Cos phi meter

Over een aantal minuten zullen de andere forumleden wel met bruikbare oplossingen komen. Als je echt vindt dat je je meting moet doen met 1 fase en een nulpunt, kan je in plaats daarvan ook wel een goede aardverbinding gebruiken. Je krijgt geen driehoekschakeling binnen.Dat je machines en toestellen in driehoek schakelt is een ander verhaal. De trafo waar je elektr. vandaan komt is echt wel ster geschakelt, en dat sterpunt zit gewoon aan aarde.

Met 3 weerstanden in Ster kun je een virtueel sterpunt maken.
Met een 3 fase trafo kan het ook, de secundaire zijde moet dan in ster staan. De primaire maakt niet uit.
Maar dan moet je rekening houden met faseverschuiving door je trafo.

Een virtueel sterpunt lijkt me inderdaad een prima optie. Voor de stroommeting zou ik een paar Hall sensoren nemen (LEM, Honeywell, etc.).

Ik ben wel benieuwd hoe je de correctie wilt gaan doen, en waarom eigenlijk. Moet je de energiemaatschappij nu extra betalen omdat de cos phi te laag is?

Het makkelijkst is om het gewoon richting de belasting te meten. Meet de stroom naar de belasting tussen L1 en L2 en de spanning tussen L1 en L2, dan krijg je vanzelf de fase verschuiving

Ik verwacht niet dat de voedingstrafo in driehoek staat maar in ster. Ter plaatse zal het sterpunt geaard zijn. Je kan dus tussen de fase en het aardpunt de spanning meten. Houdt dan inderdaad rekening met een fase verschuiving van 30 graden.

[Bericht gewijzigd door Gringo op dinsdag 24 mei 2011 22:12:10 (11%)]

Je kan dus tussen de fase en het aardpunt de spanning meten.

Dat kan levensgevaarlijk zijn, en is dus ten sterkste af te raden.

He Toet, met een meetinstrument waar een stroompje door loopt waar zelfs de aardlekschakelaar niets van voelt ?

Spanning meten tussen fase en aarde is levensgevaarlijk, maar spanning meten tussen twee fasen is dat niet? Verklaar u nader.
Er zijn sowieso hele generaties geweest die spanning tussen fase en aarde hebben gemeten door middel van een schroevendraaier met een lampje erin. Ik ga ervan uit dat TS wil iets professioneler gereedschap heeft.

[Bericht gewijzigd door Gringo op dinsdag 24 mei 2011 22:27:44 (46%)]

Denk eerst eens heel goed na wat er gebeurt, en wat er gebeuren kan.
Als je er echt niet uitkomt, dan betekend dat dat je niet weet waar je mee bezig bent, en kan ik je alleen maar ontraden om je gewenste meter te bouwen.

Waarom zou je eigenlijk t.o.v. het nulpunt moeten meten? Uiteindelijk gaat het er toch om het faseverschil tussen de stroom door de fasen en de spanning tussen de fasen. Waarom kun je dan niet gewoon de spanning tussen elke set van fasen meten (dus met 3 spanningsdelers), en de stroom galvanisch gescheiden pakken met hall sensors?

Je zult de onderkant van die delers toch aan elkaar moeten leggen, en aan de ground van de schakeling (met een zwevende voeding). En daar heb je dan een virtuele neutraal...

Je kunt natuurlijk ook alleen de nuldoorgangen meten met 3x een bruggelijkrichter, een paar losse weerstanden en diodes (of een zenerdiode), en een optocoupler? Zoals je ook bij een enkelfase systeem een gescheiden nuldoorgangsdetector zou maken, dus. Op die manier heb je alle metingen galvanisch gescheiden.

http://www.eltime.co.uk/resources/product/datasheet_7.pdf

bladzijde 10 staat een aansluitschema van een cos phi meter.

