Hallo,
ich will ein 230V System auf Stromfluß überwachen. Dabei will ich nicht wissen wieviel Strom fließt, sondern nur das einer fließt (0.5 .. 5A) Inspiriert von der kürzlichen Diskussion würde ich eine stromkompensierte Drossel 6.8mH, 4A nehmen wollen (eine Wicklung im zu überwachenden Leiter, die andere zur Auswertung) um einen Transistor direkt ansteuern zu können. Die Drossel ist lt. Datenblatt mit 1500V geprüft. Die Frage: ist dieser Missbrauch zulässig.
MfG Michael
Michael Schlegel schrieb:
Kommt drauf an, die Spannungsfestigkeit wird zwischen den beiden Wicklungen angegeben, für Schutzklasse II reichen 1500V nicht.
Gruß Dieter
Hallo Michael,
Selbst wenn sie es waere, ich taete es nicht. Zuviel Induktivitaet. Normalerweise nimmt man dafuer Stromwandler. Das sind Uebertrager, die auf einer Seite nur eine oder einige wenige Windungen haben. Diese Seite kommt in Serie mit der Last. Auf der anderen Seite haben sie mehr Windungen. Diese Seite muss mit einem Messwiderstand abgeschlossen werden. Dann kann dort eine Spannung abgelesen werden, die proportional zum Strom auf der Lastseite ist. Und wehe, wenn der Messwiderstand versagt oder vergessen wird ... rumms.
Gruesse, Joerg
Hallo!
Michael Schlegel schrieb:
Kommt darauf an: wenn Du zur 230 V Seite hin keine Potentialtrennung brauchst (weil die Auswertung mit auf dem Netzpotential der =FCberwachten Leitung h=E4ngt), dann kannst Du so eine Drossel evtl. nehmen. Dann ist aber ein kleiner Widerstand in der Netzleitung einfacher.
Wenn Du eine Potentialtrennung nach VDE brauchst, dann kannst Du diese Drossel nicht nehmen, dann brauchst Du einen Stromwandler (gibt es in vielen Varianten z. B. von VAC). Damit kannst Du die geforderten Kriechstrecken und Isolationswerte einhalten. AC-Stromwandler gibt es f=FCr wenig Geld und in vielen Varianten. Beachte beim Einsatz eines Stromwandlers unbedingt den Abschlu=DF mit einem korrekten Widerstandswert!
CU Peter
Hallo Michael,
Kanonen, um Spatzen zu Jagen...
falsch belegt... Es reicht eine kleinere Drossel zu nehmen. Das erste Kriterium ist sicher, dass der Durchmesser groß genug ist, damit Dein stromführender Draht incl. guter Isolierung (1500V !) durchgeht. Als nächstes solltest Du zusehen, dass eine Wicklung mit 5 A den Kern noch nicht in die Sättigung treiben wird (reine Angstabschätzung, da sich ja ein Gegenfeld aufbauen darf, wird aber ohnehin unkritisch werden). Dann wäre es schön, wenn bei 5 A ca 500 Wichlungen auf dem Kern das ganze auf 10 mA bringen, die dann mit einem einfachen OP in einer Kurzschlußstrommessung abgenommen werden können. Wenn weniger Windungen drauf sind, dann muss man eben mit einem Shuntwiderstand eine Spannung abfallen lassen, die sich ja im Wicklungsverhältnis auf die Primärseite reduziert. Dann allerdings bitte die max. Spannungszeitfläche beachten.
Wenn Du die Isolation des durchgeführten Drahtes hoch genug hast, dann bist Du auf der sichersten Seite, immerhin kommt ja die Lackisolierung der Spulen auch noch hinzu. Ich hab zu so was mal ein abgeschirmtes Stück RG174AU Leitung genommen, weil mich die dV/dt zu sehr gestört hatten, die kapazitiv in meine Sekundärseite eingekoppelt haben... Schirm drum und Ruhe ists. könnt ein wenig dünn sein für 5 A, aber die dickeren haben auch gleich Isolation pur (RG58CU mit 15 kV ;-) Normale Silikonmantelleitungen laufen auch mit Nennspannungen von 1500 V (Prüfspannungen von 8 kV und mehr)
Marte
Hallo Peter,
Bei kostensensitiven Projekten geht es u.U. auch mit einem kleinen Transformator. Sekundaerseite in den Lastkreis und auf der anderen abschliessen und messen. Er muss nur die Sicherheitsvorschriften einhalten und die Sekundaerseite muss mindestens fuer den Laststrom ausgelegt sein.
