Předvídavě jednat je vždy lepší než reagovat pod časovým tlakem. To platí i při údržbě průmyslových zařízení a systémů. Podle rakouské Všeobecné úrazové pojišťovny představují plánované údržbové práce dokonce primární opatření ke zvýšení bezpečnosti práce.
Proudové senzory mohou rovněž významně přispět k předvídavému jednání v závislosti na stavu zařízení. Neboť případné slabiny vedoucí až k možnému výpadku součástek se často dají včas rozpoznat podle spotřeby proudu. Výrobci strojů proto používají ve zvýšené míře proudové senzory, aby získali podrobné informace o svých zařízeních.
Proudové senzory využívající Hallův jev se hodí zvlášť dobře k zachycování vysokých proudů v průmyslovém prostředí. Přesnost měření přitom závisí na základním principu: U přímo zobrazujících senzorů (Open Loop) se seskupuje magnetické pole primárního proudu v prstencovém jádře obklopujícím vodič. Prstencové jádro má vzduchovou mezeru, ve které je umístěna Hallova sonda. Sonda vytváří napětí, které je přímo úměrné protékajícímu proudu. Na základě pevného zobrazovacího poměru se tak dá určit primární proud s přesností až ± 0,5 %.
Nepřímo zobrazující kompenzační proudové senzory (Closed Loop) mají podobnou konstrukci, zachycují však proud ještě o něco přesněji. Odchylka 0,5 % od skutečné hodnoty je zde maximální hodnota. Tyto senzory pracují rovněž s prstencovým jádrem, které vytváří Hallovo napětí. Napětí se zde ale nesnímá přímo, ale používá se k regulaci sekundárního obvodu proudu. Hallova sonda reguluje sekundární průtok proudu tak, že se magnetická pole sekundárního a primárního proudu vždy navzájem ruší. Sekundární proud dodává současně výstupní signál. Tento typ senzoru má tu výhodu, že mimořádně přesně měří i při extrémních teplotách prostředí mezi -40 °C až +85 °C.
Lepší energetická bilance díky senzorům
Použití proudových senzorů umožňuje přesnou analýzu chyb obsluhy nebo poruch dříve, než se jejich následky mohou projevit ve výrobě jako nedostatky kvality, prostoje nebo, v extrémním případě, dokonce jako závady s následnými škodami (úrazy pracovníků atd.). „Proudové senzory slouží čistě ke snímání měřených hodnot a jsou univerzálně použitelné. Poskytují klasický analogový signál, který např. mikrořadič frekvenčního měniče mění na digitální signály a tím je použitelný pro nadřazené úrovně zachycování stavu“, říká Cuma Yücel, produktový manažer proudových senzorů u společnosti Harting Electric.
Použití proudových senzorů má smysl především tam, kde se používají pohony nebo je potřeba monitorovat topné proudy, například u zařízení k vyhřívání suroviny pro vytlačovací stroje. „Pokud tavicí pec nedrží správně potřebnou teplotu, má to přímý vliv na kvalitu výroby. Odchylné spotřeby proudu upozorní řídicí systém zařízení u těchto aplikací včas na dysfunkce“, vysvětluje Yücel. Cílené použití senzoriky přispívá následně ke zvýšení spolehlivosti celého systému.
Necitlivost vůči elektrickým rušivým polím
Přesné měření energie podporuje efektivitu nákladů při provozu strojů a zařízení. Senzory využívající Hallova jevu mají tu výhodu, že jsou jejich elektronické součástky necitlivé vůči elektrickým rušivým polím. To je důležité, protože kvůli miniaturizaci probíhají vodiče ve strojích a zařízeních stále blíže u sebe a rušivé efekty proto teoreticky vzrůstají. Aby bylo možné proud ve vodiči přesně zachytit, musí přesně sousedit dva další vodiče. Dodatečné vodiče by mohly ovlivňovat rušivá pole, která se mají zachytit, a zkreslovat výsledky. Hallovy sondy jsou proto začleněny hluboko do geometrie prstence senzoru, aby byly chráněny před „externími“ vlivy.
Aniž by byly vybaveny vlastní filtrační funkcí, zobrazují v určitém poměru velikost proudu ve vodičích, které obepínají. Například v poměru 1:500, při kterém ze senzoru vystupuje proud o velikosti 200 mA, když ve vodiči teče 1000 A.
Měření proudů zvyšuje bezpečnost
Konkrétní příspěvek proudových senzorů k bezpečnosti spočívá v tom, že zjišťují odebíraný výkon spotřebičů. Z údajů se dá odvodit nutnost určitých bezpečnostních opatření. Alternativou proudových senzorů jsou elektrické měniče (Transducer) – ovšem jen tehdy, když je potřeba zachycovat střídavé proudy. Proudové senzory využívající Hallova jevu naproti tomu zachycují i stejnosměrné proudy nebo smíšené signály.
Proudové senzory jsou prvkem preventivní údržby. V automatizované výrobě vyhodnocují softwarové programy signály k průtoku proudu v reálném čase, aby se včas rozpoznaly druhy závad a zjistily příčiny. Tak je možné v předstihu upozornit na potřebné kontroly a údržbová opatření. Příslušná opatření je pak možné integrovat do výrobního procesu tak, aby se přerušení výroby snížila na absolutně nezbytné minimum. Cílem je zabránit časově náročným a následně drahým opravám a zvýšit produktivitu i bezpečnost práce tím, že údržbové práce probíhají plánovaně.
HARTING s.r.o.
Mlýnská 2, 160 00 Praha 6
Tel: +420 220 380 460
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
www.harting.cz
