Concepto de bobina de Rogowski y su funcionamiento

La bobina de Rogowski es un dispositivo eléctrico que se utiliza para medir la corriente alterna (CA). Puede medir corriente transitoria de alta velocidad, corriente pulsada, así como corriente CA de frecuencia industrial. Es simplemente una bobina toroidal que lleva el nombre del físico alemán Walter Rogowski.

Una bobina de Rogowski es una bobina enrollada uniformemente en un formador no magnético. Este formador no magnático es de plástico o de otro material flexible. El bobinado del cableado se realiza de tal forma que el punto final se lleva al punto inicial a lo largo del eje central del anterior. Esto se muestra en la figura a continuación.

Definición y principio de funcionamiento de la bobina de Rogowski

En la figura anterior, el punto inicial de la bobina es A y el punto final es B. El cable de bobinado B se lleva al punto inicial A a través del eje central hasta el punto C. Por lo tanto, los dos terminales A y C de la bobina están en el mismo lado. Estos terminales están conectados al circuito integrador electrónico para obtener un voltaje de salida proporcional a la corriente.

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Principio de funcionamiento de la bobina de Rogowski

El funcionamiento de la bobina de Rogowski se basa en la ley de inducción electromagnética de Faraday. Esta bobina rodea al conductor cuya corriente se va a medir. Dado que cualquier conductor que lleva corriente crea un campo magnético en su entorno, este campo se vincula con la bobina de Rogowski. Debido a este enlace, se induce una fem en la bobina cuya magnitud es proporcional a la tasa de cambio de corriente en el conductor.

v = Ldi/dt donde L es la inductancia de la bobina.

Dado que la inductancia de la bobina se da como

L = μ0AN/l

Donde A = Área de la sección transversal de la bobina = πr2

l = 2πr = Longitud de la bobina

N = Número de vueltas en la bobina

μ0 = permeabilidad magnética del aire

= 2πx10-7 Am

Para obtener un voltaje de salida proporcional a la corriente del conductor, se conecta un circuito integrador electrónico entre los terminales de la bobina de Rogowski. Por lo tanto, el voltaje de salida se da como

V0 = ∫Ldi/dt

= (μ0AN/l)I + C

donde C es constante de integración.

Por lo general, esta constante de integración se hace cero por diseño, por lo tanto

V0 = (μ0AN/l)I

Ventaja de la bobina de Rogowski

  • Es muy facíl de usar. Dado que no es un bucle cerrado ya que el segundo terminal se lleva de vuelta al punto de partida, es bastante flexible y se puede enrollar fácilmente alrededor de cualquier conductor cuya corriente se vaya a medir.
  • Dado que está envuelto en forma no magnética, su inductancia es bastante baja. Debido a esto, puede responder a cambios rápidos de corriente.
  • Como no tiene núcleo de hierro para saturar, su respuesta a la corriente es muy lineal cuando se somete a una corriente alta. Esta es una ventaja añadida.

Desventaja de la bobina de Rogowski

La principal desventaja de este dispositivo es que requiere un circuito integrador electrónico para la replicación actual. Esta pandilla de integradores pierde.

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