Hej,

Kiedyś na grupie przewijał się temat pomiaru mocy czynnej, pobieranej
z sieci przez komputer lub inne nieliniowe obciążenie (załóżmy że bez
PFC - niech to będzie nawet nieodfiltrowany silnik). Wniosek był taki,
że trudno będzie poradzić sobie z cos(fi) i pomiar nie będzie dokładny,
i najlepiej jest kupić LE-01 lub podobny licznik i podłączyć się do
niego.

Ostatnio znowu zastanawiałem się nad tym tematem.

Załóżmy, że próbkujemy z dużą częstotliwością (np. 10kHz, co da 200
próbek na jeden cykl 50Hz) napięcie i prąd, zapisujemy je ze znakiem,
mnożymy przez siebie i uśredniamy w czasie jednego cyklu (lub w czasie
będącym wielokrotnością długości cyklu), czyli uśredniamy ostatnie K *
200 próbek. Czy nie wyjdzie z tego właśnie moc czynna? Moc bierna po
uśrednieniu powinna zniknąć (bo prąd, który wszedł do urządzenia w jednej
fazie cyklu, wyszedł z niego w innej) i wynik powinien równać się właśnie
mocy czynnej.

Coś źle kombinuję? Coś mi umyka?

Pozdr.

--
Gof

do góry

Hello Adam,

Friday, April 20, 2012, 4:09:09 PM, you wrote:

> Kiedyś na grupie przewijał się temat pomiaru mocy czynnej, pobieranej
> z sieci przez komputer lub inne nieliniowe obciążenie (załóżmy że bez
> PFC - niech to będzie nawet nieodfiltrowany silnik). Wniosek był taki,
> że trudno będzie poradzić sobie z cos(fi) i pomiar nie będzie dokładny,
> i najlepiej jest kupić LE-01 lub podobny licznik i podłączyć się do
> niego.
> Ostatnio znowu zastanawiałem się nad tym tematem.
> Załóżmy, że próbkujemy z dużą częstotliwością (np. 10kHz, co da 200
> próbek na jeden cykl 50Hz) napięcie i prąd, zapisujemy je ze znakiem,
> mnożymy przez siebie i uśredniamy w czasie jednego cyklu (lub w czasie
> będącym wielokrotnością długości cyklu), czyli uśredniamy ostatnie K *
> 200 próbek. Czy nie wyjdzie z tego właśnie moc czynna? Moc bierna po
> uśrednieniu powinna zniknąć (bo prąd, który wszedł do urządzenia w jednej
> fazie cyklu, wyszedł z niego w innej) i wynik powinien równać się właśnie
> mocy czynnej.
> Coś źle kombinuję? Coś mi umyka?


Dobrze kombinujesz, tylko próbek przydałoby się więcej.

--
Best regards,
RoMan mailto:r...@p...pl.invalid
Nowa strona: http://www.elektronika.squadack.com (w budowie!)

do góry

Użytkownik "Adam Wysocki" napisał w wiadomości
>Kiedyś na grupie przewijał się temat pomiaru mocy czynnej, pobieranej
>z sieci przez komputer lub inne nieliniowe obciążenie (załóżmy że bez
>PFC - niech to będzie nawet nieodfiltrowany silnik). Wniosek był
>taki,
>że trudno będzie poradzić sobie z cos(fi) i pomiar nie będzie
>dokładny,
>i najlepiej jest kupić LE-01 lub podobny licznik i podłączyć się do
>niego.

>Załóżmy, że próbkujemy z dużą częstotliwością (np. 10kHz, co da 200
>próbek na jeden cykl 50Hz) napięcie i prąd, zapisujemy je ze znakiem,
>mnożymy przez siebie i uśredniamy w czasie jednego cyklu (lub w
>czasie
>będącym wielokrotnością długości cyklu), czyli uśredniamy ostatnie K
>*
>200 próbek. Czy nie wyjdzie z tego właśnie moc czynna? Moc bierna po
>uśrednieniu powinna zniknąć (bo prąd, który wszedł do urządzenia w
>jednej
>fazie cyklu, wyszedł z niego w innej) i wynik powinien równać się
>właśnie
>mocy czynnej.
>Coś źle kombinuję? Coś mi umyka?

