Wie Sie Danisense Stromwandler und Systemschnittstellen auswählen
Der Danisense Stromwandler (manchmal auch als DCCT bezeichnet) erkennt und misst genau den elektrischen Strom (Primär- oder Eingangsstrom), der durch einen Leiter fließt. Er liefert ein analoges Ausgangssignal (oder Sekundärsignal) , das eine exakte Darstellung des Primärstroms ist, der DC, AC, Hochfrequenz oder eine beliebige komplexe Wellenform sein kann. Das Ausgangssignal eines DCCT ist als Strom oder als Spannung verfügbar. Genau wie bei herkömmlichen ACCT ist das Sekundärsignal eines Stromwandlers vollständig gegen den Primärstrom isoliert. Es wird für Steuerungs-, Schutz-, Feedback- oder Überwachungszwecke verwendet.
Eine DaniSense System Interface Unit (DSSIU) versorgt einen DCCT mit den erforderlichen +/-15V und ermöglicht den bequemen Zugriff auf sein Ausgangssignal. In den meisten Fällen befinden sich die DCCTs in den Stromkreisen (z.B. im Maschinenraum), während eine Danisense System Interface Unit im Kontrollraum zusammen mit anderen Messgeräten (Oszilloskop, Power Analyzer usw.) aufgestellt wird. Danisense bietet verschiedene Kabellängen (DSUB Kabel) von 2m bis 20m an, um alle Ihre Bedürfnisse abzudecken.
Außerdem verfügen die Danisense Systemschnittstellen über viele weitere nützliche Funktionen, die in diesem Artikel vorgestellt werden.
Um die am besten geeigneten Stromwandler und Systemschnittstellen für die Verwendung mit Ihrem Messgerät zu bestimmen, müssen Sie sich zunächst die Frage stellen: "Welche Art von Eingangskanälen ist am Messgerät verfügbar?" Stromeingang? Spannungseingang?
1. Stromeingangskanäle
Im Allgemeinen gibt es zwei Varianten. Bei der ersten Variante können Ströme direkt von dem Messgerät verarbeitet werden. Im Eingangskanal befindet sich ein Messwiderstand. Der Strom fließt durch den Messwiderstand, wodurch ein Spannungsabfall über dem Widerstand entsteht. Diese Spannung wird dann an den Analog-Digital-Wandler ADC, übertragen, der den digitalen Wert an den Mikroprozessor weiterleitet.
Die Werte des Messwiderstandes liegen oft im mOhm-Bereich, um den Joule-Wärmeverlust zu begrenzen und , um eine Sättigung der Stromwandler zu vermeiden.
Danisense bietet ein großes Portfolio an Stromwandlern mit Stromausgang. Der DCCT-Sekundärstrom wird über ein DSUB-Kabel (Version DE 9) an die Systemschnittstelle weitergeleitet. Darüber hinaus ist das Statussignal des Stromwandlers an einem DSUB25-Anschluss auf der Rückseite verfügbar, während die grüne LED des Stromwandlers auf der Vorderseite der Systemschnittstelle abgebildet ist.
Auf der Rückseite der Systemschnittstelle steht der sekundäre Ausgangsstrom über zwei herkömmliche Bananenbuchsen (4 mm Buchse ohne Ummantelung) zur Verfügung. Dies ermöglicht die Verwendung von Standard-Laborkabeln für den Anschluss an das jeweilige Messgerät .
Zusätzlich zu den Stromausgangsbuchsen bietet die Systemschnittstelle auch 4 mm Bananenbuchsen (gelb) für Anschluss an ein externes Stromkalibrierungsgerät. Um diese Funktion zu aktivieren, muss das ausgewählte Stromwandlermodell jedoch die Kalibrierungsoption unterstützen. Das DM1200ID-CD3000 ist ein Beispiel für einen Stromsensor mit Kalibrierungsfunktion. https://danisense.com/wp-content/uploads/DM1200ID-CD3000.pdf
Neben der Systemschnittstelleneinheit DSSIU-6-1U für sechs Stromwandler gibt es auch andere Einheiten für einen oder vier Sensoren. Diese Einheiten verfügen nicht über die Option zum Anschluss an ein Stromkalibrierungsgerät. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die verfügbaren Modelle mit Stromausgang.
Es ist wichtig sicherzustellen, dass der Stromwandler mit Stromausgang nicht mit einem Widerstand über dem angegebenen Wert überlastet wird. Der typische Messwiderstand ist im Datenblatt als RM gekennzeichnet. Neben dem Widerstand Wert im Eingangskanal des Messgeräts müssen auch die Widerstände der Kabel berücksichtigt werden . Der sekundäre Ausgangsstrom fließt über die Stifte 6 und 1.
