ТРЁХФАЗНЫЙ ВАТТМЕТР

     простые интересные РАДИОСХЕМЫ сделанные своими руками

» ДАТАШИТ
Например: TDA2050


» РАДИОБЛОГИ
О доработке и ремонте проигрывателей винила
Схема сирены сигнализации с аккумулятором
Самый маленький SMD RGB LED куб
Автозапуск двигателя автомобиля на ATTiny13
Светодиодная лампа Camelion: ремонту не подлежит
Оксид-иодид висмута (BiOI) - основа будущих солнечных батарей
Часы настольные на ИН-14 индикаторах - схема и фото
Десятая муза – муза радиотехнического творчества


Радиосхемы » Измерители

ТРЁХФАЗНЫЙ ВАТТМЕТР

      

Давно нужно было создать простой измеритель на Arduino, который бы измерял расход электроэнергии. В то время, как есть в продаже немало доступных по цене счетчиков энергии одной фазы, 3-х фазные счетчики не столь распространены и, как правило, довольно дорогие. Поэтому решено было сделать самодельный. Конечно, для идеально точных измерений нужно измерить потребляемый ток и напряжение, но для этого устройства конструкцию упростили до измерения только тока, что уже дает неплохую оценку потребления киловатт-часов на стандартных электросетях (будем считать что отклонение от нормы напряжения невелико). Этот прибор измеряет ток через каждую фазу с помощью ТТ (трансформатора тока), а затем делает несколько вычислений, чтобы показать на ЖК экране ток, мощность, максимальную мощность и киловатт-часы, затраченные на каждую фазу.

Компоненты для сборки 3-фазного счётчика

  1. Arduino Uno
  2. ЖК-экран
  3. 3 x CTs – Talema AC1030
  4. 3 х 56 Ом нагрузочные резисторы
  5. 3 х 10µF конденсаторы
  6. 6 х 100к резисторы делителя

Внимание – будьте осторожны при подключении устройства к электросети и убедитесь, что питание выключено, прежде чем делать какие-либо соединения!

Процесс изготовления

Сначала нужно начать монтаж компонентов для создания датчиков тока, что производят сигнал, который Arduino может понять. Ардуино имеет только аналоговые входы напряжения, которые измеряют 0-5 В, так что надо преобразовать токовый выход из ТТ в опорное напряжение, а затем масштабировать его в 0-5 В диапазоне напряжений. Если вы собираетесь устанавливать измеритель мощности где-то постоянно, то можно сразу припаять резисторы и конденсатор непосредственно на каждый ТТ, чтобы они не могли отвалиться.

Принципиальная схема подключения ТТ к Arduino

ТРЁХФАЗНЫЙ ВАТТМЕТР - схема

Принципиальная схема подключения ТТ к Arduino

После подключения всех компонентов, нужно подключить датчики к линии, которую вы хотите контролировать. Для подключения к обычной 3-х фазной питающей сети, подсоедините каждый ТТ на каждую из фаз, как показано на схеме. Каждый ТТ должен иметь только один фазный провод, проходящей через его сердечник.

Выбор трансформатора тока

Важный элемент измерителя - трансформатор тока. Здесь используется Talema AC1030, который может выдержать 30 А номинальный, и 75 А максимальный ток. При 220 В, теоретически он может распознавать до 16 кВт в течение коротких периодов времени, но чтобы постоянно быть под нагрузкой - примерно 6 кВт. Чтобы рассчитать максимум мощности - умножьте ток на напряжение (обычно 220 В).

Расчет нагрузочного резистора

Далее нужно рассчитать нагрузочный резистор R3, который преобразует ток в опорное напряжение. Это делается путем деления первичного тока на коэффициент трансформации ТТ. Оно должно быть около 500-5000 к 1. В этой схеме он работал на 42 А с соотношением витков 1000:1, что дает вторичный ток 0.042 А. Аналоговое опорное напряжение на Arduino составляет 2,5 В, и чтобы определить сопротивление используем формулу R=V/I – R = 2.5/0.042=59.5 Ом. Ближайшее стандартное значение резистора 56 Ом, что и было использовано. Вот несколько вариантов разных кольцевых трансформаторов и их подходящие нагрузочные резисторы:

  • Murata 56050C – 10A – 50:1 – 13 Ом
  • Talema AS-103 – 15A – 300:1 – 51 Ом
  • Talema AC-1020 – 20A – 1000:1 – 130 Ом
  • Alttec L01-6215 – 30A – 1000:1 – 82 Ом
  • Alttec L01-6216 – 40A – 1000:1 – 62 Ом
  • Talema ACX-1050 – 50A – 2500:1 – 130 Ом
  • Alttec L01-6218 – 60A – 1000:1 – 43 Ом
  • Talema AC-1060 – 60A – 1000:1 – 43 Ом
  • Alttec L01-6219 – 75A – 1000:1 – 33 Ом
  • Alttec L01-6221 – 150A – 1000:1 – 18 Ом

Ещё необходимо 2 разделительных резистора, чтобы получить 2.5 вольта опорного напряжения к Arduino. Они должны быть одинаковыми, поэтому в данной схеме используются два резистора по 100 к.

Загрузка прошивки

Теперь можно прошить Arduino, если вы еще не сделали это сразу. Вот архив с кодом. Для проверки работоспособности и точности использовалось пару ламп накаливания - их потребление довольно близко к тому, что указано на этикетке, то есть 100 Вт лампочка использует очень близко к 100 Вт реальной мощности, так как это почти полностью резистивная нагрузка. Теперь необходимо настроить коэффициенты масштабирования, поиграйтесь с различными значениями, глядя что отображается на экране счетчика энергии.

Когда счетчик энергии будет откалиброван и коэффициенты масштабирования будут загружены на Ardunio, ваш 3-фазный измеритель готов к подключению.

После запуска, вы увидите 3 типа данных на экране ваттметра с последующим переключением по току, мощности, максимальной мощности и киловатт-часам потребленной энергии. В верхней строке появится фаза 1 и фаза 2, а в нижней строке отображается значение данных фазы 3.

   Форум по микроконтроллерам

   Обсудить статью ТРЁХФАЗНЫЙ ВАТТМЕТР


Схемы наши, лайки ваши - всё по честному. Оцените:


ДЕТСКИЙ ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ

ДЕТСКИЙ ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ     Испытание и модернизация китайского детского электромобиля.


СХЕМА РЕГУЛЯТОРА ЯРКОСТИ

РЕГУЛЯТОР ЯРКОСТИ     Схема устройства для плавного включения ламп накаливания.

МАГАЗИНЫ РАДИОДЕТАЛЕЙ В УКРАИНЕ

     Обзор нескольких наиболее популярных украинских интернет магазинов торгующих радиодеталями и другой электроникой.


КАК НАСТРОИТЬ СПУТНИКОВУЮ АНТЕННУ

КАК НАСТРОИТЬ СПУТНИКОВУЮ АНТЕННУ     Простая технология настройки спутниковой антенны даже неподготовленными специалистами.


» ПОИСК СХЕМ

» РАДИОЭЛЕМЕНТЫ


Группа вконтакте Канал ютуб Группа в фэйсбук Мобильная версия © 2010-2018, "Радиосхемы". Все права защищены. Почта