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Soyosource Current Limiter Sensor auf drei Phasen umbauen mit externer Schaltung

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Carolus
(@carolus)
Famous Member Admin
Beigetreten: Vor 3 Jahren
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Veröffentlicht von: @r-l

Veröffentlicht von: @carolus

Was ändert das?

lass das mal den Phasenschieber durchlaufen. Dann sieht man es. Bei allen Verbrauchern die keinen sinusförmigen Strom aufnehmen, wird die Leistung nicht stimmen. Davon gibt es recht viele. Ein Oszilloskop an der Spule zeigt es.

Ich sage es nochmal: es geht garnicht darum, die Leistung zu messen.

Der Wandler benutzt das als Eingang in eine Regelschleife: er bringt die Leistung auf den gleichen Wert wie ein Verbrauch. Es ist eine Nullpunktregelung. Und dann ist der genaue Leistungswert egal.

PS: das Problem ist einer der schönen Fälle, wo man das Gesamtsystem betrachten muß. Natürlich ist deine Kritik technisch richtig. Sie macht aber hier nichts aus. 

Überleg Mal, ob es was ausmacht, wenn die Filterfrequenz nicht genau gleich der Netzfrequenz bist. Die Antwort ist schwierig, und das Ergebnis, im Gesamtsystem, spannend.

PS2: und ein Tip dazu: die Subtraktion der Leistung findet in den Stromwandlern statt.

Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.


   
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 R.L
(@r-l)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 6 Monaten
Beiträge: 118
 

Veröffentlicht von: @carolus

Ich sage es nochmal: es geht garnicht darum, die Leistung zu messen.

Der Wandler benutzt das als Eingang in eine Regelschleife: er bringt die Leistung auf den gleichen Wert wie ein Verbrauch. Es ist eine Nullpunktregelung. Und dann ist der genaue Leistungswert egal.

Der Limiter ermittelt die Wirkleistung und veranlasst den Soyo, genau diese Leistung einzuspeisen. Das Problem ist, dass man nichtsinusförmige Spannungen nicht einfach mit RC-Gleidern schieben kann. Das würde besteenfalls mit Verzögerungsleitungen gehen. Nichtsinusförmige Spannungen bestehen aus vielen Frequenzen, die in dem Fall nicht um 120° verschoben werden, sondern um irgend einen anderen Winkel,. Folge ist, dass der Limiter eine falsche Wirkleistung kalkuliert und dass dann die falsche Leistung eingespeist wird. Entweder sie ist zu gering oder zu hoch.


   
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Carolus
(@carolus)
Famous Member Admin
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 8242
 

Veröffentlicht von: @r-l

Veröffentlicht von: @carolus

Ich sage es nochmal: es geht garnicht darum, die Leistung zu messen.

Der Wandler benutzt das als Eingang in eine Regelschleife: er bringt die Leistung auf den gleichen Wert wie ein Verbrauch. Es ist eine Nullpunktregelung. Und dann ist der genaue Leistungswert egal.

Der Limiter ermittelt die Wirkleistung und veranlasst den Soyo, genau diese Leistung einzuspeisen.

Ich sags nur noch einmal.

Der STROMSENSOR ermittelt die Differenz aus VerbraucherSTROM und EinspeiseSTROM. 

In beiden Fällen Strom und NICHT Wirkleistung.

Veröffentlicht von: @r-l

Das Problem ist, dass man nichtsinusförmige Spannungen nicht einfach mit RC-Gleidern schieben kann.

Das ist theoretisch richtig, in der Praxis eine Frage der erforderlichen Genauigkeit. Du beschäftigst dich nicht einmal mit der Frage, welcher NICHT-Sinusanteil zum Problem werden würde.

Des weiteren beschäftigst du dich nicht mit der Frage, wieviel NICHT-Sinusanteil das Netz hat, und wieviel NICHT-Sinusanteil der Wandlerausgang.  Ich kann dir versichern, der ist beim Wandler höher als beim Netz selber. 

Und letztlich ist hier Frage, welchen Nicht-Sinusanteil der STROM hat. und nichts anderes. 

Veröffentlicht von: @r-l

Das würde bestenfalls mit Verzögerungsleitungen gehen.

Richtig ist, dass es mit Verzögerungsleitungen  geht. Sowas habe ich schon eingesetzt, etwa um 1974. Hiess damals Eimerketten speicher. Die waren noch analog.....

