Перейти к содержанию

Измерение 3-фазной цепи без нейтрали


Danik

Рекомендуемые сообщения

Доброго времени суток.
Стоит нетривиальная задача измерения переменного напряжения входной трехфазной цепи без нейтрали(только 3 провода). 
До этого использовалась следующая схема: 1 фаза использовалась как нейтраль и заводилась на специализированный АЦП, две фазы на входы того же ацп. Однако, как показала практика, это не совсем хороший вариант т.к. если у нас обрывается фаза, которую используем как нейтраль, то мы теряем способность измерений вообще и не можем сказать у нас оборвались 2 фазы измеряемые или фаза-нейтраль.
Ставить 3 подобных ацп, заменяя фазу-нейтраль тоже не подходит, т.к. внесутся искажения в измеряемую величину.
Я предположил, что можно соединить все три фазы через резисторы в одной точке, то получим виртуальную нейтраль, но не учел, что при перекосе фаз, получим полную фигню по измерениям значений. Следовательно тоже не подходит.

Знает кто-то схему для измерения трехфазной цепи без нейтрали? Или, возможно, уже готовое устройство (что-то вроде промышленных счетчиков) которые умеют отдавать данные, т.к. обработка значений будет проводится с помощью мк stm32f103. Связь с мк по SPI(желательно, но рассмотрю хоть какие варианты).

 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

14 часов назад, Danik сказал:

Или, возможно, уже готовое устройство (что-то вроде промышленных счетчиков) которые умеют отдавать данные,

что-то вроде это и есть промышленный счетчик с трансформаторным включением их много есть, тот же Энергия-9

умеет RS-485...

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Вам для каких целей это необходимо. В производстве используется реле контроля фаз (напряжения), типа такого ЕЛ 11М 380В 50Гц. Их много всяких разных.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. 

Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств. Подробнее параметры и результаты тестов новой серии PLM по ссылке.

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

6 часов назад, IMXO сказал:

что-то вроде это и есть промышленный счетчик с трансформаторным включением их много есть, тот же Энергия-9

умеет RS-485...

Энергия-9 большой. Посмотрю еще от этой же фирмы, когда искал не видел ее.

N43 11100E0 мне необходим размером примерно такой, но есть требование чтобы крепление было на лицевой панели и, желательно, винтами.  

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

5 часов назад, nvju1967 сказал:

Вам для каких целей это необходимо. В производстве используется реле контроля фаз (напряжения), типа такого ЕЛ 11М 380В 50Гц. Их много всяких разных.

Контроль питающей  корабельной сети.

3 часа назад, pavel1373 сказал:

То есть четвёртый провод изобрести в принципе невозможно?

Там корабельная сеть 380 В, 50 Гц, 3 провода. Никто изменения вносить в нее не даст. Мне, как бы это сказать, со стороны на нее "посмотреть" надо.

Изменено пользователем Danik
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Ну так и смотрите на "треугольник" - ему нулевой провод не нужен, а все перекосы легко вычисляются методами обычной тригонометрии. Естественно, при этом измерительные цепи должны быть гальванически развязаны, т.е. необходим трехфазный трансформатор (или 3 однофазных) или 3 датчика напряжения, например, семейства LEM.

И еще: а разве на корабле сеть не с глухозаземленной нейтралью?

Изменено пользователем ARV

Если забанить всех, кто набрался смелости думать независимо, здорово будет на форуме - как на кладбище: тишина, птички поют...

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

30 минут назад, ARV сказал:

а разве на корабле сеть не с глухозаземленной нейтралью?

Только если корабль сел на мель, иначе - глухозаводненная нейтраль. :)

Сорри за оффтоп...

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Что-то очень даже интересно как 3-х фазная и без нейтрали. Какое оборудование там есть и как оно работает. 3-х фазных счетчиков сколько угодно и передача данных по 485.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

44 минуты назад, ARV сказал:

Ну так и смотрите на "треугольник" - ему нулевой провод не нужен, а все перекосы легко вычисляются методами обычной тригонометрии. Естественно, при этом измерительные цепи должны быть гальванически развязаны, т.е. необходим трехфазный трансформатор (или 3 однофазных) или 3 датчика напряжения, например, семейства LEM.