Schoot mij deze morgen te binnen dat in de fabriek waar ik destijds werkte geen nul aanwezig was en ook in elke trafo verdeelinrichting een cos-phi meter zat.

Klassiek gezien is het zo dat een faseverschuiving (phi!) tussen de stroom en de spanning als de oorzaak van cosinus phi werd gezien.

Als de stroom en de spanning gelijk opgaan (dus op ieder moment: I_mom = V_mom / R), dan geldt namelijk P = U_rms * I_rms.

Als de stroom en de spanning niet gelijkvormig zijn, bijvoorbeeld verschoven maar ook andere golfvormen, geldt dat P < U_rms * I_rms, of P = cosphi * U_rms * I_rms.

Als de spanning en stroom alletwee mooi sinusvormig zijn, geldt cosphi = cos (phi).

Maar de netspanning is al lang geen sinus meer. En de belasting evenmin.

Wat je dus moet doen is, de spanning en de stroom tig keer per seconde meten, dan steeds P_mom = U_mom * I_mom uitrekenen en sommeren, maar ook de som van de U_mom * U_mom en I_mom * I_mom. De wortel van de som van de spanningen is dan de gemiddelde (RMS) spanning. Idem voor de stroom, en dan kan je dus cosphi uitrekenen met cosphi = P_rms / (U_rms * I_rms) .

Wiskundig klopt dat precies. Maar nu kun je een rare situatie krijgen:

Stel - het lichtnet is heel erg vervuild met een stevige 5e harmonische.
Stel - ik plaats een seriekring voor 50Hz in serie met mijn overigens zuiver ohms belasting.
Bij de kabelbinnenkomst is de netspanning ongewijzigd, maar mijn afgenomen stroom is nu bijna sinusvormig; in mijn belasting dus ook.

Nu gaat de leverancier rekenen, en hij doet dat met de spanning en stroom op het punt waar ik ze van hem overneem.
Er komt nu een cosphi uit die kleiner is dan 1.
Maar dat is niet mijn schuld, maar van de smerige netspanning.
Dus als ze mij zouden gaan belasten vanwege een te lage cosphi, dan zou ik wel in opstand moeten komen.

Deze situatie kun je ook zo zien: de leverancier vindt dat mijn belasting reactief is, maar mijn belasting is dat alleen op die ongewenste vijfde harmonische. Op 50Hz is hij ohms, en eigenlijk zou je alleen op 50Hz mogen beoordelen.

Volgens mij heb je als klant toch ook altijd wel een klein voordeel aan een goede cos phi. Blindstroom maakt je zekeringen warm, waardoor je voor een grotere aansluitwaarde betaalt dan dat je werkelijk nodig hebt.

FET, jij sluit dan iets aan wat ("expres") alleen stroom (en geen vermogen) verbruikt. Wat jij ook als oorzaak daarvan beoordeelt, de leverancier moet over die stroom de verliezen betalen.

Als ze je aanslaan voor een slechte cos phi, dan klopt dat m.i. dus prima. En de berekening die ik voorstelde blijft trouwens ook helemaal gelden.

@Vla_axel.

Je hebt geen nul nodig. Het faseverschil tussen de (gekoppelde) lijnspanning en de fasespanning is 30 graden. Deze moet je erbij op tellen, om de juiste (fase)nuldoorgang te bepalen.

@doorslagspanning
Met dat van jou kan ik wel voortwerken.
Dat ik daar niet aan gadacht heb

Maar ik heb een aanbod van iemand gekregen voor een cos phi regelaar voor 50 euro.
En dat kan ik eigenlijk niet afslaan he

@rew: je snapt mijn post niet.

Natuurlijk geldt je berekening precies. Met die opmerking begon ik zelfs. Het is trouwens ook de definitie van de arbeidsfactor.

Mijn belasting is zuiver ohms, neemt dus stroom en spanning en dus vermogen. De cosphi is ideaal.

