LEM CASR stroomtransformator - terugleveren detecteren?

Lager dan 2,5 VDC is de ene kant op, hoger dan 2,5 VDC is de andere kant op. Dus ja, de stroomrichting kan gemeten worden.

Lager dan 2,5V tijdens de negatieve alternantie, hoger dan 2,5V tijdens de positieve alternantie.
Als je de stroomrichting wil weten moet je de faseverschuiving meten tussen spanning en stroom.
Alles tussen -90° 0° +90° is afname, alles tussen +90° 180° -90°is injectie

Op vrijdag 25 oktober 2024 11:58:21 schreef OXO:
[...]
...
Alles tussen -90° 0° +90° is afname, alles tussen -90° 180° +90°is injectie

Dat begrijp ik niet goed.

Ik dacht dat bij afname de stroom in fase is met de spanning en alles wat in tegenfase is injectie, heb ik toch zo gemeten met de scoop.

LDmicro user.

Maw in fase (afname) is de cos tussen 0 en 1, in tegenfase (injectie) is de cos tussen 0 en -1.
0 is stilstaan, 1 is vol vooruit en -1 is vol achteruit .... en alles wat daartussen ligt is ook vooruit of achteruit (maar tager)

Hoeveel verschil in fase kan je eigenlijk verwachten? Ik snap dat je tegen het net aan moet 'duwen' als je stroom wil leveren, maar tegelijk kan ik moeilijk inschatten hoeveel graden verschil dat kan zijn.

Ik heb met m'n domme kop net die hele printplaat overigens weggegooid, wilde de werkplaats netjes hebben voor de vakantie, maargoed.

Ik zou een meetopstelling voor stroom en spanning moeten maken met een scope. Kan je de richting ook zichtbaar maken met een lissajous-patroon misschien? Met stroom op de ene, en spanning op de andere ingang?

[Bericht gewijzigd door Ledlover op vrijdag 25 oktober 2024 15:26:13 (46%)

Ik neem op kleine schaal reparaties van buizen-elektronica aan voor een heel aardig uurtarief. Interesse? Mail me!

Met een 2 kanaals scoop kun je dat goed meten, triggeren op de spanning (gebruik een trafo) en kijken naar de stroom, bij een ohmse belasting zie je dat best.

Op vrijdag 25 oktober 2024 12:42:00 schreef OXO:
Maw in fase (afname) is de cos tussen 0 en 1, in tegenfase (injectie) is de cos tussen 0 en -1.
0 is stilstaan, 1 is vol vooruit en -1 is vol achteruit .... en alles wat daartussen ligt is ook vooruit of achteruit (maar tager)

Dat is niet meer voor mij, de cos ligt mij al jaren niet meer zo goed ;)

LDmicro user.

heb zo'n set ergens liggen nog, een logo met 3 stroomspoelen met externe voeding welke de functie had om 8 laadpalen uit 1 63A groep te verdelen. systeempje van t eerste uur nog, waar gewoon de voeding werd afgeschakeld van de laders als de max bereikt was.

waar rook was, werkt nu iets niet meer
Frederick E. Terman

Honourable Member

In een andere thread is uitgebreid een stroom-heen-en-weer-detector behandeld, met uiteindelijk ook iets werkends. De basis was een soort synchrone detector.

Een eenvoudige manier - toen nog niet besproken - om de stroomrichting (en tegelijk de grootte) te bepalen, is de uitgang van de stroomtrafo eenvoudig in serie met een sample van de netspanning te zetten. Bij geen stroom meet je dan die spanningssample; bij stroomafname wordt de gemeten waarde dan groter, bij terugleveren juist kleiner (of andersom, afhankelijk van de polariteit van de trafowikkelingen).

Bij gebruikmaking van twee 6,3V-trafo's (waarvan er één de afgenomen of teruggeleverde stroom moet kunnen hebben, natuurlijk), zou je dan iets als het onderstaande kunnen maken.

