Як працюють струмові та напругові перетворювачі LEM

Сучасні енергетичні та промислові системи потребують точного вимірювання струму та напруги в режимі реального часу. Преобразовувачі LEM, як струмові, так і напругові, відіграють важливу роль у моніторингу та керуванні потоком енергії в електричних системах. Вони забезпечують безпечне керування пристроями, контроль параметрів мережі та підвищення енергоефективності систем.

Струмові та напругові перетворювачі застосовуються у багатьох сферах: від промислової автоматизації до фотогальванічних та вітрових систем, а також у високовольтних та високострумових енергетичних мережах. Їх основне завдання – перетворювати струм або напругу з електричної системи у вимірювальний сигнал, пропорційний вимірюваним величинам. Це дозволяє системам точно реагувати на зміни в режимі реального часу, що має ключове значення для безпеки та надійності роботи машин і пристроїв.

Що таке струмові та напругові перетворювачі?

Перетворювач – це вимірювальний елемент, який дозволяє контролювати струм або напругу в системах постійного та змінного струму (DC та AC). Перетворювачі LEM працюють на основі різних технологій, включаючи метод ефекту Хола. У випадку холлових перетворювачів струм можна вимірювати без прямого контакту з провідником. Інші перетворювачі використовують ферромагнітні сердечники або технології ізоляції, залежно від застосування.

Струмові перетворювачі вимірюють струм, що протікає через провідник, і перетворюють його на вихідний сигнал, пропорційний струму. Вони застосовуються для моніторингу струмів двигунів, контролю живлення промислових систем та у пристроях управління енергією. Напругові перетворювачі надають інформацію про напругу в мережі або системі живлення, дозволяючи точно керувати та захищати систему від перевантажень. Залежно від технології, напруговий перетворювач може використовувати резистивні дільники, ізоляційні трансформатори або інші ізоляційні рішення.

Види перетворювачів LEM

На практиці розрізняють кілька видів перетворювачів залежно від застосування та типу струму:

• DC струмові перетворювачі – для вимірювання постійного струму в фотогальванічних системах, системах зберігання енергії та зарядці електромобілів.
• AC та DC струмові перетворювачі – дозволяють вимірювати як змінний, так і постійний струм, при цьому точність залежить від використаної технології (Холл, трансформатор струму).
• Напругові перетворювачі – застосовуються в енергетичних мережах, системах автоматизації та силовій електроніці, забезпечуючи сигнал, пропорційний напрузі.
• Високострумові перетворювачі – для використання в гальванічних та енергетичних процесах з дуже великими струмами. Лише спеціалізовані моделі підтримують значення до сотень килоампер.

Як працюють струмові та напругові перетворювачі?

Принцип роботи струмового перетворювача базується на перетворенні протікаючого струму в електричний сигнал, пропорційний його величині. У системах на основі ефекту Хола струм створює магнітний потік, який фіксується датчиком Хола. Потім перетворювач формує вихідний сигнал, який може зчитуватися автоматизаційними або вимірювальними системами.

Напруговий перетворювач працює за аналогічним принципом, перетворюючи напругу у пропорційний сигнал, що дозволяє контролювати потік енергії в режимі реального часу. В обох випадках важливо, щоб перетворювач був правильно підібраний під вимірювані значення та тип струму в системі (AC або DC).

Застосування перетворювачів LEM

Преобразовувачі LEM застосовуються у широкому спектрі промислових та енергетичних систем:

• Системи промислової автоматизації – контроль струмів та напруг у машинах, пристроях та виробничих лініях, забезпечуючи безпеку та надійність роботи систем.
• Енергетика та системи живлення – моніторинг струмів у мережах AC і DC, системах зберігання енергії, вітрових та сонячних електростанціях.
• Зарядка електромобілів – точне вимірювання струму дозволяє оптимізувати процес зарядки та управління енергією акумуляторів.
• Силова електроніка та системи живлення – перетворювачі забезпечують вимірювальні сигнали для систем керування та захисту, підвищуючи ефективність та безпеку роботи машин і пристроїв.
• Системи моніторингу та керування – дозволяють виявляти аномалії, контролювати потоки струму та напруги та оптимізувати споживання енергії в реальному часі.

Параметри перетворювачів

При виборі струмового або напругового перетворювача слід звертати увагу на:

• Діапазон струму або напруги – щоб перетворювач міг вимірювати реальні значення у системі.
• Точність вимірювань – впливає на точність вихідного сигналу та безпеку керування.
• Електромагнітна стійкість – важлива в промислових середовищах та системах автоматизації.
• Тип вихідного сигналу – пропорційний величині струму або напруги в системі.
• Сфера застосування – постійний струм, змінний струм, великі струми або високі напруги.
• Надійність та довговічність – у промислових або енергетичних процесах, де робота в складних умовах є нормою.

Висновок

Струмові та напругові перетворювачі LEM є незамінними елементами систем автоматизації, енергетики та силової електроніки. Вони дозволяють контролювати потоки струму та напруги, точно керувати системами та підвищувати енергоефективність. Їх використання в AC та DC системах, при великих струмах та в промислових умовах забезпечує надійну роботу машин, пристроїв та енергетичних систем.

Преобразовувачі LEM забезпечують точність, надійність та захист від перешкод, що є ключовим для безпеки роботи пристроїв та електронних компонентів. Їх універсальність робить їх придатними як для промислових систем, так і для управління енергією, фотоелектричних установок та систем накопичення енергії.

Запрошуємо ознайомитися з нашим асортиментом – ми пропонуємо широкий вибір струмових та напругових перетворювачів, ідеально підходящих для промислового застосування та автоматизації. Дізнайтеся, як наші рішення можуть підвищити безпеку та ефективність ваших систем.