Jump to content

    

Коэффициент мощности - как измерить

Recommended Posts

wim
34 минуты назад, Ioann_II сказал:

RMS значение измерял... Но точность... Точность измерения сильно связана с допуском резисторов делителя и допусками ИОН.

Какого делителя? Я не предлагал колхозить измеритель на STM32. Я предлагал использовать цифровой мультиметр TrueRMS. "True" означает, что он измеряет действующее значение независимо от формы сигнала.

Share this post


Link to post
Share on other sites

vladec
18 часов назад, Ioann_II сказал:

Но точность... Точность измерения сильно связана с допуском резисторов делителя и допусками ИОН.

Но это, просто, как-то калиброваться надо.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Plain
18 часов назад, Ioann_II сказал:

Точность измерения сильно связана с допуском резисторов делителя и допусками ИОН

Вы в этой теме по-прежнему коэффициент мощности измеряете? Потому что, если его измерять единственным прибором, то погрешность от эталонов не зависит, лишь от схемотехники — для этого Вам и предложили по-быстрому накидать его на любом МК.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ioann_II

Да я пока никак не могу уяснить, как измерить полную мощность, через мгновенные значения. Потому и жду тут подсказки или ссылки. Тогда можно попробовать и на МК. А пока жду амперметр для измерения действующего значения тока. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Plain
21 минуту назад, Ioann_II сказал:

никак не могу уяснить, как измерить полную мощность, через мгновенные значения

Чередуете выборки напряжения и тока, при этом у одного из них берёте среднее из двух выборок, т.е. получаете квазисинхронные выборки тока и напряжения, затем вычитаете из каждой свой ноль (для напряжения — с отдельного закороченного канала АЦП), затем перемножаете, суммируете и т.д., но наверное проще скидывать сырые данные единственным оптроном на последовательный порт компьютера и считать там.

 

Двуполярное питание — резистор, с него пара диодов, затем пара конденсаторов и пара стабилитронов 3 В, затем пара шунтовых стабилизаторов 1,65 В на TLV431. Для калибровки нуля датчика тока — между ним, и его усилителем на ОУ, вставить аналоговый ключ (SN74LVC1G3157), замыкающий вход усилителя.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ioann_II
15.11.2021 в 13:41, варп сказал:

Поправьте, если я ошибаюсь... У меня вот что получается - если руководствоваться вот этим -

11.jpg.d3be12d5b9cc059c0df5b2e3410e71f0.jpg

https://ru.wikipedia.org/wiki/Коэффициент_мощности

и этим - 

12.thumb.jpg.cc511110ab203f046ea3cd076a2d07b5.jpg

имеем - сдвиг фазы между током и напряжением = 0,8ms или (0,8ms/20ms)*360°=14,4° , и

Cos 14,4°= 0,968583

-------------

Сильно не пинайте - могу ошибаться...

Вчера дома специально посмотрел на С1-93: (да, напряжение искажено дома сильнее, чем на работе...)

Резистор 5,1 Ом, масштаб тока 0,5 в/дел (получается 98мА/дел), амплитуда тока получается 235 мА и действующее значение 166мА. Должен уточнить, что эти измерения проводил для 1-го образца, у него мощность 34Вт.

IMG_20211120_102941.thumb.jpg.c1359dfa54693d58227b1ed28ebd2cfe.jpg

И промоделировал входную часть в LTSpice:

2114603994_.thumb.png.359acf68142e91e9dfbda65279515c0e.png

Сдвиг (для модели) между током и напряжением получается 0,65мс=11,7 градуса. Это даёт входной фильтр и ёмкость после выпрямителя. Cos 11,7=0,98

Без дополнительного дросселя (после диодного моста 2,7мГн) картинка вышла скверная:

IMG_20211120_104400.thumb.jpg.9ecf2f73722e3b6a5d4e4a549bb0ec66.jpg

Масштаб тока тут 196 мА/дел. Почему не обратил на такое внимания? - работал через развязывающий трансформатор (у него собственная индуктивность немаленькая), и картинка получалась гладкая, а теперь подключил непосредственно в сеть.

Скоро должен прийти амперметр (это будет быстрее, чем сделать на МК) - тогда сделаю измерение тока снова.

Share this post


Link to post
Share on other sites

варп

На этой картинке, тоже всё не плохо...

1.jpg.59754279dd21b8a42132115ee3e7b510.jpg

--------------

А вот про эту картинку надо поговорить...