Doskonale kombinujesz, tak wlasnie nalezy to zrobic, tylko:
a) czy 10kHz wystarczy czy lepiej pare razy wiecej,
a2) co bedzie jak odbiornik bedzie mial aktywne PFC,
b) czy 12-bitowe przetworniki wystarcza, wszak chcemy zakres pomiarowy
2-3kW, a potem sie pytamy ile bierze ladowarka bez telefonu,
c) damy sobie transformatory izolujace prad i napiecie, czy zrobimy
calosc na potencjale sieci ?
d) jaki rezystor uzyjemy na bocznik, tzn jakiej dokladnosci,
e) ile to razem bedzie kosztowac i czego mozemy sie spodziewac po
mierniku za 39.90 z Lidla ?

A nawet jak na wszystko odpowiemy pozytywnie, to zostanie nam ostatnie
pytanie - czy wyniki licznika ktory zczytuje inkasent beda takie same
jak naszego cuda, jesli podlaczymy jakis bardziej ciekawy odbiornik
:-)
I dlatego wlasnie polecamy cos zblizonego do tego co nam elektrownia
dala. Ale oni ostatnio tez instaluja cyfrowe.

http://www.analog.com/en/analog-to-digital-converter
s/energy-measurement/products/index.html
I tam juz ceny rzedu 1-2$ za chip.

Co za czasy, zeby obudowa kosztowala wiecej od elektroniki :-)

J.

do góry

> Kiedyś na grupie przewijał się temat pomiaru mocy czynnej, pobieranej
> z sieci przez komputer lub inne nieliniowe obciążenie (załóżmy że bez
> PFC - niech to będzie nawet nieodfiltrowany silnik). Wniosek był taki,
> że trudno będzie poradzić sobie z cos(fi) i pomiar nie będzie dokładny,
> i najlepiej jest kupić LE-01 lub podobny licznik i podłączyć się do
> niego.
>
> Ostatnio znowu zastanawiałem się nad tym tematem.
>
> Załóżmy, że próbkujemy z dużą częstotliwością (np. 10kHz, co da 200
> próbek na jeden cykl 50Hz) napięcie i prąd, zapisujemy je ze znakiem,
> mnożymy przez siebie i uśredniamy w czasie jednego cyklu (lub w czasie
> będącym wielokrotnością długości cyklu), czyli uśredniamy ostatnie K *
> 200 próbek. Czy nie wyjdzie z tego właśnie moc czynna? Moc bierna po
> uśrednieniu powinna zniknąć (bo prąd, który wszedł do urządzenia w jednej
> fazie cyklu, wyszedł z niego w innej) i wynik powinien równać się właśnie
> mocy czynnej.
>
> Coś źle kombinuję? Coś mi umyka?

Tak działa LE-01. Po analizie, że nie zrobię lepiej, kupiłem LE-01.
Zaleta: pomiar pokrywa się z licznikem zakładu energetycznego.
Wada (którą trudno przeskoczyć) to że wysyła impuls co 1Wh.

--
Desoft

do góry

W dniu 2012-04-20 16:09, Adam Wysocki pisze:
> Hej,
>
> Kiedyś na grupie przewijał się temat pomiaru mocy czynnej, pobieranej
> z sieci przez komputer lub inne nieliniowe obciążenie (załóżmy że bez
> PFC - niech to będzie nawet nieodfiltrowany silnik). Wniosek był taki,
> że trudno będzie poradzić sobie z cos(fi) i pomiar nie będzie dokładny,
> i najlepiej jest kupić LE-01 lub podobny licznik i podłączyć się do
> niego.
>
> Ostatnio znowu zastanawiałem się nad tym tematem.
>
> Załóżmy, że próbkujemy z dużą częstotliwością (np. 10kHz, co da 200
> próbek na jeden cykl 50Hz) napięcie i prąd, zapisujemy je ze znakiem,
> mnożymy przez siebie i uśredniamy w czasie jednego cyklu (lub w czasie
> będącym wielokrotnością długości cyklu), czyli uśredniamy ostatnie K *
> 200 próbek. Czy nie wyjdzie z tego właśnie moc czynna? Moc bierna po
> uśrednieniu powinna zniknąć (bo prąd, który wszedł do urządzenia w jednej
> fazie cyklu, wyszedł z niego w innej) i wynik powinien równać się właśnie
> mocy czynnej.
>
> Coś źle kombinuję? Coś mi umyka?
>
> Pozdr.
>

Robiłem 10 lat temu taki specjalny licznik energii na cs5460a. Zerknij
do dokumentacji, w niej wszystko jest opisane. Z układu można 'brać'
impulsy zliczonej energii lub czytać rejestry - Urms, Irms, moc czynną,
energię, czyli da się wyliczyć współczynnik mocy. Przetworniki o ile
dobrze pamiętam są 24-bit. Działał bardzo przyzwoicie!