Het stukje in rood rechts is de belasting, die ook kan terugleveren. In het voorbeeld schakelen we steeds tussen 2,5 seconden 6 A afname en 2,5 seconden 4 A teruglevering, telkens met een tussenpauze van ook 2,5 seconden.

De '6,3 V plus stroomsample' probeert de condensator te laden via D2; de '6,3 V' probeert hem te ontladen via D1. Het resultaat is een spanning van nul als er geen stroom loopt, en evenredig met de stroomsterkte plus of min bij stroomafname of -teruglevering.
(Een voordeel is dat de dioden beide geen kleine spanningen hoeven gelijk te richten, waardoor de lineariteit goed blijft.
Hoe D1 en D2 moeten staan hangt af van de gewenste meetpolariteit en van de polariteit van de trafo's.
Variaties in de netspanning werken niet door in de meting, doordat die in de gelijkrichters gecompenseerd worden.)

Door deze schakeling krijg je een vlotte reactie, niet alleen als de stroom (en dus de detectorspanning) toeneemt, maar óók als hij afneemt.
De condensator neem ik niet te groot, om dezelfde reden. De rimpel die je overhoudt kun je het beste in een apart filtertje wegwerken.

Blauw: rms-stroom (6 A, 0, 4 A terugleveren, 0, et cetera)
Groen: detectorspanning op C1. Vlotte reactie, maar met rimpel
Rood: na driepolig 10Hz-laagdoorlaatfiltertje (filter niet meer in schema getekend)

Uitgangsspanning hier 1/10 x rms-stroomwaarde, maar dat hangt natuurlijk af van je stroomtrafo en R5.

--
e: Het schema iets anders getekend, zodat het principe beter herkenbaar is. Dit is niét het synchroondetector-schema dat ik eerder eens plaatste (en waarnaar ook vaker verwezen is).
Hier worden de spanning- en stroomsample opgeteld, niet vermenigvuldigd.
(Dat eenvoudige en robuuste principe heeft als klein nadeel dat als de COS φ nul is (dus stroom 90 graden uit fase), en de stroom groot is (stroomsample wordt vergelijkbaar met de spanningssample), dat de aanwijzing dan niet meer helemaal nul blijft.
Dit nadeel heeft een (ideale) synchroondetector, dus de vorige schema's, niet. Ook daaraan kun je het verschil zien.

[Bericht gewijzigd door Frederick E. Terman op zondag 27 oktober 2024 21:48:25 (16%)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

@FET, die schakeling werd hier al verschillende keren gepubliceerd en die zou kunnen werken ware het niet dat het in de praktijk erg moeilijk zou zijn.
De meeste schakelingen hier zijn 'werktafel' schakelingen die er in de praktijk weinig van zullen terechtbrengen.

Een normaal huishouden heeft max 30A vandoen en liefst zonder al teveel ingrepen in zekeringskast.
Daarom gebruik ik een clip stroomtrafo (SCT013..) die je gewoon om de draad klikt.
Het nadeel hiervan dat je er geen vind die meer dan 1Vac afgeeft, wat maakt dat die CT bij 1A (230W) zo'n 1/30= 0.03vac of 30mVac afgeeft en dat is tussen al die vuiligheid op het net heel moeilijk om mee te werken.
Een stabiele meting op dat niveau is een hele opdracht waar je zonder controller eerder een kerstverlichting maakt dan stroommeting.

Een CT misbruiken als spanningstrafo door de secundaire spanning af te toppen zoals veel schema's hier doen kan ook maar dan heb je geen flauw idee hoeveel stroom erdoor gaat.

Ik heb al veel schakelingen gemaakt en altijd komen de problemen (storingen) opzetten als de teruggavestroom kleiner is dan 2A.
Ik denk dat de omvormer hier ook wat mee te maken heeft.

Volgens mij is het wachten op een betaalbare module die je aan de digitale meter kunt leggen waarmee je kunt 'spelen' en die zal er zeker komen.