Gruesse, Joerg
Servus Michael,
eine Sache noch die die anderen nicht oder nicht so deutlich beschrieben haben: Das Kernmaterial der stromkompensierten Drossel geht sehr rasch in S=E4ttigung. Das ist Absicht, um eben dem im Normalbetrieb wirksamen unsymetrischen Strom eine hohe Induktivit=E4t entgegen zu setzen. Nebeneffekt ist (leider), dass bei unsymetrischem Strom der Kern in S=E4ttigung geht. Daumenwert: max. unsymetrie 10% des Nennstroms, dann kommt die S=E4ttigung.
So wie du das Teil verwenden willst, wird der Kern immer in der S=E4ttigung sein und du hast somit keine "klassische" Drossel mehr.
=3D=3D> vergiss es. Die bereits gemachten Vorschl=E4ge (Selbstbauwandeler oder Fertigteil von z.B. VAC) sind das einzig wahre.
Gru=DF
Frank
Michael Schlegel schrieb:
ht
erte
er,
en.
Hallo,
Dazu hätte ich auch mal gearde eine Frage, weil ich zu Zeit ein ähnliches Problem habe: Die Spannung am Messwiderstand ist ja eine Wechselspannung. Wenn ich jetzt nicht nur an oder aus wissen will, sondern den Stromeffektivwert möglichst genau messen will, so dass er später in digitaler Form vorliegt, wie gehe ich daran? Also ich gehe mal davon aus, dass der Effektivwert des Primärstroms proportional zum Effektivwert der Spannung am Messwiderstand ist (z.B.
5V). Wenn ich jetzt die Wechselspannung am Lastwiderstand ideal gleichrichte und durch nen Tiefpass schicke, müsste ich doch eine Gleichspannung für einen AD Wandler bekommen, oder? Die Frage ist nur, wie richtet man ideal gleich, also ohne Spannungsabfall an den Dioden des Gleichrichters? Oder wie macht man solche Messungen normalerweise?Viele Grüsse, Michael
Danke für die Antworten,
die Stromwandler, die ich gefunden habe sind etwas zu teuer. Ich nehme jetzt eine gewöhnliche Entstördrossel, durch die ich eine Phase der 230V durchstecke. Evtl. kommt noch ein extra Schrumpfschlauch auf die 230V-Ader oder ich finde noch eine Drossel im Plastik-Käfig. Den Rest macht ein OPV.
Danke, Michael
zulässig ja, aber vergiss es. Ein Stromtrafo überträgt magnetisch nur dann etwas, wenn er am Ausgang belastet wird. Normalerweise nimmt man dazu einen Widerstand von vielleicht 100 Ohm und darüber fällt dann eine Spannung etwa proportional zum gemessenen Strom ab. Im Leerlauf passiert gar nichts und ansonsten sieht das Netz einen ohmschen Widerstand welcher im Verhältnis des Lastwiderstands über die Wicklung ins Netz transformiert wird.
Das erste Problem das du hast, ist das Windungsverhältnis 1:1 bei einer stromkompensierten Drossel. D.h. der Lastwiderstand muss so klein sein, dass du eine sehr große Verstärkung brauchst bzw. du musst dir selbst eine Primärwicklung durchstecken. Üblich ist ein Wicklungsverhältnis von 1:1000
Das nächste Problem ist das Kernmaterial welches für 50 Hz völlig ungeeignet ist. Wie die anderen schon schreiben, geht Ferrit in die Sättigung. Du kriegst bei 50 Hz also kaum Energie über den magnetischen Kreis ausgekoppelt, sondern es geht nur so ein klein wenig und alles andere als linear. Du kannst daher genauso gut auch eine ganz normale Speicherringkerndrossel mit möglichst vielen Windungen nehmen und einen Draht durchstecken. Einmal durchstecken zählt rechnerisch übrigens als eine Windung und nicht als eine halbe Windung.
Was ich auch nicht verstehe, daß Stromtrafos teuer sein sollen. Vielleicht bei VAC, nicht aber im Rest der Welt. Das teuerste ist der Ringkern und den musst du bei Kompensationsdrosseln auch zahlen. Die Fabriken für Stromwandler sind in China und Indien. Dort werden die Ringkerne von Kindern bewickelt die bei Krankheit rausfliegen und ihren alkoholkranken Vater mit Stoff versorgen müssen anstelle in die Schule zu gehen. Weil man so kleine Ringkerne mit dem kleinen Restlochdurchmesser automatisch eben nicht mehr wickeln kann.