И еще: а разве на корабле сеть не с глухозаземленной нейтралью?

Ну вот я не могу, к сожалению, найти или придумать схему для измерения напряжения "треугольника". Трансформаторы не подходят, слишком габаритные.(я про схемы преобразования "треугольник-звезда" и "открытый треугольник"). 

В моем случае нейтрали нет.

3 минуты назад, nvju1967 сказал:

Что-то очень даже интересно как 3-х фазная и без нейтрали. Какое оборудование там есть и как оно работает. 3-х фазных счетчиков сколько угодно и передача данных по 485.

К сожалению, не могу ответить на этот вопрос, потому что и сам не знаю:) Мне поставили задачу и условие, что сеть 3-провода. Вот я и пытаюсь что-то сделать. Все усугубляется требованиями к габаритам. Трехфазные счетчики, в основном, выпускаются для промышленности с креплением на DIN-рейку или пластиковыми креплениями на панель, весьма ненадежными. Ни то, ни другое не подходят.
Нашел измеритель от фирмы "Овен", а именно модели КМС-Ф1 и ИНС-Ф1, но они рассчитаны на 1 фазу. Написал им сообщение с вопросом про 3-фазы, но на данный момент без ответа.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Создайте искусственную нейтраль, и измеряйте относительно нее любым удобным способом.

1863736036_.jpg.fe2bedf1cb37761526f002e7e57340ae.jpg

Изменено пользователем КЭС
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

50 минут назад, Danik сказал:

Ну вот я не могу, к сожалению, найти или придумать схему для измерения напряжения "треугольника".

а там даже думать особо не надо или специализированные МС от аналоговых девиц , или три 16-ти разрядных АЦП с диф.входом на 100..200ksps + гальваническая развязка по питанию и входам/выходам

PS  ну а совсем для нишебродов китай выпускает ZMPT107  как пользовать смотрим здесь

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

 

23 часа назад, Danik сказал:

До этого использовалась следующая схема: 1 фаза использовалась как нейтраль и заводилась на специализированный АЦП, две фазы на входы того же ацп.

А для чего такой изврат? Есть режимы работы сети по нейтрали, от них и пляшите. Если изолированная нейтраль, то все ваши поиски средней точки - фигня, нужно измерять линейное напряжение (напряжение между фазами). Для токоприемников в этом режиме работы средняя точка тоже не нужна. Если нейтраль заземленная, то она (средняя точка) точно есть. Возможно она глухозаземленная и ее надо брать с корпуса.

Для изолированной нейтрали измеряете напряжения по всем парам фаз: А-В, В-С, С-А и все три напряжения подаете на ваш АЦП. А далее, действуете в зависимости от необходимого функционала. Например, нужно контролировать режим работы:  обрыв одной фазы (А) - пропадает (скорее, резко снижается, т.к. через потребителей будет протекать некоторый ток) два напряжения (А-В и С-А), третье остается в норме (В-С) и т.д. 

P.S. Не знаком с электропроводкой судов, но беглое прочтение показало, что там могут применяться обе системы. 

Переубедить Вас мне не удастся, поэтому сразу перейдем к оскорблениям.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

43 минуты назад, КЭС сказал:

Создайте искусственную нейтраль, и измеряйте относительно нее любым удобным способом.

1863736036_.jpg.fe2bedf1cb37761526f002e7e57340ae.jpg

Собственно такая схема у меня сейчас используется.(повторить для каждой фазы)

Снимок.PNG

2.PNG

13 минут назад, DoG70 сказал:

 

А для чего такой изврат? Есть режимы работы сети по нейтрали, от них и пляшите. Если изолированная нейтраль, то все ваши поиски средней точки - фигня, нужно измерять линейное напряжение (напряжение между фазами). Для токоприемников в этом режиме работы средняя точка тоже не нужна. Если нейтраль заземленная, то она (средняя точка) точно есть. Возможно она глухозаземленная и ее надо брать с корпуса.