LDmicro user.

je kunt dit met 6 stroomtrafo's zo maken, immers komt de voeding uit de PV van een interne groep en hoef je niet direct in 2 richting verkeer te denken om "gewoon" spul te kunnen gebruiken. je hebt dan geleverde stroom en afgenomen stroom.

analoog kan het ook, neem een paneelmeter waar het nulpunt in het midden van de schaal zit, dan kun je ook negatief en postitief maken met 3 stroomtrafo's.

waar rook was, werkt nu iets niet meer
Lambiek

Special Member

Op zaterdag 26 oktober 2024 08:55:07 schreef MGP:
Volgens mij is het wachten op een betaalbare module die je aan de digitale meter kunt leggen waarmee je kunt 'spelen' en die zal er zeker komen.

Die zijn er al, die worden al gebruikt door personen die de fabriekshallen vol hebben liggen met panelen. Anders moeten ze grof betalen voor de teruggeleverde stroom.

Die dingen communiceren met de omvormers en regelen de omvormer terug of schakelen de omvormer uit. De kastjes worden geleverd door de netbeheerder

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Lambiek, daar kun je niet mee spelen (toestellen aansluiten) ;)

Een arduino/esp bestaat ook al maar dat is voor veel mensen een stap tever.

LDmicro user.
Lambiek

Special Member

Op zaterdag 26 oktober 2024 10:55:49 schreef MGP:
Lambiek, daar kun je niet mee spelen (toestellen aansluiten) ;)

Daar kun je prima mee spelen, wel in combinatie met een controler. :)

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Op zaterdag 26 oktober 2024 16:02:34 schreef Lambiek:
Daar kun je prima mee spelen, wel in combinatie met een controler. :)

Dan zijn alle problemen hiermee opgelost :) :)

LDmicro user.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Op zaterdag 26 oktober 2024 08:55:07 schreef MGP:
@FET, die schakeling werd hier al verschillende keren gepubliceerd [...]

Nee, deze nog niet.
Ik heb het schema hierboven iets anders getekend, zodat de verwarring misschien minder gauw optreedt.

Intussen is zo'n kant-en-klare module natuurlijk gemakkelijker.
Maar misschien haal ik bij de Baco nog wel twee trafootjes, puur voor de wetenschap. ;)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

@MGP
”Laat het mij anders zeggen, zonder bijkomende schakeling kun je de richting van een AC stroom niet weten, bij een DC stroom kun je dat wel.”

Oei, wat heb ik wel niet aangericht met mijn reactie. De eerste afbeelding is van de datasheet van de door TS genoemde CASR stroomopnemer, waarin aangegeven wordt hoe deze AC-stromen kan meten. De tweede is van een SCT013 die met behulp van twee weerstanden exact dezelfde grafiek oplevert. Door het ‘optillen’ van het AC-signaal (superponeren) maak je er een DC-meetbaar signaal van. ”kan de stroomrichting gemeten worden?” Ja dus. ”Heb je wat aan het weten van de stroomrichting” Bij DC wel, maar bij AC niet, omdat AC tig-maal per seconde heen en weer gaat.

Stroom (Amperes) en energie (Watt) is niet hetzelfde. Om bij AC de energierichting (Watt) te bepalen zul je gelijktijdig ook de spanning moeten meten. Bij de schakeling van Frederick gebeurt dat dan ook.

@Ledlover
”Hoeveel verschil in fase kan je eigenlijk verwachten? Ik snap dat je tegen het net aan moet 'duwen' als je stroom wil leveren, maar tegelijk kan ik moeilijk inschatten hoeveel graden verschil dat kan zijn.”

Er mag helemaal geen fase-verschil zijn! Spanning en stroom moeten in fase blijven; cos phi moet 1 zijn en 1 blijven. Het enige verschil tussen opnemen en terugleveren is de stroomgrootte; bij opnemen is deze positief en bij terugleveren negatief (waardoor deze 180 graden verschoven lijkt te zijn).

