Коэффициент мощности - как измерить

[Ioann_II 0]

Вроде бы писал - резистор, 5,1 Ома, включен последовательно с сетевым входом.

[wim 0]

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.

[vladec 0]

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.

[Plain 0]

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.

[Ioann_II 0]

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. 

[Alex-lab 0]

13 minutes ago, Ioann_II said:

Потому и жду тут подсказки

Подсказка: Нужно множить ток на напряжение.

[Ioann_II 0]

Действующие значения? Они-же среднеквадратические?

[Plain 0]

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.

[Ioann_II 0]

15.11.2021 в 13:41, варп сказал:

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

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

и этим - 

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.

И промоделировал входную часть в LTSpice:

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:

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.

[варп 0]

На этой картинке, тоже всё не плохо...

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

А вот про эту картинку надо поговорить...

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 November 21, 2021 by варп

[Ioann_II 0]

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:

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

Полуволна отрицательная (сетевая).

 

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

 

[PowerEL 0]

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

[Ioann_II 0]

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.

[gte 0]

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.

[Ioann_II 0]

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).