Veröffentlicht von: @r-l

Nichtsinusförmige Spannungen bestehen aus vielen Frequenzen, die in dem Fall nicht um 120° verschoben werden, sondern um irgend einen anderen Winkel

Das ist wieder faktisch richtig, und wieder beschäftigst du dich NICHT Mit der Frage, wieviel STROM-Nichtsinusanteil in den Signalen drin ist. NUR das ist im Stromwandler von Interesse. 

Und es ist falsch, weil Oberwellen Vielfache der Originalfrequenz sind, und genau in Phase. 

Veröffentlicht von: @r-l

. Folge ist, dass der Limiter eine falsche Wirkleistung kalkuliert und dass dann die falsche Leistung eingespeist wird. Entweder sie ist zu gering oder zu hoch.

Du übergehst hier einige elektrische Stationen.

Der, genauer: die drei Stromwandler bilden jeweils die Differenz zwischen den eingespeisten Strom und dem des Wandlers.

Da bei 2 Wandlern der eingespeiste Strom null ist, geben die einfach den Strom aus. der dritte Wandler bildet die DIFFERENZ aus Einspeisestrom ( der natürlich keine Oberwellen enthält , oder etwa doch ??) und dem Verbraucherstrom.

Die Filter "filtert" die Oberwellen aus.... was nichts anderes als einer dämpfung um 12 db entspricht. Es bleibt die Frage, wieviel Leistungsanteil geht dadurch verloeren?  Wieviel Anteil an Stromschwankungen  haben diese Oberwellen? Und welchen Fehler an LEISTUNGSanteil hat man aufgrund dieser fehlenden Oberwellen?

Du hast ja offensichtlich elektrische Ausbildung oder Studium. Da gibt es doch Theorie über die Leistungssprektren eines RECHTECKsignals. Und um wieviel niedriger, als Faktor oder in db bezogen auf STROM (nicht Leistung) liegen dann die Oberwellen eines Sinussignals, solange das noch als sinus erkennbar ist und nicht einem Rechteck ähnelt ? 

 

Und diese Signale werden addiert.

Der Wechselrichter hält das Summensignal der drei Stromwandler für das, was er von einer Phase als Verbraucherstrom erwartet. Und schickt über einen Stromwandler geanu diese Leistung raus. Das regelt er so, dass er das Minimum des Summensignals erhält, einschliesslich der Berücksichtigung der Phasenlage, aus der er die Richtung der Abweichungen bestimmen kann. 

Du bist aufgefordert, dich u erklären, welchen Anteil an stromUNTERSCHIED diese Oberwellen haben sollen. Davon wird dann nur ein Zehntel vom Wandler ausgeglichen. Und um diesen Anteil ist dasn die ausgeglichene SummenLEISTUNG nicht null. 

----

Komisch, dass es soviele Wechselrichter mit Stromwandlern gibt.

Denn es ist ja extra komisch, dass der Wechselricher das Differenzsignal aus Netz mit Oberwellen und sein eigenes ( ohne Oberwellen) so genau abstimmen kann, dass die Einspeisung und verbrauch sich ausgleichen. Meinst du im Ernst, dass ein WR in seinem Ausgangssignal die Oberwellen ausgleicht ??

 

 

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Carolus
(@carolus)
Famous Member Admin
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Quelle Wikipedia.

Wie gross ist der Leistungsanteil (im Bild sieht man SPANNUNG) zwischen dem RECHTECKsignal oben

und den SPANNUNGS- SPITZEN unten ab der zweiten Spitze ?

Und DAS ist ein Rechteck.

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Carolus
(@carolus)
Famous Member Admin
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Veröffentlicht von: @ochsnerj

Weiterhin hatte ich noch einen Eingangswiderstand von ca. 1,7 Ohm gemessen. Ich habe in meiner Schaltung jetzt 2 Ohm eingetragen.

Es gibt einen Onlinerechner zum berechnen des Phasenschiebers:

https://www.electronicdeveloper.de/FilterAktivAllPass.aspx

Mit diesem komme ich auf folgende Werte für R und C:

Für 60° ca. 185 Ohm und 10uF und für 120° ca. 555 Ohm und 10uF.

Mit ein bisschen herumprobieren komme ich auf folgende Schaltung:

https://tinyurl.com/2a7r6g2x

Die Verstärkung von 1 zu 1000 ist völlig willkürlich und ich weiß auch nicht wie sich ein realer Operationsverstärker im Vergleich zum Idealen verhält. Insgesamt zum aufbauen zu wage. Bei vertauschter Drehrichtung funktioniert das ganze nicht. 