Om het eigen energiegebruik en opname/terugleveren te kunnen meten, maak ik gebruik van een zelfgebouwde energiemonitor met twee SCT013 en een wekkerradio-transformator als spanningssensor. De monitor laat het huidig solar opgewerkt vermogen zien, het huishoudelijk gebruik, en de energie dat al of niet aan het net teruggeleverd wordt. Uiteraard zal ik niet alles optimaal uitgedokterd hebben.

Op maandag 28 oktober 2024 11:23:20 schreef Harm J Seef:
@Ledlover
”Hoeveel verschil in fase kan je eigenlijk verwachten? Ik snap dat je tegen het net aan moet 'duwen' als je stroom wil leveren, maar tegelijk kan ik moeilijk inschatten hoeveel graden verschil dat kan zijn.”

Er mag helemaal geen fase-verschil zijn! Spanning en stroom moeten in fase blijven; cos phi moet 1 zijn en 1 blijven. Het enige verschil tussen opnemen en terugleveren is de stroomgrootte; bij opnemen is deze positief en bij terugleveren negatief (waardoor deze 180 graden verschoven lijkt te zijn).

Wat ik daarmee bedoelde, is de faseverschuiving van stroom tegenover spanning.
Ik moet er eens zelf mee aan de slag. In tekst vind ik het wat moeilijk te vatten maar meestal vallen de puzzelstukjes op hun plek als ik ook daadwerkelijk m'n scope ergens aanhang.
Ik ga even de tijd nemen om jouw document door te lezen, ziet er interessant uit!

Edit: Een dubbeltje is gevallen nu ik zit te lezen, nu nog de stuiver en nog een dubbeltje en het kwartje is er :+
Inderdaad, geen faseverschuiving maar wel de stroom die positief danwel negatief kan zijn.

Ik neem op kleine schaal reparaties van buizen-elektronica aan voor een heel aardig uurtarief. Interesse? Mail me!

Op maandag 28 oktober 2024 11:23:20 schreef Harm J Seef:
Om bij AC de energierichting (Watt) te bepalen zul je gelijktijdig ook de spanning moeten meten. ..

Zo ingewikkeld is het bij mij niet, enkel de stroomrichting en grootte is voor mij belangrijk, energiecijfers moet ik niet hebben maar dat is persoonlijk.
De spanning wordt enkel gebruikt om de stroomrichting te weten.

Zo geraken we er toch uit ;) mooie pdf trouwens.

LDmicro user.

Het is feitelijk simpel genoeg.

AC is wisselstroom. Die gaat heen en weer, dus de richting verandert steeds. Aan het eind van de dag zijn de electronen geen steek verder gekomen :) .

Je heb afname als de stroom positief is terwijl ook de spanning positief is, en ook als ze allebei tegelijk negatief zijn.

En je hebt teruggave als de stroom negatief is terwijl de spanning positief is en andersom, dus stroom positief en spanning negatief.

Als je het net belast met een condensator dan krijg je 90 graden verschil tussen spanning en stroom. De condensator wordt dan telkens afwisselend geladen (afname) en ontladen (teruggave). En dat wil je niet bij een omvormer want dat levert niks op.

Dus een omvormer zal proberen om de stroom in tegenfase met de spanning het net op te duwen.

IA2109_LCD_ModulePag173_201.pdf

Ik lees:

"Voor veel mensen is energie een vanzelfsprekend containerbegrip. Iedereen
gebruikt het, maar slechts weinigen kunnen het goed omschrijven........
Energie wordt uitgedrukt in Joules. Elektrische energie wordt uitgedrukt in
Watt, waarbij 1 Watt hetzelfde is als 1 Joule."

Inderdaad, slechts weinigen kunnen het goed omschrijven.

Dat klopt dus net weer niet.

Een watt aan energieverbruik heb je als er één joule per seconde verbruikt wordt.

Omgekeerd, je hebt een joule verbruikt als je gedurende een seconde een watt hebt verbruikt, of gedurende twee seconde een half watt.

Het is hetzelfde als de verwarring tussen kW continue verbruik en kWh totaal verbruikte energie.
De ene is een 'energiestroom', de andere een energie 'hoeveelheid'.

