Shunt (elektroteknik)

fra Wikipedia, den gratis encyklopædi
Spring til navigation Spring til søgning

Som en shunt (udtales ʃʌnt), også omtalt som shuntmodstand eller shuntmodstand, henvises der til en elektrisk ledende oprindelig enhed , som ved en del af et parallelt kredsløb er en elektrisk strøm af denne del. [1]

Forlængelse af måleområdet for et bevægeligt spoleammeter

Hvis der skal måles en strømintensitet, som er større end den maksimalt direkte målbare strømintensitet På billedet modsat er en shuntmodstand forbundet parallelt med ammeteret for at udvide dets måleområde. [2] Det udføres på en sådan måde, at ved den ønskede slutværdi af måleområdet beløbet gennem måleinstrumentet og den (for det meste større) hvile flyder gennem shunten.

Standardiseret kredsløbssymbol [3]
for en shunt

Udtrykket shunt har udviklet sig og beskriver også en strømmåler modstand , [3] [4] [5], der er en lav modstand elektrisk måle modstand , ofte udstyret med separate strøm- og spændingsterminaler. Dette indsættes direkte i den strømførende linje. Med spændingsmålerenheden forbundet parallelt med denne type shunt, afledes kun en stort set ubetydelig strøm.

50 En shunt med firetrådsforbindelse

Ansøgning om aktuel måling

princip

I tilfælde af høje strømme, en vejledningsværdi større end 10 A, udføres strømmåling sædvanligvis ved at måle den elektriske spænding på en shunt med et spændingsmåleapparat. Disse shunts er ofte designet til en spænding på 60 mV eller 150 mV ved den nominelle værdi af strømstyrken. Strømstyrken i shunten beregnes i henhold til Ohms lov . Eksempel: Hvis spændingsfaldet er 55,0 mV over en shunt på 0,500 mΩ, er strømmen 110 A.

Shunten er indbygget i linjen af ​​den strøm, der skal måles. Det lille spændingsfald over denne modstand måles. Kontaktmodstandene i de nuværende terminaler er ofte større end målemodstanden, men kvantitativt ukendte. Der er et betydeligt fald i spændingen af ​​uforudsigelig størrelse på tværs af terminalerne; Derfor tappes målespændingen ved shunten ofte via to ekstra spændingsterminaler (også kaldet Kelvin- terminaler eller Kelvin-kontakter) placeret mellem de nuværende terminaler i en firetrådsforbindelse.

Elektroniske kredsløb med driftsforstærkere kan generere en strøm til jord eller en spænding til jord fra spændingen, som normalt er "flydende" ved et øget potentiale. [6] [7]

Konstruktion

2500 En shunt med 24 µΩ; Kelvin -forbindelserne er de to små skruer

For at måle høje (> 100 A) strømme er shunter mekanisk robuste, for eksempel fremstillet af metalstrimler eller stænger med stærke skruekontakter til belastningskredsløbet (forbrugskredsløb) og to mindre forbindelser til måleenheden. Store shunts fremstillet af parallelle metalstænger kan skrues direkte mellem strømskinner. Materialer til modstandene er for eksempel Manganin , Isotan , Isabellin , som er kendetegnet ved en lav temperaturkoefficient for den specifikke elektriske modstand og en lav termisk spænding mod kobber. Tilstrækkelig varmeafledning er påkrævet.

Endvidere fremstilles små shunts til lodning i trykte kredsløb ; disse har for ofte Kelvin -kontakter. [8] Strømmåling med en shunt er faldet noget med fremkomsten af nuværende sensorer (disse tilbyder også potentiel adskillelse ), men shunts er en billig og præcis metode til strømmåling og bruges i strømelektronik -enheder til strømovervågning og -kontrol derudover til måleudstyr.

Lav induktansdesign

Firetrådsmåleremodstand med lav induktans

Hvis en strømintensitet med korte stigningstider eller høje frekvenser skal måles, skal der anvendes specielle designs med lav parasitisk induktans . Aksiale eller endnu værre aksialt sårede modstande kan ikke derefter bruges. Mere egnede er bifilar sårmodstande eller specielle designs, såsom koaksial shunt, som består af to rør, der er forbundet til hinanden, hvorigennem strømmen strømmer i modsatte retninger. [9] [10] Andre lavinduktansdesign er Möbius-modstanden eller bølgeformede modstandsfolier.

Andre anvendelser

Yderligere eksempler med komponenter forbundet parallelt til opgaven med at udlede en elektrisk strøm fra en kredsløbsdel:

  • En kondensator kan omdirigere uønskede højfrekvente signaler til jorden .
  • En Zener -diode sammen med en seriemodstand stabiliserer spændingen over en belastning ved at aflede strømmen fra seriemodstanden, som belastningen kun kunne absorbere med en stigning i spændingen.
  • En varistor er velegnet til beskyttelse mod overspænding . Ved normal drift er dens modstand meget høj, mens modstanden i tilfælde af en overspænding bliver lavere med strøm på ti næsten uden forsinkelse og aflader opladning.
  • En freewheeling -diode bruges til at beskytte mod spændingstoppe ved afbrydelse af en induktiv DC -spændingsbelastning, f.eks. En relæspole , ved at aflede strømmen, der presses af induktansen fra kontakten og føre den ind i et lukket kredsløb.
  • En shuntvikling [11] er en feltvikling i en shuntmaskine, der er forbundet parallelt med ankerkredsløbet eller en del af det.

Disse komponenter omtales dog ikke som shunt i almindelig sprogbrug - heller ikke i disse applikationer.

Weblinks

Commons : Shuntmodstande - Samling af billeder, videoer og lydfiler
Wiktionary: Shunt - forklaringer på betydninger, ordoprindelse, synonymer, oversættelser

litteratur

Individuelle beviser

  1. IEC 60050, se DKE German Commission for Electrical, Electronic and Information Technologies in DIN and VDE: International Electrical Engineering Dictionary IEV. Indgang 151-13-32.
  2. IEC 60050-IEV [1] post 313-09-04.
  3. a b DIN EN 60617–4: 1996 Grafiske symboler for kredsløbsdiagrammer-Del 4: Kredsløbssymboler for passive komponenter , august 1997, post 04-01-10
  4. Rupert Patzelt, Herbert Schweinzer (red.): Elektrisk måleteknik. Springer, 2. udgave, s. 305
  5. ROHM Semiconductor: Shunt -modstand (sic!) [2]
  6. Måleforstærker, datablad med kredsløbsdiagram [3]
  7. Måleforstærker, datablad med kredsløbsdiagram [4]
  8. ^ SMD strømmåler modstand, datablad med billede [5]
  9. ^ Klaus Schon: Højspændingsmålingsteknologi: Grundlæggende - måleapparater - målemetoder. Springer Vieweg, 2016, s. 177
  10. Adolf J. Schwab: Højspændingsmålingsteknologi: måleapparater og målemetoder. Springer, 2. udgave 1981, s. 156
  11. IEC 60050-IEV [6] post 411-37-10.