Aplicación de los transductores LEM en automatización y electrónica de potencia

Gracias a los convertidores LEM, es posible realizar un seguimiento preciso de la corriente y la tensión en diversas aplicaciones energéticas y sistemas de automatización, lo que los convierte en elementos indispensables en la tecnología moderna. Su popularidad se debe a su alta precisión, fiabilidad y resistencia a las interferencias electromagnéticas, frecuentes en entornos industriales. Tanto en sistemas de corriente continua (DC) como de corriente alterna (AC), el convertidor de corriente permite el control del flujo de energía, la gestión del sistema y la protección de los dispositivos electrónicos.

Principio de funcionamiento de los convertidores LEM

Los convertidores LEM funcionan basándose en dos métodos principales de medición de corriente:

Sensores Hall

Generan una señal proporcional a la corriente que circula, basándose en el campo magnético creado por el conductor. Este método permite medir tanto corriente continua (DC) como corriente alterna (AC), garantizando aislamiento galvánico entre el circuito medido y la electrónica de salida.

Método inductivo (transformador)

Utiliza el fenómeno de la inducción electromagnética y funciona únicamente para corriente alterna (AC).

Gracias a estas tecnologías, es posible generar una señal de salida proporcional a la corriente medida sin contacto eléctrico directo con el circuito de alta tensión. Esto aumenta la seguridad y minimiza el riesgo de daños en los componentes en caso de sobretensión o fallos del sistema.

Construcción de los convertidores LEM

Un convertidor de corriente LEM típico consta de:

• Conductor de corriente – por el que circula la corriente medida.
• Sensor Hall o sistema inductivo – responsable de detectar el flujo magnético.
• Convertidor de señal – que transforma la señal en una corriente o tensión proporcional.

El aislamiento galvánico garantiza seguridad y protege la electrónica de medición frente a posibles daños.

Tipos de convertidores LEM

En el mercado existe una amplia gama de convertidores LEM adaptados a diversas aplicaciones industriales y de electrónica de potencia:

• Convertidores de corriente DC – para supervisar corriente continua en sistemas de alimentación, almacenamiento de energía y electromovilidad.
• Convertidores de corriente AC – utilizados en máquinas eléctricas, inversores y sistemas fotovoltaicos y eólicos.
• Convertidores para corrientes elevadas – hasta 1000 A e incluso 500 kA en grandes instalaciones industriales y energéticas.
• Convertidores aislados y tipo shunt – los aislados proporcionan separación galvánica total; los tipo shunt utilizan una resistencia para medir corriente sin aislamiento.

Todos permiten medición en tiempo real y generar señales proporcionales, lo cual es esencial para el control y la protección de sistemas de automatización y energía.

Aplicación de convertidores LEM en automatización

En los sistemas de automatización, los convertidores LEM permiten medir con precisión la corriente en los circuitos de control de máquinas y dispositivos industriales. Permiten:

• Detectar sobrecargas y fallos en fuentes de alimentación.
• Optimizar el consumo energético en la producción.
• Integración con sistemas de gestión de energía industrial.
• Control automático de corrientes de motores y accionamientos en tiempo real.

En aplicaciones DC como carga de baterías, sistemas fotovoltaicos o almacenamiento energético, la precisión (normalmente ±0,5–1%) y la fiabilidad son esenciales para el funcionamiento seguro del sistema.

Aplicación de convertidores LEM en electrónica de potencia

Los convertidores LEM desempeñan un papel clave en fuentes de alimentación, convertidores e inversores:

• Medición del flujo de corriente en sistemas AC y DC.
• Gestión de potencia para mejorar la eficiencia energética.
• Protección contra sobrecargas e interferencias electromagnéticas.
• Medición precisa en instalaciones industriales de alta corriente.

Ejemplos de uso: inversores, fuentes de alimentación conmutadas, UPS, instalaciones fotovoltaicas, sistemas de almacenamiento de energía y vehículos eléctricos (EV).

Precisión y fiabilidad de las mediciones

Los convertidores LEM se caracterizan por su alta precisión, resistencia y larga vida útil. Gracias a ello:

• Es posible monitorizar corrientes elevadas incluso en entornos industriales difíciles.
• Se reduce el riesgo de averías, aumentando la seguridad de máquinas y dispositivos.
• Se mejora la calidad de la energía y se optimizan los sistemas.

Consejos prácticos para la instalación

Para garantizar mediciones correctas y un funcionamiento fiable, es importante:

• Conectar correctamente el conductor – esencial para una medición precisa.
• Minimizar interferencias electromagnéticas – mediante blindaje y cableado adecuado.
• Seleccionar el rango correcto – la señal de salida debe ser proporcional al flujo real de energía.
• Considerar el tipo de corriente (AC/DC) – para elegir la tecnología adecuada.
• Cumplir con normas de seguridad – para garantizar calidad y fiabilidad.

Conclusión

Los convertidores LEM son fundamentales en la automatización y la electrónica de potencia. Permiten mediciones precisas, control del flujo energético y aumentan la seguridad y la eficiencia de los sistemas. Gracias a su alta precisión, resistencia y fiabilidad, son ideales para aplicaciones AC y DC, en maquinaria, instalaciones industriales, almacenamiento de energía y electromovilidad.

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