Messen und Prüfen
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Elektrotechnik
Stromüberwachungsmodule zur Funktionskontrolle
ep7/2000, 1 Seite
Messprinzip Innovative Module eignen sich für Wechsel- und Gleichstrommessungen (Bild ). Sie arbeiten nach dem Transformatorprinzip oder messen den Strom mit Hall-Wandlern [1]. Die moderne, indirekte Hall-Messung basiert auf dem bei Halbleiter-Materialien auftretenden Hall-Effekt und besitzt nachstehende Vorteile. Hohe Ströme werden nicht direkt über die Klemmstelle geführt, folglich bleibt der Isolierungsaufwand minimal. Des Weiteren rufen selbst extreme Strombelastungen, etwa durch Motoranlauf, keine Beschädigungen hervor. Mit solchen Stromüberwachungsmodulen kann potentialfrei im Bereich 10 bis 60 Ampere gemessen werden. Die Leitung des zu überwachenden Stromkreises wird einfach durch den im Gehäusekopf befindlichen Ringkern der Module gesteckt. Das transformatorische Messprinzip erfasst dagegen nur Wechselströme bis 10 Ampere bei 50/60 Hz. Dazu schleift man das Modul direkt in den zu messenden Stromkreis ein. Als Ausgänge stehen Relaiskontakte oder genormte Signale nach IEC 381 (0/(4)... 20 mA oder 0... 10 V) zur Verfügung. WAVECONTROL ist Bestandteil der neuen Produktfamilie WAVESERIES. Mit ihren umfangreichen Funktionalitäten deckt sie mit einer geringen Anzahl von Modulen zahlreiche Applikationen ab [2]. Gehäuse- und Anschlusstechnik Die kompakten Module sind in einer speziellen Gehäusegeneration funktionsgerecht „verpackt“. Im einzelnen heißt das: · Anschluss des Messkreises wahlweise in Schraub- oder Zugfedertechnik · integrierte, steckbare Querverbindung · klappbare, transparente Frontplatte · steckbare Leiterplatte · Anbringen umfangreicher Beschriftungen. Das Gehäuse für Huttragschienen-Montage ist im Gehäuseunterteil mit einer integrierten Querverbindung für die Stromversorgung (Stromstärke bis 8 A) versehen. Als Neuheit brückt sie Versorgungsspannungen bis 50 Volt drahtlos von einem Modul zum anderen. Anwendungen Die Stromüberwachungsmodule (Bild ) kontrollieren Leuchten, Notbeleuchtungen oder Motoren für die verschiedensten Anwendungen. Deshalb sind sie auf unterschiedliche Anforderungen zugeschnitten. Zum Beispiel verzerren in der Praxis häufig Oberschwingungen die zu messenden Signale. Nichtsinusförmige Stromverläufe sind die Folge. Um diese Störungen zu beherrschen und den tatsächlichen Stromwert zu erfassen, werden den Stromüberwachungsmodulen sog. TRMS-Wandler (TRMS True Root Mean Square) nachgeschaltet. Sie ermöglichen eine kurvenformunabhängige Messung und melden den richtigen Effektivwert. Darüber hinaus besitzen die Module zahlreiche anwerderfreundliche Merkmale. Dazu gehören: · Bei Modulen mit Analogausgang signalisiert eine blinkende LED das Überschreiten des Messbereichs. · Die Messbereiche lassen sich einfach und präzise umschalten. · Ein zeitaufwendiges Abgleichen der Module entfällt. · Die Ausgänge sind umschaltbar nach Arbeits- und Ruhestrom · Der Messkreis ist galvanisch getrennt. Literatur [1] Gebhardt, W.: Galvanisch getrennte Wandler in Niederspannungsanlagen. Elektropraktiker, Berlin 54 (2000) 6, S. 502 - 505 [2] WAVESERIES Firmenschrift Weidmüller H. Kalla Elektropraktiker, Berlin 54 (2000) 7 614 Report Stromüberwachungsmodule zur Funktionskontrolle Erst das ständige Erfassen und Überwachen des Stromes ermöglicht eine ununterbrochene und exakte Funktionskontrolle einzelner Geräte und Anlagenteile. Auftretende Differenzen in den Stromkreisen bzw. Unterbrechungen lassen sich problemlos als Betriebsstörung auswerten. Gezielte Maßnahmen zum Beheben können eingeleitet werden. Die potentialfreie Strommessung mit einem Hall-Sensor (Hall-Generator) basiert auf dem vom amerikanischen Physiker Hall (1855 - 1938) entdeckten Effekt. Hierbei lenkt das Magnetfeld B des Hauptleiters (er führt den zu messenden Strom) die durch den Halbleiter fließenden Elektronen des Steuerstromes I ab. Das hat die Hall-Spannung UH zur Folge. Ihre Größe ist dem zu messenden Strom proportional. Sie kann ausgewertet werden. Das Vorzeichen der Hall-Spannung hängt sowohl von der Richtung des Steuerstromes I als auch von der des Magnetfeldes B des zu messenden Stromes ab. Der Hall-Generator ist ein rechteckiges, dünnes, leitendes Plättchen. Meist besteht sein Halbleiter aus Indiumarsenid oder Indiumantimonid. Stromüberwachungsmodule WAVECONTROL zur ständigen Kontrolle einzelner Geräte und Anlagenteile (Foto: Weidmüller) Steuerstrom I Hallspannung UH Flussdichte B Prinzip Hall-Effekt
Autor
- H. Kalla
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