Vielleicht hat noch jemand Tipps?

Mich interessiert deine Schaltung sehr, du bist schon so weit.

Falls du mitmachst, folgende Vorschläge :

- Bau das ganze um auf 3 Filter, wie ich vorgeschlagen habe. 

- eine Phase 2 Filter hintereinander, die Filter deiner Schaltung, die die Dämpfung ausgleichen können. Oder habe ich mich dabei verguckt ?

- eine Phaese ein Filter

- Eine Phase ohne Filter

- Die Filter mit dem Kondensator entweder 100 nF oder 300 nF. Die gibts als Keramikkondesator bequem in SMD, und die sind bipolar. Mit Elkos oder Tantal gibts ggf. Ärger, auch wegen der Stabilität. Allerdings sind die sMD pads verschieden, man müsste den grossn vorsehen. 

- Die Widerstände als Reihenschaltung von 2 Widerständen, Das müsste schon genaug gebnug sein, wenn man E12 Werte nimmt. Alternativ dazu auch einen Trimmer bestückbar, der parallel zu einem der Widerstände liegt. Damit könnte man die Phasenlage genau hintrimmen. Wenn man das denn genau genug messen kann.

bei 300 nF ist der Widerstand bei bequemen 15 kOhm, im Kopf gerechnet.

Ob der OP als Endstufe gegen 2 Ohm Genug Strom liefert, weiss ich nicht. ggf entewder ein beliebiges Verstärker IC oder eine bipolare Klasse A Endstufe nach dem Edwin prinzip.

-OP Verstärkung im leerlauf kannst du üblicherweise mizt 1:100000 annehmen. Wird aber kaum einen Unterschhied machen. 

Was meinst du ?

 

 

 

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menergie
(@ochsnerj)
Autarkiekönig
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Themenstarter  

@carolus 

Danke für die Tipps. Gute Idee, die Kondensatoren zu verkleinern. Ich werde mal schauen, welche Bauteile ich zuhause habe und die Schaltung damit aufbauen.

Eigentlich müsste ich mir ein Oszilloskop zulegen um die Phasenverschiebung messen zu können. Ich habe mit einem Modelleisenbahn Trafo und 10kOhm Widerstand noch einmal nachgemessen.

Zunächst einmal korrigiere ich: Eingangswiderstand ist 1,5Ohm.

Ergibt 2,2µV pro Watt bei 232V Eingangs Spannung oder 9,5nV pro Ampere.


   
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Carolus
(@carolus)
Famous Member Admin
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Beiträge: 8242
 

Der Stromsensor müsst eine Angabe für das Übertragungsverhältnis haben. 1:1000 oder 1:2000 oder so. kannst du da mal nachschauen ?

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menergie
(@ochsnerj)
Autarkiekönig
Beigetreten: Vor 3 Jahren
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Themenstarter  

Aufgedruckt ist: 1,5(6)A/0,5mA, das wäre rechnerisch 1:3000. Nach meiner Messung müssten es im Schnitt 1:2900 sein.


   
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Carolus
(@carolus)
Famous Member Admin
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Sehr gut. Damit kann ich arbeiten. 

Noch ein Hinweis: Mit ist noch aufgefallen, dass mein Urvorschlag war, Filter zu benutzen mit 28 Hz Grenzfrequenz. Oben der einen Link zeigt aber Phasenschieber ohne Filterwirkung. Da die einpolig sind, kann man damit aber keine 120 Grad machen, sondern nur 60 Grad (max 90 pro pol).

Und das führt dazu, dass man eine phase 60 Grad Vor, eine andere 60 Grad ZURÜCK schieben kann .... und die dritte invertieren. Das wiederum erscheint mir genau der vorschlag zu sein, der oben gemacht wurde... richtig ?

Jetzt bleibt nur noch, das ganze mal in eine Schaltng zu giessen.... mit berücksichtigung, dass man die OP gerne einpolig versorgt, aber die Wechselspannung theoretisch um null herum hat. Ideen ?

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menergie
(@ochsnerj)
Autarkiekönig
Beigetreten: Vor 3 Jahren
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Themenstarter  

Ich habe die Schaltung wie folgt angepasst und Bauteile bestellt. Alles 1% Widerstände, 2x LM324 und der 200Ohm Widerstand am Ausgang wird ein Trimmerpoti. 

https://tinyurl.com/2balmaph

Mal sehen, wie ich die Schaltung später messe. Ohne Oszilloskop wird's nicht gehen.


