トランスデューサーはなぜコア損失を回避できないのですか?

磁性体およびコア設計、ならびに電流振幅と周波数のスペクトル成分により、コア損失の程度が決まります。コア損失は、下図に示すヒステリシスサイクル内の線で囲んだ領域により引き起こされます。

FAQ 13

 

コア損失は渦電流ヒステリシス損を組み合わせた現象です。

トランスデューサー選択時にはどのパラメーターを考慮する必要がありますか?

用途の全側面を考慮してください。

トランスデューサーおよびシステム設計を選択するには、特に以下に注意を払い、用途のすべての側面を考慮してください。

  • 電力供給要件、ピーク測定、応答時間、di/dt、およびdv/dtなどの電気的要件。
  • 開口寸法、全体寸法、質量、材料、取り付け、および振動などの機械的要件。
  • 時間と比較した電流分布、最大RMS測定値、熱抵抗、および冷却などの熱条件。
  • 振動、動作温度範囲、他の導体または磁界からの距離などの環境条件。

重大と考えられる要素を特定してください。

一部の用途は、より複雑性が高く、以下などの重大と考えられる複数の要素を兼ね備えています。

  • 電磁干渉
  • 重大なコモンモード電圧過渡現象(dv/dt
  • 機械的ストレス(振動、衝撃など)
  • 特殊な絶縁要件または部分放電要件
  • 特定規格への準拠など

 

試験を実施してください。

変換比とは何ですか?

定格変換比Kは、定格一次電圧または定格一次電流と定格二次電圧または定格二次電流の比をいいます。クローズドループ電流トランスデューサーの場合、巻数比NP/NSは、ほぼKRの逆数となります。たとえば、巻数比1:1000は、ほぼ1000回の二次側巻数(KR = 1000)および二次電流1mAと、1Aの電流が流れる1個の1次側ターンの比率を示します。

 

turns ratio

 

周波数に対する電流ディレーティングとは何ですか?

高周波数用途におけるコア損失のため、トランスデューサーの損失を一定に保つため電流を低下させる必要があります。コアの形状の複雑さ、ならびにコア損失と周波数の平方根、磁束密度の平方根、およびハウジングによる電力損の依存関係により、周波数に対する実効電流減定格の計算またはシミュレーションは、不可能ではないにしても極めて困難です。

周波数に対する実効電流のディレーティング曲線は、実効一次電流および周波数の両方を変動させてトランスデューサー内の温度測定を行い、許容最高温度を超えないことを保証することにより得ることができます。

「di/dtに正確に反応」とはどういう意味ですか?

トランスデューサーの動作およびその一次電流の迅速な変化に対応する能力を特徴付けるために使用される「di/dtに正確に反応」という言い回しは、応答時間がIPNの90%で1msを超えない範囲で一次電流が変動することを示します。

測定抵抗器(RM、RB)の限度はどうなっていますか?

測定抵抗器は、安全かつ最適なトランスデューサーの動作を実現するため、規定の範囲内で使用する必要があります。

  • トランスデューサーの出力電力段の熱保護のため、抵抗器の最小値が設定されます。これは、一部のトランスデューサーでは0Ωとなる場合があります(計算のため最大電源電圧を考慮します)。
  • トランスデューサーの電流・電圧の測定範囲を定めるため、抵抗器の最大値が設定されます。この値は、電気飽和状態を招かない抵抗値となります。指定のものより値の大きな抵抗器を接続すると、トランスデューサーの測定範囲が縮小されます(計算のため最小電源電圧を考慮します)。

トランスデューサーのデータシート規定値の範囲外の値が必要な場合は、最寄りのテクニカルサポートまでご連絡ください。使用条件により、異なる複数の値(周囲温度、電源電圧公差、および測定対象の最大電流・最大電圧)を計算することができます。

ASICを使用したトランスデューサーの利点は何ですか?

ASIC(特定用途向け集積回路)は、名前が示すとおり、複数の特定機能を1個のパッケージとして提供するよう設計された集積回路です。

ASICの利点は以下のとおりです。

  • 全体の精度の向上
  • コストの低減
  • 小型化
  • カスタマイズされた機能
  • 妨害要素の存在する環境内での動作の向上
  • 品質水準の向上(信頼性、経年変化)

部分放電現象とは何ですか?

部分放電とは、間隙内に発生することの多い絶縁領域の一部で生じる放電です。

間隙内の小さなアーク放電により生じる高温および紫外線放射の結果として、絶縁層が劣化します。徐々に小さな孔が増え、これらの穴の内部でアークが生じ始めます。最終的には、トランスデューサーの一次部品と二次部品の間で完全な絶縁破壊が起こります。

絶縁劣化部分の増大に数年かかる可能性がある場合でも、この最終段階には、1回または複数回の通電期間だけで到達します。

 

Conductor

部分放電試験の目的は、LEMのトランスデューサーの長期間使用を保証することです。固体絶縁(ポッティングおよびハウジング)が長期的に以下の大きな電圧応力に耐えることを保証します。

空間距離および沿面距離とは何ですか?

複数の国際標準では、電気、熱、およびエネルギーの安全に関連するオペレーターへの危険を許容可能な程度まで軽減することを主な目的として、適用範囲に含まれる設備に適用される安全要件が規定されています。

お客様の用途により、必要な電圧レベル(定格電圧、過電圧カテゴリー)、安全レベル(機能絶縁、基本絶縁、または強化絶縁)、および環境条件(汚染度)が規定されますが、トランスデューサーの設計により、絶縁体の選択(CTI)および最小絶縁距離の考慮により安全な利用を保証する必要があります。

安全標準により、性能基準に基づく設備の空間距離、沿面距離、および固体絶縁の要件が規定されています。これらの安全標準には、絶縁協調に関連する電気試験の方法も規定されています。

 

  • 空間距離dClは、2個の導電部品間の空中の最短距離です。規定のインパルス耐電圧に耐えるよう設定する必要があります。海抜2000m以上で使用する場合は、インパルス耐電圧を保証するため、空間距離に補正係数を掛ける必要があります。