Wenn Sie 115 V Netzspannung statt 230 V verwenden, beträgt die maximale Kapazität 4 DL2000ID / DL2000UB-1V
Die folgende Abbildung zeigt das Schema zur Berechnung des Gesamtmesswiderstands. Die Danisense DSUB Kabel sind so konzipiert, dass der Spannungsabfall durch das Kabel die erforderliche Spannung direkt am Stromwandler nicht wesentlich reduziert.
Die DSUB-Kabel mit Längen von 15 und 20 Metern können nicht mit dem DL2000 verwendet werden. Eine ausreichende Stromversorgung kann für diesen Stromwandler nicht garantiert werden. Der Spannungsabfall bei diesen Längen ist zu groß.
2. Spannungseingangskanäle
Einige Messgeräte benötigen ein Spannungssignal für den Strommesseingang. In diesen Fällen müssen Stromsensoren mit Spannungsausgang verwendet werden. Entweder wird das Spannungssignal direkt an den Analog-Digital-Wandler (ADC) weitergeleitet, oder die Spannung wird durch einen Teiler reduziert und dann an den ADC weitergeleitet. Die Eingangsimpedanz des Spannungseingangskanals ist im Allgemeinen sehr hoch, da nur ein sehr geringer Strom durch den Parallelwiderstand des Messgeräts fließen darf. Dies ist notwendig, um eine Beeinflussung des Spannungsausgangssignals des Stromsensors zu vermeiden. Die Eingangsimpedanzen liegen oft zwischen 0,1 und 10 MOhm.
Bitte beachten Sie, dass Modelle mit Spannungsausgang im Vergleich zu Geräten mit Stromausgang in der Regel weniger immun gegen induzierte Geräusche von externen Quellen sind. In den folgenden Schaltplänen sind zwei mögliche Konfigurationen dargestellt.
1. Konfiguration
Wenn das Messgerät ein Spannungssignal benötigt, sollte eine Systemschnittstelle mit Spannungsausgang gewählt werden. Es sind zwei Spannungsausgangsoptionen verfügbar: 1V oder 10V (bei Nennstrom). Die Shunt-Module des DSSIU-1-V und des DSSIU-6-1U-V werden Spannungsausgangsmodule (VOMs) genannt. Diese Module bestehen aus einer Verstärkungsschaltung und einem hochpräzisen Shunt-Widerstand zur Umwandlung des Stromausgangssignals in ein Spannungssignal.
Die Systemschnittstelleneinheiten mit dieser Option sind die DSSIU-1-V und die DSSIU-6-1U-V. Das Modell DSSIU-6-1U-V hat 6 Kanäle für den Anschluss von bis zu 6 Stromwandlern gleichzeitig. Es sind verschiedene Spannungsausgangsmodule (VOMs) für verschiedene Stromstärken erhältlich, die werkseitig auf einen oder alle 6 Kanäle eines DSSIU-6-1U-V montiert werden können.
Bitte beachten Sie, dass die Standard-Systemschnittstelleneinheit DSSIU-6-1U (ohne das Suffix V) der DSSIU-6- 1U-V entspricht, jedoch ohne die Option für VOMs.
In der folgenden Tabelle finden Sie eine Auswahl an Spannungsausgangsmodulen (VOMs), die Sie mit DSSIU-6-1U-V bestellen können. Zwei Nennwerte für die Ausgangsspannung, 1V und 10V, sind verfügbar.
Mit anderen Stromwandlern können auch Spannungswerte zwischen 1 und 10 Volt erzeugt werden. Eine Übersicht finden Sie unter im Datenblatt des DSSIU-6-1U-V.
Das Einkanalgerät DSSIU-1-V mit den verfügbaren VOMs finden Sie hier.
Die Verstärkungsschaltungen im Spannungsausgangsmodul sind so ausgelegt, dass der Gesamtmesswiderstand RM von des Stromwandlers nicht überschritten wird.
Das Schnittstellensystem mit Stromausgängen DSSIU-6-1U ist der Einfachheit halber mit Bananenbuchsen für das Stromausgangssignal ausgestattet. Da das Spannungssignal jedoch anfälliger für externe Geräusche ist, ist das Modell DSSIU-6-1U-V mit einer XLRmini-Buchse ausgestattet, um die Verwendung eines abgeschirmten Kabels zu ermöglichen. Das abgeschirmte XLRmini/Banana-Kabel wird unter als Option angeboten und ermöglicht den Anschluss des Ausgangssignals an Standardmessgeräte.