Michał

do góry

J.F <j...@p...onet.pl> wrote:

> Doskonale kombinujesz, tak wlasnie nalezy to zrobic, tylko:
> a) czy 10kHz wystarczy czy lepiej pare razy wiecej,

Nie wiem czy wystarczy - kierowałem się zalecanym zegarem dla ADC w AVR.
Maksymalna zalecana wartość to 200kHz, a konwersja zajmuje 13 cykli, więc
mamy 15.3kHz. Dzielimy przez dwa (bo dwa kanały - napięcie i prąd) i zostaje
7.7kHz, a do tego sami wprowadzamy przesunięcie 65us, które pewnie potem
trzebaby kompensować... korci mnie do wykorzystania zewnętrznego ADC (lub
dwóch).

> a2) co bedzie jak odbiornik bedzie mial aktywne PFC,

Tzn? Aktywne PFC wprowadza szpilki, których możemy nie wyłapać?

> b) czy 12-bitowe przetworniki wystarcza, wszak chcemy zakres pomiarowy
> 2-3kW, a potem sie pytamy ile bierze ladowarka bez telefonu,

AVR ma 10-bitowy :) ale skoro i tak zbieramy tyle próbek to nic nie stoi na
przeszkodzie, żeby przy okazji zrobić z nich oversampling i przy uśrednianiu
nie dzielić wartości przez ich ilość, tylko przez ilość / współczynnik.

> c) damy sobie transformatory izolujace prad i napiecie, czy zrobimy
> calosc na potencjale sieci ?

Myślałem o potencjale sieci i zasilaczu symetrycznym. Narysowałem jak bym
to widział.

http://www.chmurka.net/r/pwrmeter.png

To trzy układy dla przejrzystości. lewy górny to zasilacz symetryczny, prawy
górny to pomiar napięcia a dolny to pomiar prądu.

IN1 i IN2 to wejście sieci, OUT1 i OUT2 wyjście do obciążenia, a OUTU i OUTI
wyjście do ADC zasilanego niesymetrycznie (jego masa na poziomie V-). Dzielniki
R3+R8,R4 i R13,R14 obliczę tak, żeby dla 0V (lub 0A) było na wyjściach 1/2 Uref
wybranego ADC (miał być AVR, ale teraz się waham).

> d) jaki rezystor uzyjemy na bocznik, tzn jakiej dokladnosci,

Jakiej uda się zdobyć w rozsądnej cenie. Wartość mniejsza niż większa. Mniejsze
straty = mniejsze grzanie się = większa dokładność.

> e) ile to razem bedzie kosztowac i czego mozemy sie spodziewac po
> mierniku za 39.90 z Lidla ?

To osobna sprawa :)

> A nawet jak na wszystko odpowiemy pozytywnie, to zostanie nam ostatnie
> pytanie - czy wyniki licznika ktory zczytuje inkasent beda takie same
> jak naszego cuda, jesli podlaczymy jakis bardziej ciekawy odbiornik
> :-)

Do tego dążę, żeby takie były :) Zresztą oprócz mocy czynnej chciałbym też
mierzyć moc bierną, obliczać moc pozorną i na tej podstawie współczynnik
mocy (dobrze rozumiem że cos(fi) to to samo co moc czynna / moc pozorna?).

Teraz jeszcze jedno pytanie mi się nasunęło - czy żeby obliczyć moc bierną,
wystarczy podzielić sumę iloczynów U*I z ujemnymi wartościami przez ogólną
liczbę próbek? Nie trzeba tego potem mnożyć przez 2? Idealne obciążenie
reaktancyjne, które pobierze X mocy, odda też X - czy wtedy moc bierna
to X, czy 2X (bo była przesłana w obie strony)?

> http://www.analog.com/en/analog-to-digital-converter
s/energy-measurement/products/index.html
> I tam juz ceny rzedu 1-2$ za chip.
>
> Co za czasy, zeby obudowa kosztowala wiecej od elektroniki :-)

Ciekawe jak z dostępnością w Polsce...