   
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Carolus
(@carolus)
Famous Member Admin
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Veröffentlicht von: @ochsnerj

Ohne Oszilloskop wird's nicht gehen.

Ich hatte mir schon überlegt, für eines der Eingang Signale eine Nadelimpuls Schaltung zu bauen, und den mit einem der beiden zu überlagern, dann hätte ein einkanaliges Oszilloskop genügt. Muss man aber immer noch 60 Grad genau genug ablesen können.

Da ich nur so ei Spiel Zeug habe, dso138, wäre das knapp geworden.

Aber deine Frage hat meine Glaskugel getriggert, und die hat nach 15 s eine Lösung ausgeworfen: ganz ohne Oszilloskop. Ohne weitere Zusatzschaltung. Und genau.

Gib mir noch ein paar Stunden, ich muss es nochmal gründlich durchdenken.

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 R.L
(@r-l)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 6 Monaten
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Inzwischen habe ich mir Gedanken über das Projekt gemacht. Es wird funktionieren, solange die Strom einigermaßen sinusförmig sind. Die 3 Eingangsschaltungen würde ich indentisch ausführen. Die Summierschaltung würde ich ebenfalls invertierend machen, allerdings mit einer Spannungsverstärkung von 1. Drei Eingangswiderstände und ein Gegenkopplungswiderstand mit 100kOhm. Die maximale Aussteuerung dieser Stufe tritt auf wenn alle 3 Phasen mit einer maximalen Last betrieben werden. Den Strom der dann noch ein unverzerrtes Signal liefert, würde ich mit je 6,4A entsprechend je 1470W festlegen. Das ergibt einen Spitzenwert von 9As. Bei 9As auf allen Phasen würden dann zum Beispiel 3Vs am Ausgang des OpAmps anliegen. Also 6VSS. Jede Eingangsstufe müsste bei einem Strom von 9As also eine Spannung von 1Vs ausgeben. Bei 9As liefert der Stromwandler einen Strom von 9As/3000=3mAs. Der Stromwandler würde direkt an den invertierenden Eingang angeschlossen werden. Der Gegenkopplungswiderstand liefert vom Ausgang her einen gleich großen Strom wie der Stromwandler, so dass eine virtuelle Masse entsteht. Damit kann dieser Widerstand festgelegt werden. Es mussen bei 1V 3mA fließen. Also 333Ohm. Die Ausgangsspannung des Summierers ist wegen der einfachen Spannungsverstärkung ebenfall 1Vs, wenn nur diese PHase belastet ist. Schließt man am Ausgang einen Widerstand von ebenfalls 333Ohm gegen Masse an, fließt hier exakt der gleiche Strom, den auch der Stromwandler liefert. Vermutlich wird der Eingang des Limiters sehr niederohmig sein, so dass er direkt mit diesem Widerstand gespeist werden kann. Soweit erst mal ohne Phasenschieber.

Diese r Beitrag wurde geändert Vor 6 Tagen 2 mal von R.L

   
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Carolus
(@carolus)
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Das hört sich nach einem richtig guten Plan an. 

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 R.L
(@r-l)
Vorsichtiger Stromfühler
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Veröffentlicht von: @carolus

Das hört sich nach einem richtig guten Plan an. 

Die RC-Glieder gefallen mir natürlich nicht. Besser wären zwei Sound-Recorder, die 6,66ms beziehungsweise 13,33ms Delay erzeugen könnten. Mir fällt dazu aber nur ein, dass es sowas eigentlich als billiges Modul geben müsste. Hat jemand eine Idee?

Delay Line für Gitarre. Das ist ein Eimerkettenspeicher, den @carolus erwähnt hat

Diese r Beitrag wurde geändert Vor 6 Tagen von R.L

   
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Carolus
(@carolus)
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Veröffentlicht von: @r-l

 

Die RC-Glieder gefallen mir natürlich nicht. Besser wären zwei Sound-Recorder, die 6,66ms beziehungsweise 13,33ms Delay erzeugen könnten. Mir fällt dazu aber nur ein, dass es sowas eigentlich als billiges Modul geben müsste. Hat jemand eine Idee?

Delay Line für Gitarre. Das ist ein Eimerkettenspeicher, den @carolus erwähnt hat

Ich bleibe bei meiner Einschätzung, dass das mit den RC-Schiebern gehen sollte. 

Und für den Abgleich habe ich auch was einfaches gefunden. DM reicht. Plus ein Trafo, der 1 A abgeben kann. 

 

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