Filtr prądu przemiennego

[Mikuada]

hej,

czy zwykły filtr RC jest w stanie "zablokować" przepływ prądu przemiennego? potrzebuje puścić przez uzwojenie pracujące w sieci 230 prąd stały i wyizolować go do układu pomiaru rezystancji. korzystam ze schematów z PN-90/E-06729, chcę zmierzyć rezystancje maszyny w biegu żeby określić jej temperaturę, tylko nigdzie nie mogę znaleść informacji na temat filtracji prądu przemiennego a nie po prostu zakłuceń.

[marek1707]

No ale przecież napięcie przemienne pozyskiwane z gniazdka w ścianie pochodzi z uzwojeń transformatora, który z definicji nie daje "prądu stałego" ani żadnej innej składowej stałej względem której mógłbyś mieć przesunięty sygnał prądowy. Jak więc wyobrażasz sobie swój pomiar, bo przecież za jeden okres 50Hz suma arytmetyczna każdej wielkości wyzeruje się. Gdyby odbiornik był niesymetryczny, np. prostownik jednopołówkowy, wtedy rzeczywiście można mówić o składowej stałej prądu odkształconego, to się mierzy i nawet są na to normy dla poszczególnych harmonicznych. Ale w maszynie indukcyjnej? Weź jeszcze raz zajrzyj do zadania, zastanów się co chcesz mierzyć, przemyśl to i napisz własnymi słowami. Czy chcdesz mierzyć rezystancję rzeczywistą uzwojeń podczas pracy? Jeżeli tak, to musisz sobie je zamodelować jako szeregowy układ LR i na podstawie zmierzonego napięcia i prądu oraz ich względnego przesunięcia fazowego osobno policzyć składowe L i R impedancji zespolonej. Ale wiesz, to nie ma nic wspólnego z jakimś tam "prądem stałym". Oczywiście, gdybyś nim dysponował i mógł go podłączyć do uzwojeń, sprawa byłaby trywialna, ale jak rozumiem tak nie jest?

BTW: Jeśli siedzisz w temacie to nie powołuj się na jakieś normy tylko dawaj schematy i rysunki, nawet odręczne. Nie każdy czytający ma dostęp do taklich dokumentów a obrazek czasem wyjaśnia więcej  niż strona tekstu.

BTW2: zakłóceń

BTW3: Chyba wreszcie doczytałem ze zrozumieniem co chcesz zrobić (ech wiosna, jak tu usiedzieć i myśleć gdy można śmigać na rowerze?). Czyli tak: chcesz odizolować maszynę (jakiej mocy? - to ważne bo filtry i metody pomiarów mogą być zupełnie inne dla 100W i dla 100kW) od sieci w taki sposób, by do jej zacisków "dodać" małe napięcie stałe i zmierzyć powstałą w ten spsób składową stałą prądu albo odwrotnie, "wstrzyknąć" mały prąd stały i zmierzyć powstałe napięcie stałe. A wszystko to na tle sporych napięć i pradów 50Hz, czy tak? Żeby pomóc musimy bardzo dobrze zrozumieć do chcesz zrobić. Nalegam na jakiś obrazek potwierdzający (lub zaprzeczający) to czego się powyżej domyślam.

[Mikuada]

tak, chodzi o przyłożenie dodatkowego, niewielkiego prądu stałego do zacisków uzwojenia i za jego pomocą zmierzenie rezystancji w czasie rzeczywistym podczas pracy maszyny - silnika. to metoda superpozycji, tylko trzeba wyizolować ten prąd stały. na schemacie jest metoda amperomierza i woltomierza, ja bym chciał tu zaadaptować mostek wheatsona i pytanie czym wytłumić prąd przemienny, czy rc da rade, czy kondensator będzie robił zwarcie? jeśli nie rc to czy da sie obliczyć filtr lc pod 50hz tak żeby całkowicie zdławić prąd przemienny, bo w lc sie nigdy nie zagłębiałem szczerze mówiąc 😉

a fakt pogoda dzisiaj piękna 😉

Edytowano Marzec 18, 2020 przez Mikuada

[marek1707]

Coś mi się wydaje, że zaczynasz od złej strony tj. od myślenia o rzeczach o których nie masz pojęcia. To naturalne, bo ich się boisz najbardziej. Filtry nigdy nie są idealne, żaden ich rodzaj nie jest lepszy czy gorszy a topologii filtrów jest jak mrówków. Wiedząc to, na razie zapomnij o filtrach itp i pogadajmy o samej metodzie. Na schemacie sprzed wieków widzę miliwoltomierz włączony jako amperomierz (ma bocznik rezystorowy z jakimiś dodatkowymi filtrami), źródło napięcia stałego (nie prądu) w postaci sporej baterii i mikroamperomierz mierzący uśrednione napięcie DC na uzwojeniach, oczywiście wyposażony w kolejne filtry, w tym LC. Pamiętaj, że mechniczne ustroje pomiarowe także miały swoje bezwładności i tłumienia powietrzne więc były doskonałymi elementami uśredniającymi czy stabilizującymi pomiar/odczyt. Jak rozumiem Ty gdzieś na końcu chcesz mieć przetwornik A/C i komputer? Czy może ten mostek z jakimś pokrętłem ma być ostatecznym elementem wskaźnikowym? Jak chcesz go wykorzystać?

