Eine Rolle von Rogowski ist ein Toroid der Leitung, die verwendet ist, um einen Wechselstrom i (t) durch ein durch den Toroid umgebenes Kabel zu messen. Das obengenannte Bild zeigt eine Rolle, die ein Strom tragendes Kabel, mit seinen Produktionsterminals v (t) verbunden mit einem Integrator-Stromkreis umgibt, um eine Stromspannung V (t) proportional zu mir (t) zu erhalten.

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Eine Rolle von Rogowski, genannt nach Walter Rogowski, ist ein elektrisches Gerät, um Wechselstrom (AC) oder hohe Geschwindigkeitsstromimpulse zu messen. Es besteht aus einer spiralenförmigen Rolle der Leitung mit der Leitung von einem Ende, durch das Zentrum der Rolle zum anderen Ende zurückkehrend, so dass beide Terminals an demselben Ende der Rolle sind. Der ganze Zusammenbau wird dann um den geraden Leiter gewickelt, dessen Strom gemessen werden soll. Da die Stromspannung, die in der Rolle veranlasst wird, zur Rate der Änderung (Ableitung) des Stroms im geraden Leiter proportional ist, wird die Produktion der Rolle von Rogowski gewöhnlich mit einem elektrischen (oder elektronisch) Integrator-Stromkreis verbunden, um ein Produktionssignal zur Verfügung zu stellen, das zum Strom proportional ist.

Vorteile

Dieser Typ der Rolle ist im Vorteil gegenüber anderen Typen von aktuellen Transformatoren.

• Es ist nicht ein geschlossener Regelkreis, weil das zweite Terminal zurück durch das Zentrum des Toroid-Kerns (allgemein eine Plastik- oder Gummitube) passiert und entlang dem ersten Terminal verbunden wird. Das erlaubt der Rolle, unbegrenzt und flexibel zu sein, ihm erlaubend, um einen lebenden Leiter gewickelt zu werden, ohne es zu stören.
• Es hat einen Luftkern aber nicht einen Eisenkern, es hat eine niedrige Induktanz und kann auf sich schnell ändernde Ströme antworten.
• Weil es keinen Eisenkern hat, um zu sättigen, ist es hoch geradlinig, selbst wenn unterworfen großen Strömen, wie diejenigen, die in der elektrischen Energieübertragung, dem Schweißen verwendet sind, oder Macht-Anwendungen pulsiert hat.
• Eine richtig gebildete Rolle von Rogowski, mit windings ebenso unter Drogeneinfluss, ist zur elektromagnetischen Einmischung größtenteils geschützt.

Designs in der Literatur

Ein guter Satz von traditionellen und neueren Designs von Rollen von Rogowski kann in amerikanischen offenen 6313623 gefunden werden. In diesem Patent gibt es eine Erwähnung zu einem zusätzlichen Zweck der zweiten Leitung, die durch das Zentrum des Toroids zurückkehrt, behauptend, dass es hilft, Einmischung von der elektrischen Feldgegenwart in der Umgebung zurückzuweisen.

Formeln

Die durch eine Rolle von Rogowski erzeugte Stromspannung ist

wo das Gebiet von einer der kleinen Schleifen ist, ist N die Zahl von Umdrehungen, und ist die Länge des Windens. ist die Rate der Änderung des Stroms, der die Schleife einfädelt. Diese Formel nimmt an, dass die Umdrehungen gleichmäßig unter Drogeneinfluss sind, und dass diese Umdrehungen hinsichtlich des Radius der Rolle selbst klein sind. An hohen Frequenzen wird die Rolle-Induktanz von Rogowski seine Produktion vermindern. Die Induktanz eines Toroids ist

V · s / (A · m) ist die magnetische Konstante, ist der Hauptradius des Toroids, und ist sein geringer Radius.

Ähnliche Geräte

Ein der Rolle von Rogowski ähnliches Gerät wurde von Arthur Prince Chattock von Bristoler Universität 1887 beschrieben. Chattock hat es verwendet, um magnetische Felder aber nicht Ströme zu messen. Die endgültige Beschreibung wurde von Walter Rogowski und W. Steinhaus 1912 gegeben.

Mehr kürzlich sind preisgünstige aktuelle auf dem Grundsatz einer Rolle von Rogowski gestützte Sensoren entwickelt worden. Diese Sensoren teilen die Grundsätze einer Rolle von Rogowski, die Rate der Änderung des Stroms mit einem Transformator ohne magnetischen Kern messend. Der Unterschied zur traditionellen Rolle von Rogowski ist, dass der Sensor mit einer planaren Rolle aber nicht einer Toroidal-Rolle verfertigt werden kann. Um den Einfluss von Leitern außerhalb des Maß-Gebiets des Sensors zurückzuweisen, verwenden diese planaren Strom-Sensoren von Rogowski eine konzentrische Rolle-Geometrie statt einer toroidal Geometrie, um die Antwort auf Außenfelder zu beschränken. Der Hauptvorteil des planaren Strom-Sensors von Rogowski besteht darin, dass die Rolle krumme Präzision, die eine Voraussetzung für die Genauigkeit ist, mit der preisgünstigen gedruckten Leiterplatte-Herstellung erreicht werden kann.

Siehe auch

• Strom
• Aktueller Transformator
• Liste von Elektronik-Themen
• Pulsierte Macht
• Induktoren von Toroidal und Transformatoren

Links

• Aktueller Miniaturbreitbanduntersuchungssensor mit diesem Grundsatz
• Strom-Wandler-Theorie von PEM UK Rogowski