Jak działają przetworniki prądowe i napięciowe LEM

Współczesne systemy energetyczne i przemysłowe wymagają precyzyjnego pomiaru prądu i napięcia w czasie rzeczywistym. Przetworniki LEM, zarówno prądowe, jak i napięciowe, odgrywają ważną rolę w monitorowaniu i sterowaniu przepływem energii w układach elektrycznych. Dzięki nim możliwe jest bezpieczne zarządzanie urządzeniami, kontrola parametrów sieci oraz zwiększenie efektywności energetycznej systemów.

Przetworniki prądowe i napięciowe znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach, od automatyki przemysłowej po systemy fotowoltaiczne i wiatrowe, a także w sieciach energetycznych wysokiego napięcia i dużego prądu. Ich głównym zadaniem jest przekształcenie prądu lub napięcia z układu elektrycznego w sygnał pomiarowy, proporcjonalny do wartości mierzonych wielkości. Dzięki temu systemy mogą dokładnie reagować na zmiany w czasie rzeczywistym, co ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa i niezawodności pracy maszyn i urządzeń.

Czym są przetworniki prądowe i napięciowe?

Przetwornik to element pomiarowy, który umożliwia monitorowanie przepływu prądu lub napięcia w układach prądu stałego i zmiennego (DC i AC). Przetworniki LEM działają w oparciu o różne technologie, w tym metodę opartą na efekcie Halla. W przypadku przetworników Hallotronowych możliwy jest pomiar prądu bez bezpośredniego kontaktu z przewodem. Inne przetworniki wykorzystują rdzenie ferromagnetyczne lub technologie izolacji, w zależności od zastosowania.

Przetworniki prądowe mierzą wartość prądu przepływającego przez przewód i przekształcają ją w sygnał wyjściowy proporcjonalny do natężenia prądu. Są stosowane w monitorowaniu prądów silników, kontrolowaniu zasilania systemów przemysłowych oraz w urządzeniach zarządzania energią. Natomiast przetworniki napięciowe dostarczają informacje o napięciu w sieci lub układzie zasilającym, co pozwala na precyzyjne sterowanie i zabezpieczenie systemów przed przeciążeniami. W zależności od technologii, przetwornik napięciowy może wykorzystywać dzielniki rezystancyjne, transformatory separacyjne lub inne rozwiązania izolacyjne.

Rodzaje przetworników LEM

W praktyce wyróżniamy różne rodzaje przetworników, zależnie od zastosowania i typu prądu:

• Przetworniki prądowe DC – do pomiaru prądu stałego w systemach fotowoltaicznych, magazynowania energii i ładowania pojazdów elektrycznych.
• Przetworniki prądowe AC i DC – umożliwiają pomiar zarówno prądu przemiennego, jak i stałego, przy czym dokładność może się różnić w zależności od zastosowanej technologii (Hall, przekładnik).
• Przetworniki napięciowe – stosowane w sieciach energetycznych, systemach automatyki i energoelektronice, dostarczają sygnał proporcjonalny do wartości napięcia.
• Przetworniki wysokoprądowe – do zastosowań w procesach galwanicznych i energetycznych o bardzo dużych prądach. Tylko specjalistyczne modele obsługują wartości sięgające setek kiloamperów.

Jak działają przetworniki prądowe i napięciowe?

Zasada działania przetwornika prądu opiera się na przekształceniu przepływającego prądu w sygnał elektryczny proporcjonalny do jego wartości. W systemach opartych na efekcie Halla przepływ prądu generuje strumień indukcji magnetycznej, który jest wykrywany przez czujnik Hall’a. Następnie przetwornik wytwarza sygnał wyjściowy, który może być odczytany przez układy automatyki lub systemy pomiarowe.

Przetwornik napięciowy działa na podobnej zasadzie, przekształcając napięcie w sygnał proporcjonalny, pozwalając tym samym kontrolować przepływ energii w czasie rzeczywistym. W obu przypadkach istotne jest, aby przetwornik był dobrany odpowiednio do wartości mierzonych wielkości oraz rodzaju prądu w systemie (AC lub DC).

Zastosowania przetworników LEM

Przetworniki LEM znajdują zastosowanie w szerokim zakresie aplikacji przemysłowych i energetycznych:

• Systemy automatyki przemysłowej – kontrola prądów i napięć w maszynach, urządzeniach i liniach produkcyjnych, zapewniając bezpieczeństwo pracy i niezawodność układów.
• Energetyka i systemy zasilania – monitorowanie prądów w sieciach AC i DC, systemach magazynowania energii, elektrowniach wiatrowych i fotowoltaicznych.
• Ładowanie pojazdów elektrycznych – precyzyjny pomiar prądu pozwala na optymalizację procesu ładowania oraz zarządzanie energią akumulatorów.
• Energoelektronika i układy zasilające – przetworniki dostarczają sygnał pomiarowy dla układów sterowania i zabezpieczeń, zwiększając efektywność i bezpieczeństwo pracy maszyn i urządzeń.
• Systemy monitorowania i sterowania – umożliwiają wykrywanie anomalii, nadzorowanie przepływu prądu i napięcia oraz optymalizację zużycia energii w czasie rzeczywistym.

Parametry przetworników

Podczas doboru przetwornika prądowego lub napięciowego, należy zwrócić uwagę na:

• Zakres prądu lub napięcia – aby przetwornik mógł mierzyć wartości rzeczywiste w danym systemie.
• Dokładność pomiaru – wpływa na precyzję sygnału wyjściowego i bezpieczeństwo sterowania.
• Odporność na zakłócenia elektromagnetyczne – istotna w środowiskach przemysłowych i systemach automatyki.
• Rodzaj sygnału wyjściowego – proporcjonalny do wartości prądu lub napięcia w systemie.
• Zastosowania przetwornika – prądy stałe, przemienne, duże prądy lub wysokie napięcia.
• Niezawodność i trwałość – w procesach przemysłowych lub energetycznych, gdzie praca w trudnych warunkach jest normą.

Podsumowanie

Przetworniki prądowe i napięciowe LEM to niezastąpione elementy w systemach automatyki, energetyki i energoelektroniki. Dzięki nim możliwe jest monitorowanie przepływu prądu i napięcia, precyzyjne sterowanie układami oraz zwiększenie efektywności energetycznej systemów. Ich zastosowanie w systemach AC i DC, w dużych prądach i w środowiskach przemysłowych, pozwala na niezawodną pracę maszyn, urządzeń i systemów zasilających.

Przetworniki LEM zapewniają dokładność, niezawodność i odporność na zakłócenia, co ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa pracy urządzeń i komponentów elektronicznych. Ich wszechstronność sprawia, że znajdują zastosowanie zarówno w układach przemysłowych, jak i w systemach zarządzania energią, fotowoltaice i magazynach energii.

Zapraszamy do poznania naszej oferty – oferujemy szeroki wybór przetworników prądowych i napięciowych, idealnych do zastosowań przemysłowych i automatyki. Sprawdź, jak nasze rozwiązania mogą zwiększyć bezpieczeństwo i efektywność Twoich systemów.