Rogowski 코일은 교류, 펄스 전류 및 빠른 과도 전류를 측정하는 데 널리 사용되는 유연한 공심 전류 변환기입니다. 강자성 코어를 중심으로 제작된 기존 변류기와 달리 자성 철심이 포함되어 있지 않아 포화 효과가 제거되고 매우 큰 전류 값을 측정할 수 있습니다. 독특한 구조와 작동 원리로 인해 전력 전자, 고전압 테스트 및 산업용 전력 모니터링에 없어서는 안 될 요소입니다.
물리적으로, 로고스키 코일은 비자성 관형 포머를 고르게 감싼 연속적인 가는 와이어 권선으로 구성됩니다. 권선은 목표 전류를 전달하는 도체를 둘러싸는 폐루프를 형성합니다. 중요한 설계 세부 사항 중 하나는 튜브 중앙을 통해 뒤로 돌아가는 리턴 와이어가 외부 자기장에서 나오는 전자기 간섭을 제거하는 것입니다. 코일 출력은 측정된 전류를 직접적으로 나타내지 않습니다. 대신, 밀폐된 도체를 통과하는 전류의 변화율에 비례하는 전압을 생성합니다.
작동 이론은 패러데이의 전자기 유도 법칙을 따릅니다. 교류 전류가 중앙 도체를 통해 흐를 때 도체 주위에 시간에 따라 변하는 자기장이 생성됩니다. 이 자속은 로고스키 코일의 권선을 관통합니다. 패러데이의 법칙은 수학적으로 (V = -M rac{di}{dt})로 정의되는 유도 기전력이 코일 단자에 나타난다는 것을 나타냅니다. 여기서 M은 코일의 상호 인덕턴스를 의미하고, di/dt는 측정된 전류의 시간 미분을 의미한다. 분명히 원시 코일 전압은 전류 자체의 크기보다는 전류가 얼마나 빨리 변하는지에 따라 달라집니다.
출력 신호는 1차 전류의 파생이므로 외부 신호 조절 회로가 필수적입니다. 적분기 회로는 코일 전압을 수신하고 수학적 적분을 수행합니다. 통합 후 출력 전압은 원래 측정된 전류에 정비례하게 됩니다. 아날로그 적분기는 실시간 측정에 일반적으로 사용되는 반면, 디지털 통합은 디지털 수집 시스템용 마이크로프로세서 내에서 구현될 수 있습니다.
공심 설계는 뚜렷한 장점을 제공합니다. 강자성 물질이 없으면 자기 포화가 발생하지 않으므로 코일은 왜곡 없이 거대한 서지 전류를 포착할 수 있습니다. 또한 탁월한 선형성과 넓은 대역폭을 제공하여 저주파 교류 신호부터 초고속 번개 또는 전환 과도 신호까지 포괄합니다. 한편, 유연한 코일 버전은 회로를 분리하지 않고도 케이블을 감쌀 수 있어 현장 설치가 편리합니다.
그러나 로고스키 코일에는 한계가 있습니다. 안정된 DC 전류는 유도 전압이 0이 되는 변하지 않는 자기장을 생성하기 때문에 순수한 직류 전류를 정확하게 측정할 수 없습니다. 또한 제조 표준이 열악한 경우 코일은 외부 전자기 노이즈에 계속 민감합니다. 측정 정확도를 유지하려면 적절한 차폐와 정밀한 권선 대칭이 필요합니다.
요약하면 로고스키 코일은 전자기 유도를 사용하여 다양한 자속을 감지하여 전류 변화를 감지합니다. 적분기와 결합되어 차동 전압 신호를 사용 가능한 전류 판독값으로 변환합니다. 넓은 대역폭, 포화 방지 특성 및 유연한 조립 덕분에 현대 전력 시스템에서 계속해서 선호되는 전류 감지 솔루션입니다.
