Pomiar mocy czynnej

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.

Reply to
Adam Wysocki
Loading thread data ...

Dobrze kombinujesz, tylko próbek przydałoby się więcej.

Reply to
RoMan Mandziejewicz

W dniu 2012-04-20 16:09, Adam Wysocki pisze:

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

Reply to
Michał Lankosz

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).

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

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.

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

formatting link
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).

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

To osobna sprawa :)

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)?

Ciekawe jak z dostępnością w Polsce...

Reply to
Adam Wysocki

Najprosciej uzyc takiego samego licznika :-)

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

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

J.

Reply to
J.F.

W dniu 2012-04-22 14:40, J.F. pisze:

Co producent miernika to inksza definicja :|

Reply to
PeJot

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

Reply to
Michał Lankosz

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

Reply to
Adam Wysocki

W dniu 2012-04-22 14:40, J.F. pisze:

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

Poniżej link do poczytania nt. różnych podejść do energii (mocy) biernej:

formatting link
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

Reply to
mk

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.