| Автор | Сообщение |
|---|
Cлесарь
Завсегдатай
Сообщения: 457
|
применил шайбы и изготовил такой трансформатор:
Вторичка представляет собой 23 витка медного провода. Для защиты от ЭМИ магнитопровод заземляется на грязную землю прибора
Для проверки и отладки прибора все трансформаторы тока установил на одной линии питания эл. двигателя.
Пока что отображаются условные единицы преобразования АЦП
Какие недостатки такой конструкции трансформатора? Как организовать токовую нагрузку вторички такого трансформатора для обеспечения большей линейности измерений тока?
Измеритель представляет собой ОУ сигнала трансформатора, выпрямитель, АЦП микроконтроллера.
Описание составляю здесь |
|
|
Nabi
|
Cлесарь, а почему не применил ферритовые кольца, вместо стальных шайб?
Пока стальные шайбы намагнитятся, некоторое время проходит наверно? Да и может пробиться изоляции обмотки об стальную шайбу...Чего про феррит не скажу, у феррита низкая электропроводность. |
|
ninagora
Завсегдатай
Сообщения: 423
|
| Nabi, 50Гц! ("стекло,керамику не предлагать"). |
|
-20 dB
Фанат форума
Сообщения: 7674
|
Cлесарь, фу, какой моветон...
Ну, начнём с того, что шайбы, как правило, делаются из конструкционных марок стали. И, тоже как правило, с ненормированным, но достаточно большим гистерезисом, обусловленным коэрцитивной силой стали. Проще говоря - у тебя будут здоровенные завалы на малых уровнях намагниченности сердечника (при малых токах). От то ж о том же ж:| Цитата: | | Например, в конечной конструкции прибора, схема начинает регистрировать ток по достижении тока первичной обмотки трансформатора равного 7 Ампер. |
Как вариант здесь - увеличить намагниченность сердечника, применив не полувитковую, а одно... нескольковитковую обмотку (при этом надо учесть , что и максимальная магнитная проницаемость такого "сердечника" тоже ненормированная: не ввести бы его в насыщение на максимальном токе).
Во-вторых, в образованном большой массой металла короткозамкнутом витке и потери, обусловленные токами Фуко (вихревыми токами) тоже колоссально велики.
В общем, метрологи запороли бы такой "трансформатор" на первом же тесте.
Ну, и в третьих: ну, ёлы-палы... РИТТАЛовский шкафчик - от 2 до 15 тыс. руб (в розницу для частных лиц), измерители со светодиодными крупногабаритными индикаторами - от 500 руб за штуку (себестоимость при самостоятельном изготовлении) до дохрена и выше - за промышленный... И чо - на тороидальные ленточные магнитопроводики из пермаллоя (трансформаторной стали) или прессованные из альсифера (или того же мелкодисперсного пермаллоя) не хватило??? Напоминает анекдот - "Мужик, не в обиду, угости сигареткой, а то я вчера машину купил - поиздержался..."
Ну, в крайнем случае - если так уж лениво искать и заказывать тороидальные сердечники, можно применить ПЛ (половинки ШЛ), а то и вовсе Ш-образные от древних трансформаторов, пропустив шину первичной "обмотки" в одно "очко" (полувитковая обмотка) или в оба (одновитковая). Даже такое "плюшкинистическое" решение будет намного эффективнее и куда более стабильно (повторяемо), чем вариант с хрен знает откуда свинченными конструкционными шайбами, изготовленными из первого попавшегося металлолома.
ДОБАВЛЕНО 29/11/2011 18:44 PM
| Cлесарь писал: | | Для проверки и отладки прибора все трансформаторы тока установил на одной линии питания эл. двигателя. |
От то-ж... На одной линии 26 = 34. Фигасе "погрешность"...
