díky tomu:

• Je možné přesně sledovat hodnoty proudu v obvodech s vysokým proudem a v průmyslovém prostředí.
• Minimalizuje se riziko poruch, což zvyšuje bezpečnost strojů a zařízení.
• Umožňují kontrolu kvality energie, optimalizaci systémů a zvýšení energetické účinnosti.

Praktické tipy pro instalaci

Pro zajištění správného měření a spolehlivosti systému je vhodné věnovat pozornost:

• Správnému připojení vodiče proudu – zajišťuje přesnost měření.
• Minimalizaci elektromagnetického rušení – použitím stínění a správným vedením kabelů.
• Výběru převodníku podle rozsahu proudu – výstupní signál by měl být úměrný toku energie.
• Zohlednění druhu proudu (AC/DC) – výběr vhodné měřicí technologie.
• Shodě s normami – pro bezpečnost a kvalitu měření.

Nesprávné vedení kabelů, příliš velká vzdálenost od elektronických systémů nebo chybný výběr rozsahu může způsobit rušení nebo měřicí chyby.

Souhrn

Převodníky LEM jsou nepostradatelné v automatizaci a výkonové elektronice, umožňují přesné měření proudu a napětí, sledování toku energie a zvyšování bezpečnosti a efektivity systémů. Jejich vysoká přesnost, odolnost vůči rušení a spolehlivost je činí vhodnými pro DC i AC aplikace, v strojích, průmyslových zařízeních, systémech ukládání energie a elektromobilitě.

Nabízíme široký výběr převodníků LEM, které se ideálně hodí pro automatizaci a výkonovou elektroniku – zjistěte, jak mohou naše řešení zvýšit spolehlivost a výkon vašich systémů.