Cinturón Rogowski

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El cinturón de Rogowski (bobina de Rogowski) es un transformador de corriente de medición hecho en forma de un solenoide cerrado largo con una forma arbitraria y prácticamente cerrada y un devanado uniforme, una de cuyas conclusiones se lleva a la otra a través del eje del solenoide. Nombrado en honor al físico alemán Walter Rogowski .

En una bobina de Rogowski descargada , la fuerza electromotriz es proporcional al cambio en la corriente I ( t ) en el objeto de medición:

donde L  es la inductancia , N  es el número de vueltas.

El diseño de la bobina de Rogowski es un transformador de corriente con núcleo de aire . Muy adecuado para medir el rizado de corriente en presencia de un componente de CC y, en general, para medir pulsos de corriente.

La señal de salida sin procesar es proporcional a la derivada temporal de la corriente en el circuito primario, y se debe aplicar un filtro integrador o de paso bajo para restaurar la señal proporcional a la corriente .

La bobina está enrollada en un núcleo de aire de tal tamaño que un bus con una corriente medida puede pasar a través de su orificio . Para reducir la capacitancia parásita, las espiras deben enrollarse a la misma distancia entre sí y en la misma dirección. Para eliminar la influencia de la bobina creada por la propia bobina, su extremo se devuelve al principio, tendido a lo largo de la circunferencia del toroide. Debido al hecho de que el voltaje de salida suele ser bajo, por regla general, la bobina está protegida contra el ruido eléctrico. En este caso, la pantalla no debe formar una bobina en cortocircuito. Los conductores de la bobina también deben estar blindados, con uno de los conductores conectado al blindaje y conectado a tierra.

La señal de salida de la bobina de Rogowski se puede integrar con un circuito RC simple que forma un filtro de paso bajo, o se puede usar un amplificador operacional . La ventaja del filtro RC es que no necesita potencia adicional y la desventaja es una señal muy pequeña a bajas frecuencias. Aunque la figura muestra un toroide, hay a la venta bobinas de Rogowski, hechas en forma de un solenoide largo y delgado que, durante el funcionamiento, se enrolla y se fija alrededor de un conductor con una corriente controlada.

Las bobinas de Rogowski son prácticamente insensibles a los campos magnéticos que tienen una amplitud constante dentro de la ubicación de la bobina. Pero el gradiente del campo magnético, si cambia con el tiempo, crea señales falsas. Para reducirlos, la bobina debe hacerse lo más pequeña posible, ya que otros elementos estructurales lo permiten. La calibración de la bobina de Rogowski se realiza a 50 o 60 Hz. En este caso, por supuesto, la banda de frecuencia del filtro o integrador debe alcanzar estos valores.

Aplicación

La bobina de Rogowski, como transformador de corriente, se utiliza en tecnología de medición, incluso como elemento de medición en contadores de energía eléctrica. La bobina de Rogowski es indispensable cuando es necesario medir valores de corriente elevados, y también es útil si se requiere crear un aislamiento galvánico entre el circuito medido y el dispositivo de medición. La tensión de salida, al estar integrada en el tiempo, corresponde a la corriente en el circuito medido dentro de una constante.

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