| Cлесарь писал: | | Какие недостатки такой конструкции трансформатора? Как организовать токовую нагрузку вторички такого трансформатора для обеспечения большей линейности измерений тока? |
Собственно, в "Начнём с того, что..." уже ответил на "Какие недостатки" (собст-но, "почему"), а "в-третьих" - на "как". А вот с подгрузкой вторичной обмотки - эт вопрос сложнее. Тут я сам не спец: теоретически, как раз чем меньше она нагружена, тем точнее должны быть измерения (по НАПРЯЖЕНИЮ на вторичной обмотке). Однако, в промышленных ТТ её всё-таки подгружают. Понять, для чего - моих познаний не хватает (может, именно для того, чтобы обеспечить характеристику измерения "ток - ток", а в случае необходимости снимать сигнал напряжения с эталонной нагрузки?). Но так как измеритель всё равно измеряет напряжение, ИМХО (не факт) напряжение лучше мерить как раз на ненагруженной вторичной обмотке. |
|
-20 dB
Фанат форума
Сообщения: 7674
|
| ЗЫ: и ещё... Так, как нет схемы собственно измерителя, неясно, каким образом выпрямляется напряжение со вторичной обмотки. Поэтому надо отметить, что диод (диодный мост) - очень нелинейный элемент. Так, если схема измерителя рассчитана на измерение напряжения 200 мВ по классической схеме включения ICL71xx (572ПВ2), а диоды кремниевые - образуется "начальный" участок нечувствительности в 3/4 шкалы (ибо падение напряжения на кремниевом диоде в прямом направлении составляет около 0,7 В). Т.е, если, например, предположить, что 1 В на вторичной обмотке соответствует току в 10 А через первичный виток (шину), то, при однополупериодном выпрямлении, до тока 7 А измеритель вообще будет тупо показывать, что тока нет, а при токе 10 А покажет 0,3 В, что соответствует 3 А. При двухполупериодном (мостом) эта "ступенька" будет вообще около 1,4 В (в приведении к первичному току - 14 А)!!! Здесь существенно снизить "ступеньку" поможет увеличение коэффициента трансформации, и деление напряжения резистивным делителем уже ПОСЛЕ выпрямления. Так, например, увеличение числа витков вторичной обмотки в 10 раз и включение делителя 1:10 на входе собственно АЦП (после диода и фильтра) в приведённом выше примере позволит уменьшить "ступеньку" нечувствительности до 0,7 А, а в 100 раз (с делителем 1:100) - до 70 мА. |
|
Viktor_f
Передовик
Сообщения: 1882
|
| А я в стопор, много щитов видел, на токарных стоят индикаторы тока, а так ни где, ну ладно, видно надо. НО, если прийдет из ЖЕКа электрик дядя Ваня, он даже не задумываясь оборвет «сопли», так как в номенклатуре электроприборов самоделок нет. Трансформаторы тока выпускаются промышленностью, они проверены, устанавливаются на рейку и все вписывается в тех документацию, в том числе ремонт. Для дома, семьи, я еще пойму, а для пром использования, не во обиду, изобретать изобретенное, проверенное, трата время. И опять с точки личного эксперимента, для познания – все нормально. |
|
-20 dB
Фанат форума
Сообщения: 7674
|
Viktor_f, да я тоже так думаю... Когда УЖЕ столько вгрохано в оборудование, стандартные трансформаторы тока (или вообще токовые сенсоры на датчиках Холла) + стандартные измерительные индикаторы (например, ИТЦ @ "Метран") - это уже копейки. Всё равно, что купить итальянские туфли и экономить на шнурках, пытаясь покрасить в цвет туфель бельевую верёвку...
 |
|
RomanRB
Модератор
Сообщения: 29102
|
Viktor_f, Да, верно трансы тока есть готовые. Для приборов учёта обязательны сертифицированные. Со стандартной вторичкой в 5 ампер, к примеру. А для измерений, собственных нужд, почему бы не изготовить свои? Только всё нужно сделать правильно, вот и всё...  |
|
m.ix
Master Mixa
Сообщения: 1972+
|
| У чела полно железок и не знает куда их применить вот и втыкиает их куда попадя. |
|
Viktor_f
Передовик
Сообщения: 1882
|
| Надо учитывать, что оператор или как мы там не назовём, должен выпустить продукцию и его надо освободить от лишних данных. |
|
m.ix
Master Mixa
Сообщения: 1972+
|
давайте зададим топикстартеру один вопрос.
Для чего ему это саморубленное нужно???
И как таковое вообще?
Совдеп давно уже закончился. |
|
-20 dB
Фанат форума
Сообщения: 7674
|
| m.ix, не знаю, как тебе, а мне хватает исходной постановки задачи "изготовить трансформатор тока для преобразования 10...30 А 50 Гц в напряжение (входные параметры применённого измерителя на PIC18F4550 и LM358 не указаны) В". Для чего - это уже не важно, иначе вместо изготовления девайса сейчас начнётся предложение индустриальных решений (упс... я уже начал... нечаянно, с подачи Viktor_f), а это всё-таки уже не в тему данной ветки и вообще Конференции. Это уже на КИПиАсофт.сю, за консультацией по стандартным средствам измерения. Предложить индустриальные, вообще-то, я могу, но таки там (бо и там меня таки есть), а не здесь. Кроме того, по индустриальным решениям там и кроме меня спецов дохренища - пока соберусь, уже и без меня десяток предложат. Единственное, что действительно хотелось бы узнать - подлежит ли эта система метрологическому (отдел метрологии) или техническому (ОГК, ПТО) контролю, т.е имеет ли смысл делать что-то вообще (в смысле - за любые самоделки, даже соответствующие требуемым параметрам и характеристикам, в производственных условиях такой контроль просто штаны с "изобретателя" спустит). |
|
m.ix
Master Mixa
Сообщения: 1972+
|
-20 dB, я вот гляжу на картинке ки
и понимаю, что это ни как не домашняя лаборатория, где и как я хочу так и точу.
Вот по этому то и родился сей вопрос а на-я это нужно?
Ведь случись пожар и обнаружив непонятные вещи в электрощитке, по е-щу получит не только тот кто это повесил.