Jeder der 6 Kanäle des DSSIU-6-1U-V kann mit oder ohne VOM bestellt werden. Wenn Sie für einen oder mehrere Kanäle kein VOM angeben, wird der Kanal als Stromkanal konfiguriert. In diesem Fall wird das Stromausgangssignal des Stromsensors direkt an die XLRmini-Buchse geleitet. In diesem Fall wählen Sie bitte das XLR/Banana Stromkabel.
Die folgende Abbildung zeigt ein Beispiel für die Rückseite der Systemschnittstelleneinheit DSSIU-6-1U-V, bei der die Kanäle 1, 3 und 5 mit Spannungsausgangsmodulen (VOMs) und die Kanäle 2, 4 und 6 mit einem Standardstromausgang konfiguriert sind. Die Aufkleber auf den jeweiligen Ausgängen liefern detaillierte Informationen über die Konfiguration der Spannungsausgänge .
Das Nachrüsten der Stromausgangsmodelle mit Spannungsausgangsmodulen ist nur in unserem Werk in Taastrup (Dänemark) möglich. Dies geschieht, um die spezifizierte Genauigkeit der Stromwandler zu gewährleisten. Im obigen Beispiel ist der Stromwandler DL2000ID ausgewählt.
Wie aus dem Datenblatt des DL2000ID hervorgeht, beträgt der sekundäre Nennstrom 1,333 A bei primärem AC Nennstrom (2000 Arms), was einem Übersetzungsverhältnis von 1500:1 entspricht. Wenn Sie jedoch das VOM 10V/ 1.333A verwenden, , ist das neue Verhältnis, das für das Messgerät verwendet werden kann:
2. Konfiguration
Zusätzlich zu der beschriebenen Konfiguration bietet Danisense auch Stromwandler mit Spannungsausgang an. Das Spannungssignal wird über eine am Gehäuse montierte BNC-Buchse bereitgestellt. Das DSUB-Kabel zwischen dem Stromwandler und dem DSSIU-6-1U stellt nur die Stromversorgung des Stromwandlers sicher. Es darf kein Shunt in den Sekundärkreislauf eingefügt werden. Der Stromkreis muss offen betrieben werden. Andernfalls wird das Spannungsausgangssignal negativ beeinflusst. Der Anschlussplan ist in der folgenden Abbildung 12 dargestellt.
In einigen Fällen hat diese Konfiguration einen Nachteil. Die über das BNC-Kabel übertragene Ausgangsspannung wird bis zu einem gewissen Grad durch externe Geräusche beeinflusst, insbesondere wenn ein langes Kabel verwendet wird.
3. Strommessungen ohne Systemschnittstelleneinheiten
Im Prinzip kann der Benutzer auch das bereits vorhandene Labornetzteil verwenden. Für seine Bequemlichkeit bietet Danisense zwei verschiedene DSUB-Kabel für die Verbindung zwischen dem Netzteil und dem Stromwandler an.
Typ eins ist für Stromwandler mit Spannungsausgang. Eine interne Schaltung wandelt den internen Sekundärstrom in eine Spannung um, die über eine BNC-Buchse am Gehäuse zugänglich ist.
Das sekundäre Ausgangssignal ist nur über den BNC-Anschluss verfügbar. Über den DSUB-Anschluss ist kein sekundäres Stromsignal verfügbar .
Die vier Bananenbuchsen sind wie folgt definiert:
1. +15 VDC
2. -15 VDC
3. GND (Masse)
4. Abschirmung
Typ zwei ist für herkömmliche Stromwandler mit Stromausgang. Neben den vier Bananenbuchsen, wie sie unter bei Typ eins beschrieben sind, sind zwei zusätzliche Buchsen Is+ und Is- für den Ausgangsstrom vorgesehen.
Die sechs Bananenbuchsen sind wie folgt definiert:
1. +15 VDC
2. -15 VDC
3. GND (Masse)
4. Is+
5. Is6. Abschirmung
Beide Kabel haben eine Länge von 3 Metern.
Die Standardwerte der sekundären Nennströme der Danisense Stromwandler variieren je nach Modell zwischen 100 und 1333.33 mA ( https://danisense.com/products/ ). Der Messwiderstand im Eingangskanal des Messgeräts darf den im Danisense-Datenblatt angegebenen RM-Wert nicht überschreiten.