Seria CMC – pomiar prądów łożyskowych

PEM opracował elastyczne, rozpinane sondy pomiarowe dedykowane do pomiarów wysokiej częstotliwości prądów od sprzężeń pojemnościowych, które w dużych układach napędowych AC odpływają do ziemi poprzez wał i łożyska.

Problem – prądy łożyskowe

Układy sterujące VDS wykorzystywane do sterowania maszynami AC mogą w skutek wykorzystania w swoim sterowaniu modulacji szerokością impulsu (PWM) generować zakłócenia, które przez sprzężenie pojemnościowe z wałem napędowym przenoszą się na rotor i łożyska i upływają przez nie do ziemi. Prądy rozładowania tych pasożytniczych pojemności mogą spowodować nadmierne nagrzanie a nawet stopienie bieżni łożysk. Uszkodzenia powodowane przez te prądy mogą powodować szybsze zużycie układu napędowego, a co za tym idzie bardzo kosztowne naprawy i przestoje w pracy.

CMC – ważne narzędzie dla inżynierów

CMC to ważne narzędzie pomocne w identyfikacji obecności i nasilenia sprzężeń pojemnościowych w dużych układach napędowych AC. Cewka została zaprojektowana do użytku przez wykwalifikowany personel z szerokim zakresem wiedzy o napędach AC. Pojedyncze użycie CMC może dać korzystającemu z niego inżynierowi pomiar odniesienia, który może być potem wykorzystany do oceny skuteczności kroków podjętych aby zminimalizować przepływ prądów łożyskowych. Urządzenie jest zmodyfikowaną wersją przemysłowych cewek Rogowskiego serii CWT, bardzo powszechnie stosowanych we wszystkich aplikacjach związanych z energoelektroniką. CMC może być również wykorzystywana w innych aplikacjach, w których muszą być mierzone prądy o niewielkich amplitudach i wysokich częstotliwościach.

Właściwości dostosowujące sondę do jej zadań

• Ekranowana cewka Rogowskiego. Ekran ten osłabia niepożądane efekty sprzężeń pojemnościowych pochodzących z lokalnych, sąsiadujących źródeł napięcia.
• Znaczne osłabienie pasma przenoszenia pozwala odciąć się od wpływu niskoczęstotliwościowych prądów i pól magnetycznych, co znacznie poprawia skuteczność pomiaru prądów łożyskowych, które są z natury prądami o wysokiej częstotliwości.
• Pasmo przenoszenia dla wysokich częstotliwości ≥10MHz dla cewek o obwodach do 1m.
• Szeroki zakres dostępnych rozmiarów cewki dopasowanych nawet do największych maszyn.

Niskie częstotliwości

Dolne pasmo przenoszenia jest tak dobrane aby maksymalnie osłabiać wpływ dużych prądów i pól magnetycznych pochodzących od oddziaływania z siecią i zasilaniem maszyny. Integrator CMC06 ma typowo wzmocnienie -90dB dla częstotliwości 50Hz. Oznacza to że jeśli przez cewkę płynie prąd 100A rms, 50Hz to szum na wyjściu będzie <0.2mV rms.

Wysokie częstotliwości

Górne pasmo przenoszenia CMC jest zdeterminowane przez długość cewki, przewodu i integratora. Górne pasmo przenoszenia dla każdego modelu w tabeli jest określone dla 1m cewki i 2,5m przewodu pomiędzy cewką a integratorem.

Szumy

Konstrukcja integratora zapewnia lepszą dokładność pomiaru dla prądów o wysokich częstotliwościach i pozwala na duża dynamikę zmian mierzonych wartości. Szum – Cewka CMC03. Ch1 – CMC03/B/2,5/1000 (prąd szczytowy 75A, czułość 100mV/A, podstawa czasu 2ms/działkę).

Opóźnienie

Oscylogram przedstawia pomiar prądu sin. 2MHz wraz ze współosiowym pomiarem za pomocą bocznika pomiarowego. Widać wyraźnie, że pomiar przy pomocy CMC wprowadza niewielkie opóźnienie względem rzeczywistego przebiegu, co jest przewidziane i zdeterminowane długością przewodu
i cewki oraz wykorzystaniem integratora. Opóźnienie przewidywane dla CMC03B/2.5/1000 wynosi 35ns.

Numer katalogowy

Np. CMC06 - 50mV/A, zasilanie bateryjne, przewód pomiędzy cewką a integratorem - 2.5m, obwód cewki 1000m.