2.jpg.08614769d39262cfeb1132b475e3fed3.jpg

Что очевидно - осциллограф синхронизирован частотой 50 Гц, но на экране тысячи картинок разных времён наложенных друг на друга. Попытаюсь пояснить - есть моменты, когда форма сигнала совпадает с "нижним склоном горы", в другой момент - с "верхним склоном горы"..., средняя часть - все промежуточные значения. Частота этих "наложений" должна совпадать либо с частотой ККМ, либо с частотой самого DC-DC. Причина - плохая фильтрация сетевой частоты 50 Гц. Не знаю на сколько это может ухудшить коэффициент мощности, но то, что этот фон 50 Гц вылезет на выходе - несомненно. Проверьте фильтрацию (пульсации напряжения) после выпрямителя 50 Гц.

------------

Напомню - у меня здесь опыт небольшой - могу заблуждаться...

Edited by варп

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ioann_II

Что касается первой картинки - так это, действительно, требует серьёзного разбирательства, не в смысле того, что ток опережает напряжение, а в смысле "корявости" тока. Т.к. моделирование показало, что ток должен примерно так опережать напряжение при данных номиналах элементов фильтра.

Но вот производитель микросхемы обещает хорошее повторение кривой тока кривую напряжения... А тут пока видно достаточно искажённую кривую тока, которая повторяет кривую напряжения только в целом... Тут надо понять:

1 - насколько такие искажения тока снижают коэффициент мощности

2 - как их снизить (если снижение коэффициента мощности получается недопустимым).

А что касается второй кривой - вы ошибаетесь. Эта кривая - огибающая, которая промодулирована на частоте коммутации преобразователя. Далее, плохая фильтрация - да, но не на частоте сети, а на частоте коммутации преобразователя. Картинка выше, с установленным дросселем после моста перед ёмкостью показывает более гладкую картинку. Что эту частоту коммутации я пропустил (проворонил) - это грех... каюсь. Но причина в развязывающем трансформаторе, у которого своя индуктивность, которая хорошо фильтровала частоту коммутации без дросселя... Наскочил на подводные камни...

Вот я пока что, тоже не понимаю, насколько наличие пульсаций тока с частотой коммутации может снизить коэффициент мощности...

Фраза о проверке пульсаций напряжения после выпрямителя.... Т.к. тут коррекция коэффициента мощности, то... смысла в том нет - там будут выпрямленные полуволны....Напомню - там стоит 0,22мкф. Для наглядности прилагаю фрагмент схемы - входная часть:

1577179308_.jpg.82e1777366f6aadd847628bed2475aa9.jpg

Ну, и если кому интересно, кривая тока на частоте коммутации преобразователя:

DSC05210.thumb.JPG.2a415b9dda213dcdcec3626ef3ad8855.JPG

Полуволна отрицательная (сетевая).

 

Да, е ещё - "вылезает на входе", а не "на выходе"... (просто поправил, а не придираюсь к словам)...

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

PowerEL

Почему не воспользоваться готовой измерительной головой? Не китайской поделкой с Алиэкспресс, а Муратой, к примеру

https://ru.mouser.com/datasheet/2/281/acm20-40840.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ioann_II

Вот только на почте получил амперметр. Проверю его по постоянному току (есть соответствующая образцовка) и сделаю измерение тока, напряжения и активной мощности сразу. Тогда и отпишусь о результатах.

Share this post


Link to post
Share on other sites

gte
5 часов назад, Ioann_II сказал:

Вот только на почте получил амперметр. Проверю его по постоянному току (есть соответствующая образцовка) и сделаю измерение тока, напряжения и активной мощности сразу. Тогда и отпишусь о результатах.

Амперметр Э524 или Э525? Найдите на него паспорт и обратите внимание на коэффициент несуносидальности измеряемого напряжения.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ioann_II

Э525. Паспорт скачал, такого параметра там не нашёл. Есть только нормальный диапазон частот 45-100 Гц и рабочий диапазон 100-1500 Гц. Насколько я понимаю, измерять будет верно для частот до 1500 Гц, более высокочастотные составляющие - погрешность их измерения выше 0,5 %.

Измерил: ток 0,1675 А, при напряжении 224 В. Полная мощность получается 37,52 Вт. Активная мощность (тоже стрелочный ваттметр кл. 0,5) 35,75 Вт. Тогда КМ получается 0,95.

Это с дополнительным дросселем. Без него навряд-ли имеет смысл измерять, т.к. частота коммутации (примерно 40 кГц) находится далеко за диапазоном частот амперметра, и, скорее всего, будет сглажена собственной индуктивностью амперметра (0,45 мГн для предела 0,5А).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.