Zum Beispiel vom Hersteller Talema welchen es bei Schukat gibt:
Zwei OP-Amps, für jede Halbwelle einer. Aber Dir ist klar, daß das den Mittelwert und mitnichten und -neffen den Effektivwert ergibt? Bei Sinus ist das ein Faktor von 11 %, bei bekannter Wellenform rechnerisch korrigierbar, bei unbekannter Wellenform Unfug.
Damit kriegtst du aber nicht den Effektivwert. Je nach Gleichrichtschaltung erhälst du den Spitzenwert oder den Durchschnittswert. Für den Effektivwert musst du quadrieren, mitteln und wieder die Wurzel ziehen. Dafür gibt es einfache Chips, die das erledigen. Schau mal bei Analog devices nach AD736 oder AD737 respektive moderneren Chips. Im Datenblatt wird die Dimensionierung der Zeitkonstanten eingehend diskutiert. Für reaktive Lasten wird alles noch etwas komplizierter, wenn man die Leistung messen will.
-- mfg Rolf Bombach
Hallo Michael,
Selbst ideale Gleichrichtung ergibt, wie Rolf sagte, so ohne weiteres keinen Effektivwert. Sie misst normalerweise den Spitzenwert. Wenn der Effektivwert ganz praezise bestimmt werden soll, gibt es dafuer Chips.
Z.B. wie Jim es hier unter "Full Wave Rectifier" zeigt:
Auf die ganz billige so: Mit Diode gleichrichten, auf den Abfall an der Diode pfeifen und dann per uC selbigen herausrechnen. Die Kennlinie ist ja ein festes Gesetz (wenn Politiker nicht aus das noch inzwischen vermurkst haben...) Soll es noch genauer sein, eine zweite Diode zur Temperaturkompensation leer mitlaufen lassen.
Gruesse, Joerg
Hallo
Ok, hab schon befürchtet, dass das komplizierter ist. Danke für die Infos und Links euch beiden. So ein IC scheint dann wohl das Mittel der Wahl zu sein.
Michael
Hallo Michael,
Einfach Kerne besorgen und selbst wickeln.
Gruesse, Joerg
Hallo Michael,
Fuer die Kleinserie sicher. Bei hohen Stueckzahlen kann sich jedoch der Einstieg ins Detail und die Eigenentwicklung rentieren.
Gruesse, Joerg
Joerg schrieb...
=20
=20
Warum eigentlich? Verh=E4lt sich ein Stromwandler nicht wie ein Trafo?=20 Trafos k=F6nnen ja auch ohne Last betrieben werden. Irgend jemand schrieb= =20 hier mal, dass ein Betrieb ohne Last zu dauerhaften Nichtlinearit=E4ten=20 f=FChrt. Auch diesen Effekt verstehe ich nicht.=20
- Heinz
"Heinz Saathoff" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@news.arcor.de...
Eben drum.
Mit Primaer (1 Windung) ueber die Last an 230V und sekundaer 100 Windungen kannst du dir ausrechnen, was hinten raus kommt.
Vorher kommt aber noch irgendwelche Saettigung, denn die zulaessigen Volt/Windung des Kernmaterials werden weit uberschritten. Gabe es diese Beschraenkung nicht, haetten normale Trafos ja auf einer Seite immer nur 1 Windung.
Wenn allerdings der um 1:100 transformierte Strom am Shunt zu 1V Spannungsabfall fuehrt, bleiben primaer ruecktransformiert nur
0.01V haengen.-- Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/ de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/ Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask. Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
MaWin schrieb...
Die Spannung am Prim=E4reingang wird wohl nicht 230V betragen. Immerhin=20 sollen die dahinterliegenden Ger=E4te ja die vollen 230V bekommen.
Wie kommt der Kern in die S=E4ttigung, wenn wg. nur einer=20 Prim=E4rwindung nur ein geringer magnetischer Flu=DF im Kern entsteht? Wenn man sich die Sekund=E4rwindung wegdenkt, handelt es sich beim=20 Stromwandler um eine Drosselspule mit geringer Induktivit=E4t.
=20
Was f=FCr einen Stromwandler auch sinnvoll ist. Er soll ja auch m=F6glichst= =20 geringe Verluste im Stromkreis bewirken.
- Heinz
Hallo Heinz,
Ein hochohmiger Abschluß an der Sekundärseite wird an der Primärseite entsprechend des Wicklungsverhältnisses übertragen. Ergo ist die Primärwicklung hochohmig und dann fällt dort eben auch viel Spannung ab, die entsprechend dem ...
Die Sekundärspule schert sich einen feuchten ... , ob Du sie wegdenkst oder nicht ;-)
Spannungs-Zeit Fläche heisst das Stichwort.
Marte
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