Hallo zusammen, ich hätte mal gern eine Einschätzung zu folgendem Vorhaben von jemanden der schon ähnliches versucht/realisiert hat: An 230V~ Unterverteilungen will ich die Wechselstromleistung aller Abzweige messen. Typischerweise gehen dort 5-10 Leitungen ab, verteilt über alle drei Phasen. Der Messaufbau muss in der Unterverteilung Platz finden. Die absolute Genauigkeit sollte ca 10% betragen, als zeitliche Auflösung genügen mehrere Sekunden. Die Anforderungen sind also nicht allzu hoch. Einen tieferen Eingriff in die Installation z.B. mittels Strom-Shunts will ich wegen Gefährdung der Betriebssicherheit nicht. Die Idee: kann man nicht einfach Strom- und Spannung in moderaten Zeitabständen nacheinander in einem Controller mit mind. zwei AD-Wandlern zeitgleich abtasten, multiplizieren und über einige Sekunden integrieren? Die einzelnen Abzweige können sequentiell z.B. über Analogschalter (4066) den AD-Wandler zugeführt werden. Klar, dass man zu jedem Strompfad die richtige Spannungsphase zuordnen muss. Der Spannungspfad wird über kleine Netztrafos übertragen, ggf reicht einer mit Phasenschieber in HW oder SW. Im Strompfad stelle ich mir möglichst einfache Stromwandler vor. Vielleicht kann man sogar stromkompensierte Drosseln missbrauchen, wo man die 230V-Leitung durch den Ringkern hindurchsteckt. Werde mal den Sättigungsstrom nachrechnen, aber vielleicht hat das schon jemand probiert? Kann das funktionieren oder ist das schon im Ansatz Unsinn? MfG
> Die absolute Genauigkeit sollte ca 10% betragen, als zeitliche Auflösung > genügen mehrere Sekunden. Die Anforderungen sind also nicht allzu hoch. 10% von 3.6 Watt sind aber 0.01% von 3600W und das wäre eine verdammt harte Anforderung, absolut/relativ, du musst dich mal festlegen. Stromwandlertrafos sind kein Problem http://darisusgmbh.de/shop/index.php/cat/c2511_Strom.html erzeugen eine potentialgetrennte Messpannung direkt für den A/D, man sollte also keine ungeeigneten Kerne vergewaltigen, nur ein Messwert absolut asynchron zu den 50Hz und dann über mehrere Sekunden reicht auch aus wenn Strom und Spannung exakt zeitgleich gesampelt werden.
Holler schrieb: > Die Idee: kann man nicht einfach Strom- und Spannung in moderaten > Zeitabständen nacheinander in einem Controller mit mind. zwei > AD-Wandlern zeitgleich abtasten, multiplizieren und über einige Sekunden > integrieren? Was meinst du mit "moderaten Zeitabständen" in Zahlen? Äquivalenzzeitabtastung? Kann man machen.
relativ 10% Genauigkeit, aber absolut nicht besser als 5W: d.h 5Watt Auflösung genügen.
Wolfgang schrieb: > Was meinst du mit "moderaten Zeitabständen" in Zahlen? > Äquivalenzzeitabtastung? Kann man machen. Ja, so nennt man eine Unterabtastung wohl. Ich denke an einige Samples/s /Kanal, da ein einfacher Controller mit 10 Kanälen, mehreren Abtastungen/Periode mit Multiplikation/Integration überfordert wäre. Außerdem ist das unnötig. Zu den Stromwandlern: mit 15€/Stück ganz ordentlich. Bei 10 Kanälen wäre das mit Abstand das kostenträchtigste Bauteil.
Wie wärs mit einem Hallsensor zur Strommessung? Wenn ich mich nicht irre, sollte der FHS 40-P/SP600 von LEM auch mit AC funktionieren. Allerdings muss man auf genügend Abstand und/oder Abschirmung achten, damit andere Leitungen den Messwert nicht verfälschen.
So abwegig ist die Stromkompensierte Drossel als Stromwandler nicht. Die Anforderungen an den Kern liegen schon nicht so weit auseinander. Wenn man mit der Empfindlichkeit hinkommt, geht ggf. eine Rogowski-spule, als eine Art Stromwandler ohne Kern.
Habe mal Stromkompensierte Drosseln als Stromwandler angetestet. Hatte gerade eine 2x10mH-Drossel von Reichelt liegen. Einen Draht durch den Ringkern gesteckt. Die beiden Wicklungen in Reihe geschaltet und mit einem 1Ohm-Widerstand als Shunt beschaltet. Diese Anordnung erzeugt etwa 10mV/A Strom durch den Draht. Weniger als 100mA sind somit kaum messbar. Ein 10 Ohm Shunt-Widerstand ist bereits zu groß, ab etwa 2A treten deutliche Verzerrungen am Shunt auf. Mit dem 1-Ohm-Shunt sind lineare Messungen bis 8A möglich, mehr gab mein Wechstromtrafo nicht her. Mit einer Drossel mit höherer Induktivität läßt sich bestimmt die Empfindlichkeit deutlich erhöhen, Reichelt hat auch Drosseln mit 2x56mH, und das für 1,50€.
Wenn es sein muss, könnte man die Wechselspannung auch noch verstärken, eine Drossel mit mehr Induktivität wäre aber natürlich einfacher. Allerdings ist der Schritt von 10 mH zu 56 mH nicht so groß. Das sind nur etwa 2,4 mal so viele Windungen, wenn es der gleiche Kern ist. Auch die 100 mH Drossel hilft da nicht viel.
@ Holler (Gast) >Habe mal Stromkompensierte Drosseln als Stromwandler angetestet. Warum nimmst du nicht einen fertigen Stromwandler? Der kostet nicht die Welt, z.B. RS 399-7339 http://de.rs-online.com/web/p/stromsensoren/3997339/ Der macht an 68 Ohm bis ca. 60A~, hab ich nachgemessen. Das Datenblatt ist IMO unnötig konservativ. MFG Falk
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