Ogólnie w tym układzie masz do czynienia z dużymi sygnałami napięciowymi (230/400VAC) i prądowymi (nie wiemy jaka moc maszyny, wiesz to?) na których tle wystąpi słaby sygnał mierzony. I teraz najważniejsze jest przyjęcie jakichś liczb i ram tego projektu. No bo zobacz, jeśli teoretycznie przyłożysz 100V napięcia DC to sygnały zakłócające są tylko 2-3 razy większe niż to co mierzysz i filtr może być trywialny. Oczywiście to przykład skrajnie głupi; przy 100V DC uzwojenia pójdą z dymem, ale jeśli 100V to za dużo to ile jest OK? Jak dużo możesz przyłożyć napięcia pomiarowego by nie zakłócać pracy (np. nie podmagnesowywać rdzenia) maszyny. Jeżeli zapodasz np. 1V to jaki prąd popłynie, tj. o jakich rezystancjach mierzonych mówimy? i co ważniejsze: jakich rozdzielczości pomiaru oczekujesz? A jeśli już będziesz musiał wydzielać ten prąd z tego całego syfu robionego przez maszynę to jak dużo tego jest w stosunku do tego co chcesz mierzyć (jaki jest prąd znamionowy)? To są fundamentalne pytania i od takich szacunków musisz zacząć projekt, bo wymagane tłumienia i czasy odpowiedzi definiują wymagania na filtry i dopiero wtedy można zacząć myśleć o ich konstrukcji. Inny filtr będzie potrzebny gdy zechcesz zmierzyć niechby i 100mA z precyzją 0.1mA a inny gdy +/-10mA. A skoro celem tego wszystkiego jest pomiar temperatury miedzianego drutu, to czy w ogóle sprawdziłeś jaki jest współczynnik temperaturowy miedzi i o jakich zmianach rezystancji mówimy? Czy chcesz wykrywać "jest ogólnie dobrze"/"jest za gorąco" czy podawać temperaturę w stopniach +/-1°C a może +/-20°C? To są podstawy które musisz ustalić i podać. Bez tego gadanie o filtrach RC/LC/aktywnych/cyfrowych czy jeszcze innych jest zwykłym biciem piany.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Mikuada]

silniki od 250W do 3kW, napięcie bezpieczne to ok 10-12V DC, wiem że na politechnice wrocławskiej są wstanie to robić przy napięciach 1V. pobór padu przez maszyne podczas pomirów nie powinien przekraczać 5A na faze, zazwyczaj poniżej 2A, a dodatkowe napięcie ma być przykładane tylko na czas pomiaru. na początek odczyty mają byc robione starym analogowym mostkiem, jeśli to wszystko się uda, to będzie kupiony nowoczesny mostek z własnym precyzyjnym źródłem napięcia i komunikacja lan do cyfryzacji pomiaru. pomiar temp uzwojenia po przez pomiar rezystancji to jest normalny proces badania termiki silnika elektrycznego. zmiany są spore, dla delty t na poziomie 100* mamy przyrost rezystancji na poziomie 50%, wszystko określa prosty wzór (Rg-Ro)/Ro*(225*+To). 

Edytowano Marzec 19, 2020 przez Mikuada

[marek1707]

Przecież nie pytam o to wszystko bo tego nie wiem, tylko byś uzmysłowił sobie jakie odpowiedzi Ty musisz znać. Przecież to Twój projekt i Ty robisz założenia. Zatem napisz proszę co chcesz osiągnąć, czyli wyznacz sobie cele. Znając prądy i napięcia robocze maszyny, rezystancję uzwojeń i zakres jej zmian załóż jakieś konkretne napięcie pomiarowe i prąd. Przyjmij pewne rezystancje/moce rezystorów pomiarowych z czego wynikną wielkości napięć jakie dostaniesz na wejściu układu pomiarowego. I to wszystko dla Twojego przypadku a nie Politechniki. Zmierz się z liczbami, określ stosunki czyli jak się mają sygnały mierzone do nałożonych na nie sygnałów sieci zasilającej. Jeżeli przyjmiesz także jakieś oczekiwane dokładności pomiarów to wyjdą konieczne tłumienia filtrów. Nikt za Ciebie tego nie zrobi. Dawaj, oczekujemy konkretów (mnóstwa liczb - wytycznych do projektu) i to od nich można zacząć dyskusję o ich realności i koszcie realizacji. Dopóki nie wiem czego konkretnie oczekujesz to nie potrafię ocenić czy to jest możliwe i za jaką cenę.Być może nie warto robić jakiegoś rozbudowanego układu analogowego skoro np. zaraz będziecie realizować to cyfrowo a tam, w procesorze możesz zrobić dowolnie dobre filtry i jesteś ograniczany jedynie dynamiką przetwornika A/C i czasem odpowiedzi. To dwa różne podejścia i nie bardzo rozumiem ekonomię takiego dwukrotnego projektu.Albo robisz na ustrojach pomiarowych i organoleptycznym odczycie gołych napięć/prądów, albo robisz układ z przetwarzaniem cyfrowym, który prawdopodobnie będzie zupełnie inny. Nie potrzebuje być może skomplikowanych filtrów a jedynie 24-bitowy przetwornik dwukanałowy (być może delta-sigma, być może z jednoczesnym próbkowaniem) mierzący obie dostępne wielkości (U/I) na raz nawet na tle sporych zakłóceń i do tego kawałek algorytmu DSP do kalibracji, filtracji, obliczeń i transmisji wyniku.

BTW: Napisz także co rozumiesz pod pojęciem "mostek" i jak to się ma do metody przedstawionej na schemacie (kolejny rysunek?). Czy jest to klasyczny mostek Wheatstone'a i jak włączony, czy jednak jest to tylko jakieś hasło pod którym kryje się jakieś specyficzne dla tej metody rozwiązanie. Acha, i co to jest "nowoczesny mostek", bo jaki jest koń każdy widzi. Nie chodzi mi o typ i producenta tylko o zasadę pomiaru: z czego składa się podstawowy obwód mostka, jak jest włączony i co mierzymy.