Falownik 100kHz – pomiar prądu za pomocą miniaturowego przekładnika prądowego
Analogowe wejścia napięciowe przekaźników programowalnych wymagają napięcia stałego w zakresie 0-10V.
W związku z tym do pomiaru prądu pobieranego przez falownik będzie wykorzystany miniaturowy przekładnik prądowy TX2V.
Miniaturowe przekładniki typu ZHT103, TX2V muszą współpracować z rezystorem dociążającym ich stronę wtórną.
Przepływ prądu przemiennego przez uzwojenie pierwotne przekładnika powoduje przepływ prądu w uzwojeniu wtórnym o wartości tyle razy mniejszej, ile wynosi przekładnia przekładnika.
Prąd wtórny przepływający przez rezystor dociążający powoduje wytworzenie się spadku napięcia zgodnego z prawem oma:
\(U=\frac{I_{pierwotny}}{przekładnia}*R_{dociążający} [V]\)
Wraz ze zwiększaniem rezystancji dociążającej błąd pomiaru przekładnika rośnie.
Poniżej przykład charakterystyki procentowego błędu pomiaru przekładnika w funkcji wzrostu rezystancji dociążającej.
Do wartości 200Ω błąd pomiaru jest bliski zeru, jednak przy 2kΩ błąd wynosi już 300%.
Przekładnik którego tyczy charakterystyka posiada przekładnię 1:1000 i znamionowy prąd pierwotny 100A.
Dla pierwszego przypadku na wyjściu otrzymamy:
\(U=\frac{{100A}}{1000}*{2000Ω} =200[V]\)
Jak widać na zaciskach przekładnika w takim układzie wyindukuje się wysokie napięcie, które nie każdy układ pomiarowy wytrzyma i które jest niebezpieczne dla samego użytkownika urządzenia.
Obciążenie po stronie AC
Do badania prądu pierwotnego wykorzystano bocznik 0,1Ω.
Dioda D1 została dodana, aby nie uszkodzić oscyloskopu w razie rozwarcia rezystora R1.
Rezystor R1 stanowi obciążenie przekładnika, na którym wydziela się spadek napięcia prostowany przez mostek B1.
Rezystor R2 stanowi częściowe obciązenie przekładnika i powoduje rozładowanie pojemności C1 i C2.
Obciążenie po stronie DC
Do badania prądu pierwotnego wykorzystano bocznik 0,1Ω.
Dioda D1 została dodana, aby nie uszkodzić oscyloskopu w razie rozwarcia rezystora R1.
Rezystor R1 stanowi obciążenie przekładnika.
Rezystor R2 stanowi częściowe obciązenie przekładnika i powoduje rozładowanie pojemności C1 i C2.
Dioda D2 powoduje, że kondensatory C1 i C2 są rozładowywane tylko przez R2.
Podsumowanie
Na widocznych oscylogramach widoczne są tętnienia przebiegu wyjściowego.
Przy zwiększaniu pojemności filtrującej C1 i C2 trzeba liczyć się z wolniejszym czasem narastania i opadania napięcia.
