Jak monitorować obciążenie silnika jednofazowego 240V za pomocą mikrokontrolera?

Witam

Mam za zadanie nadzorować pracę pompy napędzanej silnikiem jednofazowym ~240V za pomocą mikro-kontrolera. Proszę o poradę w jaki sposób najtaniej sprawdzać stan pracy takiego silnika. Chciałbym wykrywać obciążenie silnika (nie wymagam extra dokładności), ewentualnie zblokowanie silnika (prąd zwarcia) w celu nadzorowania ciśnienia no i oczywiście aby zapobiec zblokowaniu silnika.

Poszukuję prostego rozwiązania gdyż nie jestem na etapie zaawansowania chociaż chętnie podejmę się wyzwania

Najprościej kontroluj prąd płynący przez silnik i ustaw próg po przekroczeniu którego silnik zostanie odłączony i włączy się alarm. W celu kontroli prądu i jednoczesnej separacji układu pomiarowego od sieci w szereg z silnikiem włącz przekładnik prądowy.

Dzięki wielkie

A tak apropos czy muszę prostować następnie czy można jakoś inaczej podłączyć się do uC do przetwornika A/C?

Robiłem taki układ ale bez µC (potrzebowałem przetwornik mierzący prąd silnika pomy na częstotliwość od 0Hz do 2kHz - dla sterowników PLC z szybkimi wejściami licznikowymi). Proponuję zainteresować się mini przekładnikiem prądowym firmy TALEMA AC1010 + przetwornik True RMS AD736 i dopiero µC.
Generalnie na wyjściu przekładnika jest napięcie przemienne o wartości proporcjonalnej do płynącego prądu, napięcie zależne od rezystora wpiętego w uzwojenie wtórne. Następnie napięcie to podajesz na AD736 a na wyjściu masz napięcie stałe o wartości skutecznej napięcia wejściowego. Dalej na wejście analogowe przetwornika A/D µC i tu już sobie poradzisz.

AD736 jest troszkę za drogi. Odczyt pracy pompy, a dokładnie dwóch pomp jest częścią większej całości którą muszę wykonać.

Chciałbym to zrealizować w prosty a zarazem tani sposób - jeśli to wykonalne?

http://sklep.monster.pl/Produkty(3,,).aspx?search=ad736

19zł to za dużo? Nie wiem czy znajdziesz tańszy sposób.

Przepraszam, patrzyłem na TME i widziałem po około 50zl. No te 19zl jeszcze można jakoś strawić. Kwestia tego ze cały sterownik musi mi wyjść w miarę tanio.

Można jeszcze prościej (i mniej dokładnie) to wykonać w oparciu o prostownik idealny z użyciem wzmacniaczy operacyjnych - ja potrzebowałem odchyłki od liniowości poniżej 1%.
W necie jest wiele materiałów na temat prostowników idealnych ale np projektowanie (oprcowanie schematu i płytki drukowanej) + zmieszczenie w małą obudowę okazało się nie warte zachodu stąd poszedłem w True RMS - prościutka aplikacja, małe gabaryty i układ daje radę.

Po wgłębieniu się w temat stwierdzam że układ AD736 jest godny uwagi i warto taki przetestować. Pytanie tylko czy do moich celów potrzebuję wartość skuteczną ????

Nie mogę się doszukać wykresów poboru mocy biernej i czynnej przez silnik w całym zakresie jego pracy. Czy można uznać że pobór jest sinusoidalny? W sumie wystarczyłoby mi znać pewną bliżej nieokreśloną wartość obciążenia silnika np. stwierdzoną doświadczalnie i wyrażoną w procentach. Gdzie 100% byłby to start silnika i prąd zwarcia a 0% bieg jałowy lub zatrzymanie silnika.

Czym więcej czytam tym mniej z tego rozumie.