Но получат и по сроку если будут жертвы. |
|
-20 dB
Фанат форума
Сообщения: 7674
|
| m.ix писал: | | ...это ни как не домашняя лаборатория, где и как я хочу так и точу. |
Дык, може, гараж там, подвал, али ЧП какой мастырит себе оборудование... Судя по соседней теме топикстартера - весьма на то похоже. А индустриальные решения тому же начинающему ЧП уж больно неподъёмными будут. Вон, и так на такой шикарный недешёвый шкапчик потратился... |
|
Viktor_f
Передовик
Сообщения: 1882
|
| Так мы договоримся до такого, что отобьем всякое желание что то сделать, тем ни мение поле действия громадный, правильно только надо поставить задачу и в идеале иметь две кнопки ПУСК и СТОП. |
|
Cлесарь
Завсегдатай
Сообщения: 457
|
| -20 dB писал: | | ЗЫ: и ещё... Так, как нет схемы собственно измерителя, неясно, каким образом выпрямляется напряжение со вторичной обмотки. Поэтому надо отметить, что диод (диодный мост) - очень нелинейный элемент. Так, если схема измерителя рассчитана на измерение напряжения 200 мВ по классической схеме включения ICL71xx (572ПВ2), а диоды кремниевые - образуется "начальный" участок нечувствительности в 3/4 шкалы (ибо падение напряжения на кремниевом диоде в прямом направлении составляет около 0,7 В). Т.е, если, например, предположить, что 1 В на вторичной обмотке соответствует току в 10 А через первичный виток (шину), то, при однополупериодном выпрямлении, до тока 7 А измеритель вообще будет тупо показывать, что тока нет, а при токе 10 А покажет 0,3 В, что соответствует 3 А. При двухполупериодном (мостом) эта "ступенька" будет вообще около 1,4 В (в приведении к первичному току - 14 А)!!! Здесь существенно снизить "ступеньку" поможет увеличение коэффициента трансформации, и деление напряжения резистивным делителем уже ПОСЛЕ выпрямления. Так, например, увеличение числа витков вторичной обмотки в 10 раз и включение делителя 1:10 на входе собственно АЦП (после диода и фильтра) в приведённом выше примере позволит уменьшить "ступеньку" нечувствительности до 0,7 А, а в 100 раз (с делителем 1:100) - до 70 мА. |
Так и есть, прибор начинает регистрировать ток более 7А, но так как минимальный ток двигателя 11...12А, я на это и расчитывал устанавливая однопериодный выпрямитель. Цепочка такая - ТТ, ОУ, диодный выпрямитель, АЦП контроллера. Когда двигатель запущен, холостой ход, 10-бит АЦП регистрирует 260 ... 340 единиц, что и отображается на индикаторах при отладке . При токе двигателя 20А АЦП регистрирует примерно 550 ... 600 единиц. Разброс данных АЦП по идее должен компенсироваться программно при калибровке.
Мне необходимо отображать ток 10 ... 30А с шагом 1А. Или процент загрузки при токе 12А...30А с шагом 1%.
Думаю, шайботрансформатор должен справиться с этой задачей. |
|
RomanRB
Модератор
Сообщения: 29102
|
Если мастырить схему, то я бы сделал так, для эл.двигателя:
1. Контроль фаз (через тр-ры тока)
2. Контроль утечки на корпус
3. Контроль температуры
Если любой из параметров выходит за номинальные значения, отключается пускатель двигателя.
Такой вариант уже существует, и продаётся, но сделан коряво. Производитель: фирма Овен.
 |
|
Viktor_f
Передовик
Сообщения: 1882
|
| Изначально, не правильно, любая деталь схемы должна быть заменяемой и доступной на рынке. |
|
-20 dB
Фанат форума
Сообщения: 7674
|
Cлесарь, я так понимаю - на ОУ собран активный детектор. Тогда, если он ПРАВИЛЬНЫЙ, такой ступеньки быть НЕ ДОЛЖНО. Т.е, в сучае грамотного активного детектора, проблемы с диодом отпадают. А вот мой пост перед процитированным внимательнее прочитай. Конструкционная шайба и так НИКАКОЙ магнитопровод, а ты ещё её в самом нежном режиме "раскачать" пытаешься.
Хочешь пари? Под честное слово, ибо проверить вместе с тобой не могу... Если ты УВЕРЕН, что детектор у тебя собран правильно (например, схема выдрана из мультиметра) - попробуй вдвое увеличить число витков первички (сделать ПОЛНЫЙ виток) и вторички. И *ля буду, порог у тебя тоже уменьшится вдвое. И если так - читай дальше. |
|
Cлесарь
Завсегдатай
Сообщения: 457
|
| m.ix писал: | давайте зададим топикстартеру один вопрос.
Для чего ему это саморубленное нужно???
|
Оператору следить за нагрузкой на двигатель. Начинать работать с 12А и по мере прогрева агрегата увеличивать нагрузку, выходить на рабочий ток 18А. При 20А должен зазвонить звоночек, привлечь внимание оператора для урегулирования ситуации. При 28А должна сработать защита и аварийно отключить двигатель.
Хочу еще отображать нагрузку в процентах от максимума. |
|
|
