Pomiar mocy czynnej

Do you have a question? Post it now! No Registration Necessary

Translate This Thread From Polish to

Threaded View
Hej,

Kiedyś na grupie przewijał się temat pomiaru mocy czynnej, pobieranej
z sieci przez komputer lub inne nieliniowe obciążenie (załóżmy że bez
PFC - niech to będzie nawet nieodfiltrowany silnik). Wniosek był taki,
że trudno będzie poradzić sobie z cos(fi) i pomiar nie będzie dokładny,
i najlepiej jest kupić LE-01 lub podobny licznik i podłączyć się do
niego.

Ostatnio znowu zastanawiałem się nad tym tematem.

Załóżmy, że próbkujemy z dużą częstotliwością (np. 10kHz, co da 200
próbek na jeden cykl 50Hz) napięcie i prąd, zapisujemy je ze znakiem,
mnożymy przez siebie i uśredniamy w czasie jednego cyklu (lub w czasie
będącym wielokrotnością długości cyklu), czyli uśredniamy ostatnie K *
200 próbek. Czy nie wyjdzie z tego właśnie moc czynna? Moc bierna po
uśrednieniu powinna zniknąć (bo prąd, który wszedł do urządzenia w jednej
fazie cyklu, wyszedł z niego w innej) i wynik powinien równać się właśnie
mocy czynnej.

Coś źle kombinuję? Coś mi umyka?

Pozdr.

--
Gof

Re: Pomiar mocy czynnej
Hello Adam,


Quoted text here. Click to load it


Dobrze kombinujesz, tylko próbek przydałoby się więcej.

--
Best regards,
 RoMan                            mailto:roman@pik-net.pl.invalid
We've slightly trimmed the long signature. Click to see the full one.
Re: Pomiar mocy czynnej
Użytkownik "Adam Wysocki"  napisał w wiadomości
Quoted text here. Click to load it


Doskonale kombinujesz, tak wlasnie nalezy to zrobic, tylko:
a) czy 10kHz wystarczy czy lepiej pare razy wiecej,
a2) co bedzie jak odbiornik bedzie mial aktywne PFC,
b) czy 12-bitowe przetworniki wystarcza, wszak chcemy zakres pomiarowy
2-3kW, a potem sie pytamy ile bierze ladowarka bez telefonu,
c) damy sobie transformatory izolujace prad i napiecie, czy zrobimy
calosc na potencjale sieci ?
d) jaki rezystor uzyjemy na bocznik, tzn jakiej dokladnosci,
e) ile to razem bedzie kosztowac i czego mozemy sie spodziewac po
mierniku za 39.90 z Lidla ?

A nawet jak na wszystko odpowiemy pozytywnie, to zostanie nam ostatnie
pytanie - czy wyniki licznika ktory zczytuje inkasent beda takie same
jak naszego cuda, jesli podlaczymy jakis bardziej ciekawy odbiornik
:-)
I dlatego wlasnie polecamy cos zblizonego do tego co nam elektrownia
dala. Ale oni ostatnio tez instaluja cyfrowe.

http://www.analog.com/en/analog-to-digital-converters/energy-measurement/products/index.html
I tam juz ceny rzedu 1-2$ za chip.

Co za czasy, zeby obudowa kosztowala wiecej od elektroniki :-)

J.



Re: Pomiar mocy czynnej

Quoted text here. Click to load it

Nie wiem czy wystarczy - kierowałem się zalecanym zegarem dla ADC w AVR.
Maksymalna zalecana wartość to 200kHz, a konwersja zajmuje 13 cykli, więc
mamy 15.3kHz. Dzielimy przez dwa (bo dwa kanały - napięcie i prąd) i zostaje
7.7kHz, a do tego sami wprowadzamy przesunięcie 65us, które pewnie potem
trzebaby kompensować... korci mnie do wykorzystania zewnętrznego ADC (lub
dwóch).

Quoted text here. Click to load it

Tzn? Aktywne PFC wprowadza szpilki, których możemy nie wyłapać?

Quoted text here. Click to load it

AVR ma 10-bitowy :) ale skoro i tak zbieramy tyle próbek to nic nie stoi na
przeszkodzie, żeby przy okazji zrobić z nich oversampling i przy uśrednianiu
nie dzielić wartości przez ich ilość, tylko przez ilość / współczynnik.

Quoted text here. Click to load it

Myślałem o potencjale sieci i zasilaczu symetrycznym. Narysowałem jak bym
to widział.

http://www.chmurka.net/r/pwrmeter.png

To trzy układy dla przejrzystości. lewy górny to zasilacz symetryczny, prawy
górny to pomiar napięcia a dolny to pomiar prądu.

IN1 i IN2 to wejście sieci, OUT1 i OUT2 wyjście do obciążenia, a OUTU i OUTI
wyjście do ADC zasilanego niesymetrycznie (jego masa na poziomie V-). Dzielniki
R3+R8,R4 i R13,R14 obliczę tak, żeby dla 0V (lub 0A) było na wyjściach 1/2 Uref
wybranego ADC (miał być AVR, ale teraz się waham).

Quoted text here. Click to load it

Jakiej uda się zdobyć w rozsądnej cenie. Wartość mniejsza niż większa. Mniejsze
straty = mniejsze grzanie się = większa dokładność.

