Virranmittaus

Tehonmittaus ja virranmittaustekniikka
Kangasalan marraskuun 2011 kokouksessa jäi elämään virran tai oikeastaan tehon mittaus prosessorilla

Jorma löysi modifiointeja joiden avulla voi Ohlsonin tehomittauslaitteen tietoliikennedataa lukea ja tehdä omia muutoksia.
http://jdesbonnet.blogspot.com/2010/09/smart-electricity-meter-based-on-efergy.html&usg=AFQjCNHhLlktoIYoO4OjD7BvOvjvZUKZRw

Valitettavasti nämä laitteet olivat muuttuneet toiseen malliin ja nekin olivat loppuneet.

Tässä vaiheessa ehdotin, että ei tuossa ole mitään jota kannattisi kopioida.
Tehon mittauksen voi tehdä vanhalla tehomittarilla ( 1 tai 3 vaihe), joita on Suomi täynnä etämittareiden vaihtamisen takia.
Ne antavat suoraan eristettyjä pulsseja vaikiomäärän joka kilowatilla.

Näitä olen käyttänyt vuosikausia lämpöpumppujen energiamittareina + EBOX + USB tikku, jossa on ohjelma ja tilaa mittausdatalle .
ebox2300JSK.jpg

Toinen mahdollisuus on käämiä oma virtamuuntaja, 1000 kierrosta on muutaman minuutin juttu, jos sattuu omistamaan käämitäntäkoneen.

Kolmas vaihtoehto on ostaa muutan euron virtamuuntaja

Virtamuuntaja.jpg

Hannu sanoi, että virtamittarin voi tehdä kahdesta ferriittimuuntajasta, vahvistimesta ja kahdesta teholähteestä

Normaalisti virtamuuntaja tehdään yhdestä tai muutamasta paksusta ensiökierroksesta ja suuresta määrärästä toisiokierroksesta.
Hannu oli kerran kokeilut miten virtamuuntaja voi tehdä kahdesta viertamuuntajasta ja säästyä kierroksien käämimisestä.
Hän oli tehnyt kaksi muuntajaa sarjan ja saanut muuntosuhteeksi kahden muuntaja tuloksen. Tässä tapauksessa
1:32 ja 1:32 muuntaja antoi muuntosuhteeksi 32:32 = 1024 . Kuulostaa hienolta.

ferriiti_muuntja.jpg

Virtamuuntaja saa energiansa virtakierroksista N*I eli virta * kierrokset.
Muuntajan kuorma on toisiossa on aikaintegraali * kertaa toision jännite puolijakson aikana. Jos rauta kyllästyy sen toisiojännite romahtaa ja se ei seuraa enää mittausvirtaa. Toisiossa näkyy vain pieniä piikejä ja loppuosa jaksosta on nolla.

Koska ferritiin sydämen kyllästyminen tapahtuu paljon aikaisemmin kuin raudan, sitä ei käytetä yleisesti matalilla taajuuksilla.
Jos muuntajan jännite on pieni niin kuormitus eli sydämmen kyllästyminenkin tapahtuu suuremilla virroilla ja muuntajalla voi mitata suurempia virtoja.
Jotta mittaus voidaan tehdä niin jossakin vaiheessa virta pitää muuntaa jänniteeksi.
Muntaminen voidaan tehdä operaatiovahvistimella, joka toimii virta/jännitemuuntimena. Se ei ole käytännöllisesti katsoen lainkaan kuormita mitattavaa piiriä.

Hyvä ja varma menetelmä: virtamuuntaja

Normaalisti virtamuuntaja jälkeen on diodisilta ja sen jälkeen kuormistusvastus.
Virran muuntaminen mittausvirraksi virtamuuntajan avulla on suhteellisen helppoa, varmaa ja yksinkertaista.
Virtamuuntajassa on ongelmana suuret ylivirrat, jolloin viertamuutaja kyllästyy.
Muuntaja pitää mitoittaa noin 100 A 1 sekunniun ylikuormaa varten, jotta foliot eivät ehdi hävitä termisesti vikatapauksissa.
Käytämällä nelinkertaitaista folion paksuutta ( normaalisti 35um) , leveitä foloita (100 mil) ja kaksipuolisia folioita, CE-testit menevät läpi.

Toisen ongelma virtamuuntajan alapään tarkkus. Silloin syntyy virheitä kun pieni virta ei pysty magnetoimaan muuntaja sydäntä.
Virheet alkavat näkyä noin 0.5% alueella nimellisvirrasta.

Loppupäätelmä: virtamuuntaja on yksikertainen, edullinen, eristävä, tarkka, passiivinen, ei vaadi teholähdettä, 100 vuotta testattu menetelmä virran mittaamiseen.


Alla on Hannun menetelmä. Siinä on kaksi ferriitimuuntajaa jotka on kytketty sarjaan.

Rauta_muuntja.jpgs%C3%A4hk%C3%B6%C3%A4kuluttava_s%C3%A4hk%C3%B6ns%C3%A4%C3%A4st%C3%A4j%C3%A4.jpg

Tässä uusi kuva, Hannu sanoi että näillä mitattiin loistelampun virtaa 200KHz:lla Ruotsissa.
Jäi epäseväksi miten ferriitit toimii 50Hz. Onko laaja mittausalue? Minulla on muuntajat käämittynä kahden ferriitisydämmen ympörille

muuntaaMittaus.jpg
Olhson_energiamittari.jpg

Tässä on Heikin kehuma Ohlsonin 1-vaihe energiamittari. En ymmärrä miten se on saanut tarkkuudestaan kehuja lehtien testeissä?
Onko testejä tehty lainkaan. Taannoin oli vastaavia sähköartikkeleita Aamulehdessä.


Tässä on Jukan OH3HYP edotus huonon virtamuuntajan vahvistimeksi.

Oh3HYP_virtamuuntaj.jpg
Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License