Для изолированной нейтрали измеряете напряжения по всем парам фаз: А-В, В-С, С-А и все три напряжения подаете на ваш АЦП. А далее, действуете в зависимости от необходимого функционала. Например, нужно контролировать режим работы:  обрыв одной фазы (А) - пропадает (скорее, резко снижается, т.к. через потребителей будет протекать некоторый ток) два напряжения (А-В и С-А), третье остается в норме (В-С) и т.д. 

P.S. Не знаком с электропроводкой судов, но беглое прочтение показало, что там могут применяться обе системы. 

Такой изврат был сделан на прошлой версии устройства, я не принимал в этом участия и не могу знать :)

Изменено пользователем Danik
Добавление картинок.
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Тогда у вас есть шанс исправить ситуацию :D Но сначала нужно ответить на вопрос, что хотим получить от устройства: измерение напряжения или просто контроль за фазами (пропадание)? 

Переубедить Вас мне не удастся, поэтому сразу перейдем к оскорблениям.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

23 минуты назад, DoG70 сказал:

Тогда у вас есть шанс исправить ситуацию :D Но сначала нужно ответить на вопрос, что хотим получить от устройства: измерение напряжения или просто контроль за фазами (пропадание)? 

Измерение. 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

2 часа назад, КЭС сказал:

Создайте искусственную нейтраль, и измеряйте относительно нее любым удобным способом.

1863736036_.jpg.fe2bedf1cb37761526f002e7e57340ae.jpg

А вот что будет в такой схеме, если мы включим неравномерную нагрузку. Зеленый сигнал - это выход верхнего каскада ОУ(после R16). Красный - нижнего(после R21).

3.PNG

4.PNG

2 часа назад, IMXO сказал:

а там даже думать особо не надо или специализированные МС от аналоговых девиц , или три 16-ти разрядных АЦП с диф.входом на 100..200ksps + гальваническая развязка по питанию и входам/выходам

PS  ну а совсем для нишебродов китай выпускает ZMPT107  как пользовать смотрим здесь

Да, слона я и не заметил, сейчас посмотрю, как это примерно будет работать. 

Изменено пользователем Danik
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

16 часов назад, Danik сказал:

Измерение. 

Ага? Тогда следующий вопрос: что будете делать с результатами измерения? Просто смотреть на красивые цифры? В чём вообще потаённый смысл этого девайса?

А по теме... Посмотрите как сделан контроль напряжения у электриков на подстанциях, где применяются сети с изолированной нейтралью. На первой схеме нарисован измерительный трансформатор у которого первичные обмотки соединены в треугольник, т.е. без нуля, а вторичные в звезду с нулём. На второй схеме первички соединены звездой и с заземлением средней точки. В вашем случае вы можете сделать такую схему на трех измерительных трансформаторах:

17 часов назад, IMXO сказал:

китай выпускает ZMPT107  как пользовать смотрим здесь

 

 

1323.jpg

Переубедить Вас мне не удастся, поэтому сразу перейдем к оскорблениям.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

16 часов назад, Danik сказал:

А вот что будет в такой схеме, если мы включим неравномерную нагрузку. 

Почитайте все таки про сети с изолированной нейтралью :yes:

Переубедить Вас мне не удастся, поэтому сразу перейдем к оскорблениям.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

3 часа назад, DoG70 сказал:

Ага? Тогда следующий вопрос: что будете делать с результатами измерения? Просто смотреть на красивые цифры? В чём вообще потаённый смысл этого девайса?

А по теме... Посмотрите как сделан контроль напряжения у электриков на подстанциях, где применяются сети с изолированной нейтралью. На первой схеме нарисован измерительный трансформатор у которого первичные обмотки соединены в треугольник, т.е. без нуля, а вторичные в звезду с нулём. На второй схеме первички соединены звездой и с заземлением средней точки. В вашем случае вы можете сделать такую схему на трех измерительных трансформаторах:

 

 

1323.jpg

Переключаться между 2-мя фидерами питания(основным и резервным). Потаенный смысл девайся "узел измерений и контроля питания", измерение входных фидеров 380 В - малая часть девайса.