Quoted text here. Click to load it

To osobna sprawa :)

Quoted text here. Click to load it

Do tego dążę, żeby takie były :) Zresztą oprócz mocy czynnej chciałbym też
mierzyć moc bierną, obliczać moc pozorną i na tej podstawie współczynnik
mocy (dobrze rozumiem że cos(fi) to to samo co moc czynna / moc pozorna?).

Teraz jeszcze jedno pytanie mi się nasunęło - czy żeby obliczyć moc bierną,
wystarczy podzielić sumę iloczynów U*I z ujemnymi wartościami przez ogólną
liczbę próbek? Nie trzeba tego potem mnożyć przez 2? Idealne obciążenie
reaktancyjne, które pobierze X mocy, odda też X - czy wtedy moc bierna
to X, czy 2X (bo była przesłana w obie strony)?

Quoted text here. Click to load it
http://www.analog.com/en/analog-to-digital-converters/energy-measurement/products/index.html
Quoted text here. Click to load it

Ciekawe jak z dostępnością w Polsce...

--
Gof

Re: Pomiar mocy czynnej
Dnia Sat, 21 Apr 2012 20:52:38 +0000 (UTC), Adam Wysocki napisał(a):
Quoted text here. Click to load it

Najprosciej uzyc takiego samego licznika :-)

Quoted text here. Click to load it

Tak, ale cos(fi) ma coraz mniejszy sens stosowania.

Quoted text here. Click to load it


O bierna sie tu kiedys pytalem i ciekawe odpowiedzi padly ... to nie takie
proste ja obliczyc, jak to nie sa czyste sinusoidy.

J.

Re: Pomiar mocy czynnej
W dniu 2012-04-22 14:40, J.F. pisze:

Quoted text here. Click to load it

Co producent miernika to inksza definicja :|


--
P. Jankisz
O rowerach: http://coogee.republika.pl/pj/pj.html
We've slightly trimmed the long signature. Click to see the full one.
Re: Pomiar mocy czynnej
W dniu 2012-04-22 14:40, J.F. pisze:

Quoted text here. Click to load it

Obliczyć jak obliczyć... najpierw trzeba dogadać się co do definicji :-)

Poniżej link do poczytania nt. różnych podejść do energii (mocy) biernej:
http://www.epqu.agh.edu.pl/archives/juee/juee_t3_z2/juee_t3_z2_04.pdf

Mam wrażenie, że jednak ciągle ma się dobrze teoria mocy Budeanu --
bardzo krytykowana przez autora powyższego artykułu.

Powyższe to nie wszystko, jeśli w grę wchodzą niesymetryczne układy
trójfazowe... -- czyli przypadek rzeczywisty.

Istnieje co prawda norma (PN-EN 62053-23) tycząca się pomiarów energii
biernej przez liczniki półprzewodnikowe. Definicja energii biernej
zaczynała się od klauzuli "Dla przebiegów sinusoidalnych..." (czy jakoś
tak -- piszę z pamięci). Co dla przebiegów odbiegających od sinusoidy,
tego daremnie szukać w tej normie.

pzdr
mk

Re: Pomiar mocy czynnej
W dniu 2012-04-21 22:52, Adam Wysocki pisze:
Quoted text here. Click to load it

Do bani pomysł. Chyba że słaba dynamika i 5% dokładność wystarczy. Użyj
układu pokroju CS5460 (odpisałem w tym wątku). W środku ma wszystko
zrobione jak należy, aby dobrze pomierzyć energię, moc i pozostałe.
Brnięcie w AVRa i jego wewnętrzny przetwornik to strata czasu, podobnie
jak dopinanie 'jakiegoś' zewnętrznego.

Michał

Re: Pomiar mocy czynnej

Quoted text here. Click to load it

Gdzie (i w jakiej cenie) można dostać ten układ? elecena.pl nie znajduje,
a Google wypluwa tylko szczoteczkę CURAPROX, nawet po wpisaniu Cirrus...

--
Gof

Re: Pomiar mocy czynnej
Użytkownik "Adam Wysocki"  napisał w
Quoted text here. Click to load it


Te to nie wiem, ale uklady ADE7xxx w tme po kilkanascie zl.

(gotowe mierniki w sklepach po ~50 :-(

J.


Re: Pomiar mocy czynnej

Quoted text here. Click to load it
cs5460a to farnell okolo 20 pln,
natomiast na avr zrobili cos takiego:
doc2566.pdf
AVR465: Single-Phase Power/Energy Meter with Tamper Detection
czyli da sie i ponoc nawet parametry ma wymagane, jednak osobiscie uwazam ze
nie jest to dobra droga, a scalaki typu cs czy analoga sa lepszym pomyslem.
mm



Re: Pomiar mocy czynnej
Quoted text here. Click to load it

Tak działa LE-01. Po analizie, że nie zrobię lepiej, kupiłem LE-01.
Zaleta: pomiar pokrywa się z licznikem zakładu energetycznego.
Wada (którą trudno przeskoczyć) to że wysyła impuls co 1Wh.

--
Desoft


Re: Pomiar mocy czynnej
W dniu 2012-04-20 16:09, Adam Wysocki pisze:
Quoted text here. Click to load it

Robiłem 10 lat temu taki specjalny licznik energii na cs5460a. Zerknij
do dokumentacji, w niej wszystko jest opisane. Z układu można 'brać'
impulsy zliczonej energii lub czytać rejestry - Urms, Irms, moc czynną,
energię, czyli da się wyliczyć współczynnik mocy. Przetworniki o ile
dobrze pamiętam są 24-bit. Działał bardzo przyzwoicie!

Michał

Site Timeline