Ik zou graag hebben dat mijn 400w straalkachel maar als 400 joule (0.00011 kWh) op de afrekening staat, lekker goedkoop, maar die 400 joule gebruikt ie helaas per seconde en ik moet ze allemaal betalen als 't kacheltje een uur lang aanstaat.

Ik neem op kleine schaal reparaties van buizen-elektronica aan voor een heel aardig uurtarief. Interesse? Mail me!

Spanning en stroom moeten in fase blijven; cos phi moet 1 zijn en 1 blijven. Het enige verschil tussen opnemen en terugleveren is de stroomgrootte; bij opnemen is deze positief en bij terugleveren negatief (waardoor deze 180 graden verschoven lijkt te zijn).

Niet lijkt maar is

Die leuke pdf komt na een "ingewikkelde" uitleg tot volgend besluit:

Energierichting bepalen. Het omslagpunt tussen energie afnemen en energie terugleveren zit in de positie en grootte van Imax ten opzichtte van Umax. Wanneer in één periode Imax samenvalt met Umax is de energierichting positief en wordt energie afgenomen. Wanneer in één periode Imin samenvalt met Umax is de energierichting negatief en wordt energie teruggeleverd.

Dat omslagpunt is gewoon wanneer je cos positief of negatief wordt.... of simpelweg faseveschuiving meten.
En Imax is hierbij enkel de bepalende factor voor hoeveel je afneemt of injecteert.

@OXO ”Dat omslagpunt is gewoon wanneer je cos positief of negatief wordt.... of simpelweg faseveschuiving meten.”

Ja, dat dacht ik in eerste instantie ook. De eerste versie van de energiemonitor was daarop gebaseerd. In de praktijk blijkt dat geen bruikbare oplossing omdat de aanname van teruglevering meten op basis van faseverschuiving onjuist is. Immers, dat zou ook betekenen dat bij het verhogen van een ohmse belasting de stroom kleiner wordt en er dan faseverschuiving moet optreden. En dat is beslist niet het geval.

Alleen een cos phi meting zal niet werken, je meet alleen de netwerk-arbeidsfactor op het meetpunt, maar niet of je energie afneemt of teruglevert en hoeveel.

@Ledlover ”Een watt aan energieverbruik heb je als er één joule per seconde verbruikt wordt.”

Natuurkundig helemaal correct. In de elektropraktijk wordt de ‘per seconde’ achterwege gelaten, en staat er op de gloeilamp ‘100W’ en geen ‘100W/s’. Hetzelfde op de stofzuiger, boormachine, enz.

In de elektropraktijk wordt de ‘per seconde’ achterwege gelaten, en staat er op de gloeilamp ‘100W’ en geen ‘100W/s’. Hetzelfde op de stofzuiger, boormachine, enz.

???
100 W is hetzelfde als 100 J/s.

W/s betekent niks en wordt dus terecht nooit gebruikt.

Op donderdag 31 oktober 2024 10:12:52 schreef Harm J Seef:

Natuurkundig helemaal correct. In de elektropraktijk wordt de ‘per seconde’ achterwege gelaten, en staat er op de gloeilamp ‘100W’ en geen ‘100W/s’. Hetzelfde op de stofzuiger, boormachine, enz.

Je ziet het, de joule is de eenheid voor energie, de watt voor vermogen. Twee onmogelijk met een "=" te verenigen zaken.
Die per seconde wordt weggelaten, omdat die per seconde helemaal niets te maken heeft met het verbruik.

Vergelijk het met ampere. Die gloeilamp trekt 0,45a. Niet 0,45a per seconde, want die ampere is een vloeiende stroom, niet een pakketje energie.

Of, omdat we altijd graag met water-analogieën werken - een rivier die 500m^3 water per minuut afvoert (een stroom), is niet hetzelde als 500m^3 water (een totale hoeveelheid).

Ik neem op kleine schaal reparaties van buizen-elektronica aan voor een heel aardig uurtarief. Interesse? Mail me!