Трансформатор минимальных размеров, который я нашел будет примерно 150х150 мм, не подходит из-за больших габаритов.
 

Изменено пользователем Danik
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

16 минут назад, Danik сказал:

Переключаться между 2-мя фидерами питания(основным и резервным)

Всего то? Ну и нафига тогда синусоиду смотреть? Кст, выбор питания будет вручную или автоматически? Но в любом случае будет стоять достаточно объемный коммутационный аппарат, поэтому не совсем понятно ваше стремление к уменьшению габаритов.

Решение раз - поставить между фазами по светодиоды/оптрону и три выхода подать на схему: пропала фаза (две, три) - перевели питание.

Решение два - поставить между фазами три трансформатора, что советовал @IMXO . размер трансов 20х20х10 мм. Первички соединить в треугольник, вторички звездой с нулем и снова на схему. Можно поставить на каждом выходе по выпрямителю и вообще забить на отрицательную полуволну. И здесь можно даже организовать красивые картинки в виде цифр и векторных графиков на каком нибудь ЖК табло. Следует учесть, что при изолированной нейтрали напряжение по фазам будет "гулять". Может быть как меньше, так и больше. В любом случае выставляется какой то порог между мин и макс и если напряжение в любой из фаз вне диапазона, то переводим питание. 

Переубедить Вас мне не удастся, поэтому сразу перейдем к оскорблениям.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

28 минут назад, DoG70 сказал:

Всего то? Ну и нафига тогда синусоиду смотреть? Кст, выбор питания будет вручную или автоматически? Но в любом случае будет стоять достаточно объемный коммутационный аппарат, поэтому не совсем понятно ваше стремление к уменьшению габаритов.

Решение раз - поставить между фазами по светодиоды/оптрону и три выхода подать на схему: пропала фаза (две, три) - перевели питание.

Решение два - поставить между фазами три трансформатора, что советовал @IMXO . размер трансов 20х20х10 мм. Первички соединить в треугольник, вторички звездой с нулем и снова на схему. Можно поставить на каждом выходе по выпрямителю и вообще забить на отрицательную полуволну. И здесь можно даже организовать красивые картинки в виде цифр и векторных графиков на каком нибудь ЖК табло. Следует учесть, что при изолированной нейтрали напряжение по фазам будет "гулять". Может быть как меньше, так и больше. В любом случае выставляется какой то порог между мин и макс и если напряжение в любой из фаз вне диапазона, то переводим питание. 

Автоматически. Также действующее значение напряжения по используемому фидеру должно выводится на пульт оператора.
Не подскажите модель трансформатора с такими габаритами? Или речь идет о ZMPT107?

Изменено пользователем Danik
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

@Danik

Вы наверное думаете что решили свою проблему, а у меня только сейчас проснулся интерес к теме.

Мне интересно:

1. Для измерения доступно три фазных провода. В каком месте производится измерение? Возле источника (трансформатора, генератора), потребителя, где-то на линии или в любом произвольном месте (меняется)?

2. В источнике нейтраль есть или нет (звезда или треугольник)?

3. Есть ли потребители которые могут потреблять только от двух фаз (двух проводников) или от фазы и нейтрали, которая присутствует у потребителя (нейтраль у потребителя есть или нет?)?

4. Ваша автоматика зафиксировала отклонение и переключила (что? - другой источник, линию, отключила линию (потребителя (одну из линий)))... что-то изменится (а если нет?)? что за источники? что за потребители?

5. С какой целью вычислять какие были бы фазные напряжения, если бы фазы были бы соединены звездой, а не треугольником? Следует контролировать линейные напряжения. Если же нейтраль у потребителя присутствует, то контролировать напряжение надо у потребителя, так как измерение линейных напряжений в какой то точке, не даст представления о реальной величине напряжения у потребител(я/ей).

...

Изменено пользователем Хoхол
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы публикуете как гость. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Гость
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Восстановить форматирование

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

Загрузка...
  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    • Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
×
×
  • Создать...