Измеритель мощности для ваттоутера

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Способные.

Пригодные, для того и делались.

 

С одним трансформатором тока - неспособные и непригодные. И к тому же неспособные правильно мерять реактивные нагрузки.

Вы бы как-то определились, что ли. А то вас мотает из одной крайности в другую: то вам непременно надо мерять напряжение в каждой фазе, а потом вдруг вообще без всякого измерения напряжения или фазы все якобы хорошо работает.

 

Получил трансы. Никакого опережения выходного сигнала не наблюдаю, сетевое напряжение и напряжение на выходе идеально совпадают. Опережение в 450 мкс я бы заметил.

Вот смотрите.

• Желтая линия - сетевое напряжение. Между фазой и нейтралью включен делитель 33к+33к, к средней точке подключен щуп 1:10, осциллограф заземлен, вход DC.
  
• Синяя линя - сигнал на вторичке. последовательно с первичкой включен резистор 66 кОм, параллельно вторичке - резистор 100 Ом. Щуп 1:1, вход тоже DC. Синяя линия отмасштабирована в осциллографе таким образом, чтобы совпадать по размаху с желтой.

На первом снимке синяя линия сдвинута вниз настолько, чтобы расхождение между синей и желтой в районе нуля составляло примерно 400 мкс. Это сделано, чтобы показать, насколько хорошо был бы виден такой сдвиг фазы.


А на втором снимке линии сведены воедино, никакого расхождения не видно, ни по фазе, ни по искажению формы.

 

@_AK_, Да, судя по осциллограммам всё отлично. Значит мне достался неправильный экземпляр. А можете тоже самое посмотреть с резистором 820 кОм в первичной цепи ? И фото трансов.

 

Добавил 820к в первичку, амплитуда упала, синяя линия стала "волосатой" из-за наводок, но расхождения не добавилось:



Трансформатор:

 

Конечно, все может быть. Но скорее объяснение в ином.

То же самое подключение, линии сведены, все совпадает. Но после этого для синей линии (вторичка трансформатора) я перевел вход осциллографа из режима DC в AC. Не это ли вы наблюдали?



У меня набег фазы получился более 1 мс, но в вашем осциллографе емкость разделительного конденсатора наверное была раза в два-три больше. Или, может, у вас оба канала были в режиме АС, но при этом емкости конденсаторов отличались настолько, что получился набег фазы 450 мкс и кажущееся искажение формы. В моем осциллографе при переводе обоих каналов в АС появляется небольшое расхождение фаз, примерно 30-40 мкс.

 

Измерял в DC, но всё может быть, буду разбираться сегодня ещё раз, поскольку ваши результаты измерений весьма положительные.

 

Вынужден признать, что был неправ, утверждая о большом сдвиге фазы выходного сигнала трансформатора ZMPT101B. Сделал измерения другим осциллографом, и действительно, форма сетевого напряжения идеально повторяется выходным сигналом на вторичке ZMPT101B. Запаздывание выходного сигнала составляет всего 50 мкс при резисторе в первичке 240 кОм и 1,3 кОм во вторичке. Даже не нужно никакого усилителя для применения этого трансформатора в измерителе мощности. Амплитуда выходного напряжения вплоть до 4,3 В не приводит к насыщению трансформатора, что более чем достаточно для подачи на АЦП.
Так что два вывода:
1. мой тектроникс врёт!
2. трансформатор ZMPT101B для применения в измерителе мощности почти идеален.

 

При 66к в первичке и 1к во вторичке у меня появились заметные искажения формы в районе нуля:

После переноса резистора 1к в первичку искажения исчезли.

 

Меня вполне устраивает такое подключение:

• 100к между фазой и выводом 1 первички
• 2.2к параллельно первичке
• 100к между нейтралью и выводом 2 первички
• 3.3к и 1000пФ параллельно вторичке

Искажений не видно, размах на выходе подходящий, опережение по фазе около 30 мкс, именно такое и хотелось получить

 

Это насыщение даёт о себе знать, на выходе трансформатора амлитуда уже более 4,5 В .

 

Проблема в том, что насыщение не должно зависеть от того, где включен резистор, в первичной или во вторичной обмотке. Потому что ток магнетизации сердечника никак не зависит от тока нагрузки.

 

Это же токовый трансформатор, в нём как раз зависит.

 

Всегда думал, что трансформатор тока принципиально ничем не отличается от трансформатора напряжения. Процессы в них идут одинаковые, эквивалентные схемы одинаковые. Схема использования заметно другая. СТ как правило делают повышающим и характеризуют током насыщения (первичной обмотки) и индуктивностью вторичной обмотки, поэтому СТ принято называть "трансформатором тока". Но это чисто для удобства, чтобы меньше путаться и сразу направить ход мыслей в нужную сторону, специфическую для СТ.

В данном же случае трансформатор 1:1, и в сущности ничем не отличается от трансформатора напряжения. При токах магнетизации первичной обмотки до 2мА сердечник не должен входить в насыщение. Если бы была известна индуктивность первичной обмотки, можно было бы рассчитать, до какого напряжения на первичной обмотке он не должен входить в насыщение.

Эквивалентная схема идеального трансформатора 1:1 представляет собой просто катушку индуктивности величиной равной индуктивности первичной обмотки. При этом перенос резистора из вторичной обмотки в первичную вообще никак не изменяет эквивалентную схему и, соответственно, не меняет магнитный поток в сердечнике.

В эквивалентную схему реального трансформатора, помимо индуктивности первичной обмотки, входит индуктивность рассеяния, включенная последовательно с нагрузкой. Перенос нагрузки из вторички в первичку устраняет ток через индуктивность рассеяния, но это не должно сильно сказываться на магнитном потоке сердечника, поскольку индуктивность рассеяния значительно (на порядок или два) меньше индуктивности первички.

В общем, странно мне это, чего-то я наверное упускаю в своих рассуждениях...

 

@_AK_, Всё вы правильно пишете, но мне кажется забыли про резистор, включенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора. А чем меньше сопротивление нагрузочного резистора во вторичной обмотке, тем больше напряжения падает на резисторе в первичке, и меньше напряжение на первичной и соответственно вторичной обмотках. При этом ток намагничивания и индукция в сердечнике, как известно зависят от напряжения, приложенного к обмоткам:
B=(U*t)/(S*N)
Вот вам и зависимость тока намагничивания от нагрузки на вторичной обмотке.