W zasadzie True RMS nie jest Ci potrzebny. Używałem tego scalaka bo potrzebowałem dobrej dokładności pomiaru i zaproponowałem Tobie bo ma prostą aplikację i świetnie nadaje się do Twoich potrzeb. Może jest inny scalak zawierający wyłącznie prostownik idealny (tańszy) który zrobi robotę lecz mniej dokładnie.
Z reguły jako 100% dla pomp ustawia się prąd znamionowy silnika z tabliczki znamionowej. Mam do czynienia z pompami ściekowymi i do wody czystej. Te pierwsze przy nominalnych warunkach pracy (nie zapowietrzone i obciążone przepływem mniej więcej nominalnym) pobierają 88% - 96% prądu nominalnego.
Ja zrobiłem to tak:
Przekładnik ma tak dobrany rezystor aby dla prądu 10A (po stronie pierwotnej) na wyjściu było 2V wartości skutecznej. AD736 na wyjściu powinien mieć 2V DC. Przekładnik można przeciążać do 50A (5x prąd znamionowy) co daje 5V DC po przetworniku True RMS. Jeśli sygnał DC podajesz na µC to zdaje się powinien przetważać prawidłowo co najmniej do 4,5VDC zatem możesz mieżyć prąd od 0 do 45A a 100% ma być równe prądowi znamionowemu silnika.

A czy zastosowanie zwykłego scalonego mostka prostowniczego przyniesie wystarczające rezultaty do moich celów? Nie wiem jak zmienia się pobór mocy czynnej i biernej zależnie od obciążenia silnika.

Mostek prostowniczy obcina napięcie o około 1,4V (spadek na dwóch diodach) także nijak to się ma do pomiaru, druga sprawa to znaaaczne odkształcenie przebiegu od sinusoidy.

W sumie to lepiej dopłacić i podawać dokładne odczyty niż bawić się w jakieś podejrzane rozwiązania Zakupie takie układy i będę próbował coś splecić.
A czy lepiej zakupić przekładnik podpinany szeregowo czy ten z otworem na przejście kabla - wydaje mi się mało profesjonalny ?

Odnośnie przekładnika - to zależy jaką konstrukcję mechaniczną przyjmiesz. Ja robiłem przetwornik w obudowie zapinanej na szynę TSH35 także potrzebowałem wersję z otworem przez który przewlekałem przewód podczas szycia szafy.

Oto dla ułatwienia wycinek mojej konstrukcji. Napięcie wyjściowe na C8.

W końcu dotarły do mnie elementy i mogę się brać za próby wykonania.

Proszę tylko o sprawdzenie mnie.

Przekładnik prądowy mam 1000:1, podpinam do obwodu wtórnego opornik 100ohm powodując zamknięcie obwodu. Na oporniku sprawdzam napięcie.

Dla przykładu:
- w obwodzie pierwotnym przepływa 10A więc po stronie wtórnej mam 0,01A
- Z prawa Ohma wyliczam U=100 x 0,01 = 1V

A co z oporem obwodu wtórnego? Mam się tym przejmować?

Wiesz - nie wiem czy możesz w tak bezpośredni sposób zapiąć rezystorek 100 ohm, zależy to od konstrukcji przekładnika i wymaganego obciążenia strony wtórnej. Podaj mi symbol przekładnika to zobaczę kartę katalogową.
Ja podałem Ci wcześniej symbol przekładnika dla którego producent jasno określa wartości rezystorów obciążających.

A ja do testów kupiłem taki "badziew" z allegro

Poszukaj TX1PV

Tam są jakieś wykresy V/A przy określonym oporze.

To nie żaden badziew, to są porządne przekładniki. Zanim wyczaiłem tego producenta na automaticonie to poszedłem w ciężko osiągalne Talemy - szczegół.
Osobiście wolałbym przekładnik TX1V bo prostsze liczenie - bo 10A po stronie ierwotnej to 1V na wtórnej przy R=100ohm ale ok. Kupiłeś TX1PV to musisz stosować się do tabeli zamieszczonej tutaj:
http://www.feryster.pl/polski/current_transformers.php?lang=en



i dla 12A otrzymujesz 1,1V na R=100ohm.
Rezystancja uzwojenia wtórnego niema znaczenia - interesuje Cię wyłącznie naięcie wyjściowe odłożone na rezystorze obciążającym.

No to super bo już się martwiłem że dałem plamę.

Dzięki wielkie! Teraz tylko dobrać kondensatory do AD736 i można zacząć budowę.

Sztuczną masę też będę musiał zastosować gdyż chce jeden zasilacz do uC zastosować no i do tego układu.