--
Gof

do góry

Dnia Sat, 21 Apr 2012 20:52:38 +0000 (UTC), Adam Wysocki napisał(a):
> J.F <j...@p...onet.pl> wrote:
>> A nawet jak na wszystko odpowiemy pozytywnie, to zostanie nam ostatnie
>> pytanie - czy wyniki licznika ktory zczytuje inkasent beda takie same
>> jak naszego cuda, jesli podlaczymy jakis bardziej ciekawy odbiornik
>> :-)
> Do tego dążę, żeby takie były :)

Najprosciej uzyc takiego samego licznika :-)

> Zresztą oprócz mocy czynnej chciałbym też
> mierzyć moc bierną, obliczać moc pozorną i na tej podstawie współczynnik
> mocy (dobrze rozumiem że cos(fi) to to samo co moc czynna / moc pozorna?).

Tak, ale cos(fi) ma coraz mniejszy sens stosowania.

> Teraz jeszcze jedno pytanie mi się nasunęło - czy żeby obliczyć moc bierną,
> wystarczy podzielić sumę iloczynów U*I z ujemnymi wartościami przez ogólną
> liczbę próbek? Nie trzeba tego potem mnożyć przez 2? Idealne obciążenie
> reaktancyjne, które pobierze X mocy, odda też X - czy wtedy moc bierna
> to X, czy 2X (bo była przesłana w obie strony)?


O bierna sie tu kiedys pytalem i ciekawe odpowiedzi padly ... to nie takie
proste ja obliczyc, jak to nie sa czyste sinusoidy.

J.

do góry

W dniu 2012-04-22 14:40, J.F. pisze:

> O bierna sie tu kiedys pytalem i ciekawe odpowiedzi padly ...

Co producent miernika to inksza definicja :|


--
P. Jankisz
O rowerach: http://coogee.republika.pl/pj/pj.html
"Dopóki nie skorzystałem z Internetu, nie wiedziałem, że na świecie jest
tylu idiotów" Stanisław Lem

do góry

W dniu 2012-04-21 22:52, Adam Wysocki pisze:
> J.F<j...@p...onet.pl> wrote:
>> b) czy 12-bitowe przetworniki wystarcza, wszak chcemy zakres pomiarowy
>> 2-3kW, a potem sie pytamy ile bierze ladowarka bez telefonu,
>
> AVR ma 10-bitowy :) ale skoro i tak zbieramy tyle próbek to nic nie stoi na
> przeszkodzie, żeby przy okazji zrobić z nich oversampling i przy uśrednianiu
> nie dzielić wartości przez ich ilość, tylko przez ilość / współczynnik.
>
>> c) damy sobie transformatory izolujace prad i napiecie, czy zrobimy
>> calosc na potencjale sieci ?
>
> Myślałem o potencjale sieci i zasilaczu symetrycznym. Narysowałem jak bym
> to widział.
>
> http://www.chmurka.net/r/pwrmeter.png
>
> To trzy układy dla przejrzystości. lewy górny to zasilacz symetryczny, prawy
> górny to pomiar napięcia a dolny to pomiar prądu.
>
> IN1 i IN2 to wejście sieci, OUT1 i OUT2 wyjście do obciążenia, a OUTU i OUTI
> wyjście do ADC zasilanego niesymetrycznie (jego masa na poziomie V-). Dzielniki
> R3+R8,R4 i R13,R14 obliczę tak, żeby dla 0V (lub 0A) było na wyjściach 1/2 Uref
> wybranego ADC (miał być AVR, ale teraz się waham).

Do bani pomysł. Chyba że słaba dynamika i 5% dokładność wystarczy. Użyj
układu pokroju CS5460 (odpisałem w tym wątku). W środku ma wszystko
zrobione jak należy, aby dobrze pomierzyć energię, moc i pozostałe.
Brnięcie w AVRa i jego wewnętrzny przetwornik to strata czasu, podobnie
jak dopinanie 'jakiegoś' zewnętrznego.

Michał

do góry

Michał Lankosz <m...@t...pl> wrote:

> Użyj układu pokroju CS5460 (odpisałem w tym wątku). W środku ma wszystko
> zrobione jak należy, aby dobrze pomierzyć energię, moc i pozostałe.

Gdzie (i w jakiej cenie) można dostać ten układ? elecena.pl nie znajduje,
a Google wypluwa tylko szczoteczkę CURAPROX, nawet po wpisaniu Cirrus...

--
Gof

do góry