Nu levert het net aan mij een sterke harmonische. Om daar van af te komen plaats ik een netfilter.

Omdat het net die harmonische levert, en IK die niet wil gebruiken, levert de berekening NU een lagere cosphi op.

Dat komt doordat ik die 5e harmonische nu niet meer ohms belast; het filter zit er immers voor.

De berekening houdt er geen rekening mee dat die 5e harmonische ongewenst is, en dat niet IK, maar de leverancier hem veroorzaakt heeft.

Als de netspanning erg vervuild is, levert het plaatsen van een netfilter dus volgens de berekening een hogere cosphi op.

Dat klopt wiskundig ook wel, maar het is niet de schuld van de verbruiker dat hij moet filteren, maar van de leverancier van de slechte sinus.

Tja.... Als jij een perfect ohmse belasting hebt, maar last hebt van de 5e harmonische in het net, dan kan je ofwel een filter plaatsen wat een lagere cos phi tot gevolg heeft, of een dure "perfecte sinus generator" die het net "perfect ohms belast".

Jij zit m.i. een beetje vastgeroest in het idee dat er volgens jou een perfecte sinus uit het stopkontakt moet komen.

Ook in de 5e harmonische zit energie. Als je die in je ohmse belasting gebruikt, heb je de hoogste cosphi die je kunt krijgen (1.0). Gebruik je hem niet, wordt de cosphi lager.

Op 26 mei 2011 08:44:55 schreef Frederick E. Terman:
De berekening houdt er geen rekening mee dat die 5e harmonische ongewenst is, en dat niet IK, maar de leverancier hem veroorzaakt heeft.

De leverancier veroorzaakt geen harmonischen. Dat doen de gebruikers met elkaar. Leveranciers (eigenlijk de netwerkbedrijven) doen juist hun stinkende best om van die harmonischen af te komen, o.a. door grote veroorzakers te verplichten om filters te installeren. Maar het is vechten tegen de bierkaai.
De 5e harmonische (en ook de zevende) wordt voornamelijk veroorzaakt door TV-toestellen en computers. Dat zit in de aard van de voedingen die in die toestellen worden gebruikt.
De derde harmonische wordt veroorzaakt door gasontladingslampen. Daaronder vallen ook TL-armaturen.

Ik weet niet of het een teken van vastgeroestheid is, dat ik opeens zie dat de definitie een verbruiker straft voor een slecht signaal van de leverancier (of in ieder geval: van de netaansluiting).

Ik heb het er ook niet over hoe die harmonische daar gekomen is.

Ik zeg alleen: grappig, als ik een netfilter plaats - wat normaal als 'goed' wordt beschouwd - dan kost mij dat in dit voorbeeld punten; ik krijg een slechtere cosphi achter mijn naam.

Terwijl dat alleen komt omdat ik die harmonische niet wil hebben.
Wil je dus een goede cosphi laten zien, dan moet je alle harmonischen en andere vuiltjes opeten, en mag je ze niet filteren.

Dat is gewoon iets dat uit de definitie volgt, en me opviel als leuk. Meer niet.

@FET, zit jij dan in een positie dat je moet betalen voor een slechte cosphi? (eigenlijk betaal je voor afname van blindstroom)
Normaal komt dat alleen voor bij zeer grote verbruikers, waar het de moeite waard is om daarvoor de meetapparatuur te installeren.

OK FET. accoord... Inderdaad "grappig" dat als je de 250Hz energie weigert, je daarvoor moet betalen.

Anderzijds, het tarief voor de blindstroom zal wel fors lager zijn dan die voor echte stroom. Mag ik aannemen.

@Klaas: nee hoor. Het is gewoon iets dat me opviel aan die (correcte) definitie.

Okee, da's duidelijk.
Maar nu terug naar je oorspronkelijke verhaal, met die 50Hz seriekring voor een ohmse belasting.
Ik zie niet in waarom die een slechte cosphi zou opleveren.