Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Rogowski-Spule, Anwendung etwas anders


von Matthias (Gast)


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Hallo zusammen!

Ich stehe gerade vor einem kleinen Problem in meinem Projekt und bin 
dabei über Rogowski-Spulen gestolpert.

Zu meinem Projekt/Problem: Ich möchte einen Microcontroller möglichst 
lange per Batterie/Akku versorgen. Low-Power-Consumption und Sleep Modi 
des Controllers sind soweit ausgeschöpft, deshalb wollte ich nun 
Alternativen bzw. Unterstützungen zum Akkubetrieb untersuchen.
Der Microcontroller ist am Haus-Stromzähler untergebracht und sendet mir 
Daten in eine Datenbank.

Wäre es möglich, mit einer geeigneten Rogowskispule, die ich um eine der 
3 Phasen lege, die Lebensdauer zu verlängern - also das Akku aufzuladen?
Von der Grundidee bekomme ich ja eine Spannung, die proportional zu 
di/dt des umschlossenen Leiters ist. Ohne Integrator bräuchte ich keine 
weitere Stromversorgung der Spule und könnte die Spannung doch auf ein 
Batterieladechip loslassen - oder sehe ich das komplett falsch?

Vielleicht ist das auch nur etwas herumgesponnen - über eine 
Einschätzung / Rückmeldung wäre ich euch sehr dankbar!

Mit freundlichen Grüßen
Matthias

von Martin O. (ossi-2)


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Die Spannung dürfte wegen der miesen Kopplung minimal sein. Ist glaube 
ich nicht praktikabel.

von Harald W. (wilhelms)


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Matthias schrieb:

> Wäre es möglich, mit einer geeigneten Rogowskispule, die ich um eine der
> 3 Phasen lege, die Lebensdauer zu verlängern - also das Akku aufzuladen?

Warum so kompliziert? in der Verteilung kann man doch problemlos
die 230V anzapfen und damit ein passendes Netzteil betreiben.
Solche Netzteile gibts ja auch zum Aufschnappen auf Hutschienen.

von Matthias (Gast)


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Leider ist die Hutschiene verplombt und ich habe keine Steckdose in der 
Nähe. Die beiden Möglichkeiten hatte ich auch schon überlegt, aber in 
diesem Fall nicht umsetzbar, leider.

von Mark S. (voltwide)


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Anstelle der Rogowski-Spule würde ich eine Stromzange verwenden. Die hat 
einen klappbaren Eisenkern und dürfte damit mehr Signal liefern.

von nachmix (Gast)


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Matthias schrieb:
> Wäre es möglich, mit einer geeigneten Rogowskispule,

Rogowskispule ist schlecht geeignet, weil die Induktivität zu gering 
ist.
Du kannst aber einen kleinen Ringkerntrafo nehmen und da den Leiter 
durchstecken.

VORSICHT!
Wenn ein höherer Strom in dem Leiter fliesst, können in der ehemaligen 
230V-Wicklung des Trafos sehr hohe Spannungen induziert werden.
Man muss diese Wicklung daher belasten, z.B. mit einer symmetrischen 
TVS-Diode oder Brückengleichrichter plus Zenerdiode, denn im Prinzip ist 
das Ganze ein Stromwandler.

von Matthias (Gast)


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Mark S. schrieb:
> Anstelle der Rogowski-Spule würde ich eine Stromzange

nachmix schrieb:
> Rogowskispule ist schlecht geeignet, weil die Induktivität zu gering
> ist.

Danke für eure Anmerkungen. Benötige ich für den Betrieb dann nicht eine 
eigene Stromversorgung der Zange bzw. der Elektronik von nachmix?

Meine Überlegung zur Rogowskispule wäre gewesen, dass ich keine 
zusätzliche Elektronik zur Spule brauche und bei durchschnittlich 1-10A 
pro Phase bei einer Spulenempfindlichkeit von 50mV/A wäre das ja 
immerhin ein kleiner Beitrag, den die Rogowskispule leisten könnte.

von Mark S. (voltwide)


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Wenn Dir das von der Rogowski-Spule gelieferte Signal reicht, ist doch 
alles in Butter. Ansonsten liefern Spulen mit Toroidkern einfach 
deutlich mehr Signal, bzw liegt die untere Grenzfrequenz erheblich 
niedriger.

von stephan (Gast)


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Ein Klappkern (Split-core) hat auch eine hohe Induktivität:

http://www.manutecheurope.de/kategorien/strom-und-spannungssensoren-stromwandler/5/1

Ich meine, dort auf der Seite gäbe es auch Kerne, die mit der 
Messspannung (Messstrom) direkt eine Auswertungs-Elektronik betreiben.

von Matthias (Gast)


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Mark S. schrieb:
> Spulen mit Toroidkern einfach
> deutlich mehr Signal

Danke für den Tipp, da werde ich nochmal nachsehen.

Ich muss für das Laden des Akkus natürlich eher die Leistung betrachten. 
Wenn ich mit die Leistung, die ich aus ner Rogowskispule bekomme, 
ansehe, gibts da was zu beachten? Gibts da Faustregeln oder ähnliches 
zu?

Gruß
Matthias

von stephan (Gast)


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Matthias schrieb:
> Wenn ich mit die Leistung, die ich aus ner Rogowskispule bekomme,
> ansehe, gibts da was zu beachten? Gibts da Faustregeln oder ähnliches
> zu?

Frag doch einfach per Email oder Kontaktformular bei Manutech nach, dann 
kann dir das der Techniker beantworten (die haben auch Rogowski-Spulen).
Die sprechen aber eher nur Englisch, so weit ich weiß.

http://www.manutecheurope.de/

von nachtmix (Gast)


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Matthias schrieb:
> enötige ich für den Betrieb dann nicht eine
> eigene Stromversorgung der Zange bzw. der Elektronik von nachmix?

Nein, der durch den Ringkerntrafo hindurchgesteckte Leiter stellt ja in 
Wirklichkeit 1 Windung der Primärspule des Trafos dar, und der Strom 
wird dann im Verhältnis zur Windungszahl der 230V-Wicklung 
herabtransformiert.

Man braucht dann nur ein Wechselstrom-Amperemeter mit passendem 
Meßbereich an die 230V-Wicklung anzuschliessen.

Idealerweise betreibt man diese Wicklung fast im Kurzschluß, also mit 
einem sehr niederohmigen Lastwiderstand (Amperemeter), aber da die 
Wicklung im Leerlauf über 250V Spannung liefern kann, macht man keinen 
großen Fehler, wenn man dort eine Spannung von ein paar Volt zulässt um 
damit irgendwelche Hilfselektronik zu versorgen.
Von der Verwendung von Ferritkernen bei niedrigen Frequenzen rate ich 
ab, da sie deutlich geringere Sättigungsmagnetisierungen (und 
Permeabilitäten) haben als die gebräuchlichen Trafobleche.

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