www.elektronik.si

[oversc0re]

Naredil sem preprosto vezje za merjenje moči porabnika. Tok merim s pomočjo tuljave navite na toroid okrog vodnika, napetost pa zaenkrat še peljem preko transformatorja (dokler še malo eksperimentiram, se ne bi igral s fazo na vezju ). Težava je v tem, da ko merim fazni kot med tokom in napetostjo pri zelo ohmskem bremenu (žarnica), kjer bi moral biti 0 stopinj, dobim ven praktično 90 stopinj.
Vem da tok na tuljavi zaostaja 90 stopinj za napetostjo, ne znam pa si predstavljati, kaj se zgodi s fazo potem, ko stvar preide v magnetne vode. Je teh 90 stopinj zaradi merilne tuljave ali zaradi napetostnega transformatorja? Ni problem prestaviti offset v mikrokontrolerju, bolj me zanima ozadje tega pojava.

Hvala in Lp, M@ic

[borber]

Idealni transformator ne suka faze. Majhni transformatorji, ki imajo veliko ohmsko upornost primarnega navitja pa lahko zasučejo fazo skoraj do 90°. Sekundarna napetost prehiteva primarno.

[oversc0re]

Pišuka, transformator je res majhen z veliko primarno upornostjo tako da sem veselo krivdo zvalil nanj, a ko sem ga priklopil na osciloskop, sta bili primarna in sekundarna napetost 100% v fazi Je možno, da mi kot zasuka toroid za merjenje toka?

[borber]

Za tokovnik nisem siguren. Ali imaš kake filtre na izhodu transformatorjev pred A/D? Ti tudi sučejo fazo.

[jur]

Toroidni transformator se obnaša enako kot navaden. Faze ne bi smel premakniti. Z osciloskopom pomeri še napetosti na izhodu tega navitja. Fazo ti lahko premakne merilna oprema za transformatorjem. Če imaš kakšni skico, bi bilo morda bolj jasno.

Jur

[oversc0re]

Zdaj pa počasi ne razumem več. Četudi merim z osciloskopom, eno sondo vtaknem direktno v vtičnico, drugo pa direktno na toroid za merjenje toka, dobim teh čudnih 90 stopinj oz 5 ms razlike v fazi. Kot breme sem sprobal vse od luči, likalnika, kaloriferja,... Kot je tam od 88 do 90 stopinj.

Okvirna shema:
(Med točkami označenimi z V je že fazni zamik)

Nadalnje vezje (zero crossing detector) mi ne vnaša omembe vredne zakasnitve. Signal kasni že od začetka.

[borber]

Zdi se, da načrt ne vsebuje vseh detajlov. Nisem siguren, da je to vzrok, ampak tokovnik bi moral biti obremenjen in ne v praznem teku. Na sekundar veži 100ohm - 1k.

[jur]

Pravi tokovni transformatorji imajo običajno za primar eno ovoj, za sekundar pa veliko. Ker se v njem inducira visoka napetost, mora sekundar biti trajno obremenjen z merilnim uporom, ali z kratkim stikom. Nikakor ne sme biti odprt. Pri majhnem navitju problema ne bi smelo biti. Za test stakni skupaj tokovni in napetostni trafo (mase). Morda dela zamik kapacitivni presluh med navitji... Ne vem, samo ugibam.

Jur

[oversc0re]

Kar se tiče detekcije faznega kota, manjka samo priklop na mikrokontroler preko pullup upora zgoraj in spodaj. Imam pa v tokovni veji še pretvornik RMS to DC, ki mi meri RMS vrednost toka za izračun moči in je priklopljen na ADC. Vendar le ta na fazni kot ne vpliva, ker sem ga odklopil, pa ni nobene razlike. Obremenitev tokovnika s 100 ali 1000 ohmi faze ne premakne, samo izhodni signal je bolj "čist". Poskusil sem tudi s tuljavo na nemagnetnem materialu, pa je isti rezultat.

[oversc0re]

Jur: Žal tudi staknjene mase ne spremenijo slike niti malo.

Sedaj sem vezje predelal, z osciloskopom merim direktno omrežno napetost na tokovnik pa je priključen samo 100 ohmski upor.

Shema:

Kot ostaja. Kljub temu, da merim inducirano napetost na toroidu, skozi katerega teče vodnik, je princip enak tokovnemu transformatorju. In če tokovnik ne obrača faze, kako jo lahko toroid? Saj bi posumil sonde osciloskopa, a 50 hz je tako nizka, da je vsak kabel dober.

[jur]

Nimam pametne ideje. Sonda osciloskopa ne more vplivati...
Poizkusi tokovni trafo vezati (preko upora za omejitev toka) na napetostni trafo, tako kot da bi bil normalen trafo. Samo tako, da se vidi, če bo faza tudi na zadnjem navitju ista. Po potrebi dodaj če kakšen ovoj na sekundar.

Koliko ovojev imaš na primarju in sekundarju toroida? Ali je doma narejen? Kaj če ima vgrajen kakšen blok kondenzator?

Jur

[oversc0re]

Tudi jaz se ne spomnim več nič pametnega. Vse sem obrnil okoli, a kot ostaja. Za hec sem vse skupaj še poslikal... mogoče sem tu naredil kakšno kapitalno napako...
Poskusil sem z enim in dvema ovojema primarja, pa razen amplitude ni razlike. Napetostni trafo sem zaenkrat vrgel ven. Hvala obema ki sta kravžlala možgane.

Še opis slike: Napetostna sonda se vidi na sliki, tokovna je priključena na drugo stran belih krokodilov skupaj s 100ohmskim uporom in to je vse.

[jur]

Hm, razdelilec na sliki mi je sumljiv. Takega še nisem videl. Ali je notri kakšen filter ali prenapetostna zaščita?

Hm, toroid... Videti je, kot gladilna dušilka iz PC napajalnika. Ali je ferit ali železo? Ferit bi se lahko na 50 Hz obnašal čudno.

Jur

[oversc0re]

Hehe, razdelilec je čudo kitajske poceni robe. Brez prenapestostne zaščite. Je pa bil priključen v penapetostno zaščito, ki sem jo zdajle eliminiral a so rezultati še vedno enaki.

Tisto navitje sicer ni dušilka iz napajalnika, je pa skoraj sigurno na feritnem jedru. Zakaj bi se pa ferit na 50Hz čudno obnašal? Navil sem tudi malo žice na Al obroček (sem ga imel ravno pri roki, efekt je pomojem podoben zračni tuljavi) pa mislim da je bilo isto. Amplituda je bila sicer komaj zaznavna, a kolikor sem videl, je faza še vedno zaostajala.

[borber]

Ravno to. Toroidno jedro bi moralo imeti velik Al faktor. Pri majhnih Al faktorjih pride do sukanja faze. Probal sem na simulatorju. Najbolje bi bilo železno jedro le sekundar bi moral imeti več ovojev, kot jih vidim na toroidu.
Mogoče probaš s kakim toroidom s Al faktorjem okoli 4000. Ta tvoj, po barvi sodeč, jih nima toliko.
Še nekaj. Sklop med primarjem in sekundarjem tudi zelo vpliva na fazni kot. Večji je sklop manjši je zasuk faze, in obratno.