Застосування перетворювачів LEM в автоматизації та силовій електроніці

Завдяки трансдукторам LEM можливо точно контролювати струм та напругу в різноманітних енергетичних застосуваннях та системах автоматизації, що робить їх незамінними в сучасних технологіях. Їхня популярність обумовлена високою точністю, надійністю та стійкістю до електромагнітних перешкод, які часто зустрічаються в промисловому середовищі. У системах постійного (DC) та змінного струму (AC) трансформатор струму дозволяє контролювати потік енергії, управляти системою та захищати електронні пристрої.

Принцип роботи трансформаторів LEM

Трансформатори LEM працюють на основі двох основних методів вимірювання струму:

Датчики Холла

Вони генерують сигнал, пропорційний поточному струму, на основі магнітного поля, що створюється провідником. Цей метод дозволяє вимірювати як постійний струм (DC), так і змінний (AC) з гальванічною розв’язкою між вимірюваною ланцюгом і вихідною електронікою.

Індуктивний (трансформаторний) метод

Використовує явище електромагнітної індукції і працює виключно для змінного струму (AC).

Завдяки цим технологіям можлива генерація вихідного сигналу, пропорційного протікаючому струму, без прямого електричного контакту з високовольтною системою. Це підвищує безпеку роботи та мінімізує ризик пошкодження компонентів у випадку перенапруг або відмов системи.

Конструкція трансформаторів LEM

Типовий трансформатор струму LEM складається з:

• Провідника струму – через який протікає вимірюваний струм.
• Датчика Холла або індуктивної системи – відповідального за фіксацію магнітного потоку.
• Преобразувача вихідного сигналу – який конвертує сигнал у пропорційний струм або напругу.

Гальванічна розв’язка забезпечує безпеку та захищає вимірювальну електроніку від пошкоджень при перенапругах.

Типи трансформаторів LEM

На ринку доступний широкий вибір трансформаторів LEM, адаптованих до різних промислових та енергоелектронних застосувань:

• DC трансформатори струму – для моніторингу та керування постійним струмом у джерелах живлення, системах зберігання енергії та електромобільності.
• AC трансформатори струму – використовуються в електричних машинах, інверторах, фотоелектричних та вітрових системах.
• Трансформатори для високих струмів – до 1000 A і навіть 500 kA у великих промислових та енергетичних установках.
• Ізольовані та шунтові трансформатори – ізольовані забезпечують повну гальванічну розв’язку, а шунтові використовують опір для вимірювання струму без ізоляції (для спеціалізованих застосувань).

Всі типи дозволяють моніторинг струму в реальному часі і генерування сигналу, пропорційного вимірюваному значенню, що важливо для керування та захисту систем автоматизації та енергоелектроніки.

Застосування трансформаторів LEM в автоматизації

У системах автоматизації трансформатори LEM дозволяють точно вимірювати струм у ланцюгах керування машинами та промисловим обладнанням. Завдяки їм можливо:

• Виявляти перевантаження та відмови у ланцюгах живлення.
• Оптимізувати споживання енергії у виробничих системах.
• Інтегруватися з системами управління енергією на промислових підприємствах.
• Автоматично керувати струмами двигунів і приводів у реальному часі.

У застосуваннях DC, таких як зарядка акумуляторів, фотоелектричні системи або зберігання енергії, точність вимірювання (зазвичай ±0,5–1%) та висока надійність необхідні для безпечної роботи всієї системи.

Застосування трансформаторів LEM в енергоелектроніці

Трансформатори LEM відіграють ключову роль у джерелах живлення, перетворювачах та інверторах:

• Моніторинг потоку струму в DC та AC ланцюгах та системах зберігання енергії.
• Керування потужністю в системах енергоелектроніки, підвищуючи енергоефективність.
• Захист від перевантажень та електромагнітних перешкод.
• Точні вимірювання у промислових установках з високими струмами.

Приклади застосування: інвертори, імпульсні джерела живлення, UPS системи, фотоелектричні установки, енергохранилища та електромобілі (EV).

Точність та надійність вимірювань

Трансформатори LEM відзначаються високою точністю, стійкістю до електромагнітних перешкод та тривалим терміном служби. Завдяки цьому:

• Можливе точне контролювання струму у ланцюгах з великими струмами та в промисловому середовищі.
• Мінімізується ризик відмов, що підвищує безпеку машин та обладнання.
• Вони дозволяють контролювати якість енергії, оптимізувати системи та підвищувати енергоефективність.

Практичні поради щодо встановлення

Щоб забезпечити правильне вимірювання та надійність системи, слід звернути увагу на:

• Правильне підключення провідника струму – забезпечує точність вимірювань.
• Мінімізація електромагнітних перешкод – використання екранування та правильне прокладання кабелів.
• Вибір трансформатора під діапазон струму – вихідний сигнал має бути пропорційний потоку енергії.
• Врахування типу струму (AC/DC) – вибір відповідної технології вимірювання.
• Відповідність стандартам – для безпеки та якості вимірювань.

Неправильне прокладання кабелів, надто велика відстань від електронних систем або неправильний вибір діапазону можуть викликати перешкоди або помилки вимірювань.

Підсумок

Трансформатори LEM незамінні в автоматизації та енергоелектроніці, забезпечуючи точне вимірювання струму та напруги, контроль потоку енергії, а також підвищуючи безпеку та ефективність систем. Їхня висока точність, стійкість до перешкод та надійність роблять їх придатними як для DC, так і для AC застосувань, у машинах, промисловому обладнанні, системах зберігання енергії та електромобільності.

Ми пропонуємо широкий вибір трансформаторів LEM, які ідеально підходять для автоматизації та енергоелектроніки – дізнайтеся, як наші рішення можуть підвищити надійність та продуктивність ваших систем.