A LEM transzduktorok alkalmazása az automatizálásban és a teljesítményelektronikában

A LEM átalakítók lehetővé teszik az áram és a feszültség pontos felügyeletét különböző energetikai alkalmazásokban és automatizálási rendszerekben, ami nélkülözhetetlenné teszi őket a modern technológiában. Népszerűségük a magas pontosságnak, a megbízhatóságnak és az ipari környezetben gyakori elektromágneses zavarokkal szembeni ellenállóképességüknek köszönhető. Akár egyenáramú (DC), akár váltakozó áramú (AC) rendszerekben, az áramátalakító lehetővé teszi az energiaáramlás felügyeletét, a rendszerek kezelését és az elektronikus eszközök védelmét.

A LEM átalakítók működési elve

A LEM átalakítók két fő módszer alapján működnek az áram mérésére:

Hall-érzékelők

A vezető által keltett mágneses tér alapján arányos jelet generálnak az átfolyó árammal. Ez a módszer lehetővé teszi mind a DC, mind az AC mérését galvanikus leválasztással a mért áramkör és a kimeneti elektronika között.

Induktív (transzformátoros) módszer

Az elektromágneses indukció jelenségét használja, és csak váltakozó áram (AC) esetén működik.

Ezeknek a technológiáknak köszönhetően lehetséges olyan kimeneti jel létrehozása, amely arányos az átfolyó árammal, közvetlen elektromos kapcsolat nélkül a nagyfeszültségű áramkörrel. Ez növeli a munkabiztonságot és minimalizálja a komponensek károsodásának kockázatát túlfeszültség vagy rendszerhiba esetén.

A LEM átalakítók felépítése

A tipikus LEM áramátalakító a következőkből áll:

• Áramvezető – amelyen keresztül folyik a mért áram.
• Hall-érzékelő vagy induktív egység – a mágneses fluxus detektálására.
• Kimeneti jelfeldolgozó – amely a jelet arányos árammá vagy feszültséggé alakítja.

A galvanikus leválasztás biztonságot nyújt és megvédi a mérő elektronikát a károsodástól.

A LEM átalakítók típusai

A piacon széles választékban érhetők el LEM átalakítók, különböző ipari és teljesítményelektronikai alkalmazásokhoz igazítva:

• DC áramátalakítók – egyenáram felügyelete tápegységekben, energiatárolásban és elektromobilitásban.
• AC áramátalakítók – elektromos gépekben, inverterekben, napelemes és szélenergia-rendszerekben.
• Nagyáramú átalakítók – akár 1000 A-ig, sőt ipari és energetikai rendszerekben akár 500 kA-ig.
• Leválasztott és sönt típusok – a leválasztott típusok teljes galvanikus szétválasztást biztosítanak, míg a söntös megoldások ellenállással mérik az áramot (leválasztás nélkül).

Mindegyik típus lehetővé teszi az áram valós idejű monitorozását és arányos kimeneti jel generálását, ami kulcsfontosságú az automatizálási és teljesítményelektronikai rendszerek irányításához és védelméhez.

A LEM átalakítók alkalmazása az automatizálásban

Az automatizálási rendszerekben a LEM átalakítók pontos árammérést tesznek lehetővé ipari gépek és berendezések vezérlőköreiben. Lehetővé teszik:

• Túlterhelések és meghibásodások észlelését a betápláló áramkörökben.
• Az energiaveszteség optimalizálását a termelési folyamatokban.
• Az energiairányítási rendszerekkel való integrációt.
• Motorok és hajtások automatikus áramvezérlését valós időben.

DC alkalmazásokban, például akkumulátortöltésnél, napelemeknél vagy energiatárolásnál a pontosság (tipikusan ±0,5–1%) és a megbízhatóság elengedhetetlen a biztonságos működéshez.

A LEM átalakítók alkalmazása teljesítményelektronikában

A LEM átalakítók kulcsszerepet töltenek be tápegységekben, átalakítókban és inverterekben:

• Az áram felügyelete AC és DC rendszerekben, valamint energiatárolóknál.
• Teljesítményszabályozás a hatékonyság növelésére.
• Védelem túlterhelés és elektromágneses zavarok ellen.
• Nagy pontosságú mérés ipari nagyáramú rendszerekben.

Alkalmazási példák: inverterek, kapcsolóüzemű tápegységek, UPS, napelemes rendszerek, energiatárolók és elektromos járművek (EV).

Pontosság és megbízhatóság

A LEM átalakítók nagy pontosságukkal, zavartűrésükkel és hosszú élettartamukkal tűnnek ki. Ennek köszönhetően:

• Pontos áramfelügyelet valósítható meg ipari környezetben is.
• Csökken a meghibásodás kockázata, nő a gépek és berendezések biztonsága.
• Fejlődik az energia minősége és a rendszerek hatékonysága.

Gyakorlati szerelési tanácsok

A megbízható működés és pontos mérés érdekében érdemes odafigyelni:

• A vezető helyes csatlakoztatására – ez biztosítja a mérés pontosságát.
• Az elektromágneses zavarok minimalizálására – árnyékolással és megfelelő kábelezéssel.
• A megfelelő mérési tartomány kiválasztására – a kimeneti jelnek arányosnak kell lennie a tényleges árammal.
• Az áram típusának (AC/DC) figyelembevételére – a megfelelő technológia kiválasztásához.
• Szabványok betartására – a biztonság és a mérési minőség érdekében.

Összegzés

A LEM átalakítók nélkülözhetetlenek az automatizálásban és a teljesítményelektronikában, mivel lehetővé teszik az áram és feszültség pontos mérését, az energiaáramlás ellenőrzését, valamint a rendszerek hatékonyságának és biztonságának növelését. Nagy pontosságuknak, zavartűrésüknek és megbízhatóságuknak köszönhetően ideálisak AC és DC alkalmazásokhoz egyaránt.

Széles választékban kínálunk LEM átalakítókat, melyek kiválóan alkalmasak automatizáláshoz és teljesítményelektronikához – fedezze fel, hogyan növelhetik rendszerei megbízhatóságát és teljesítményét.