Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Poprawiony wskaźnik kolejności faz na bazie AVT-235

Janko69 13 Lip 2014 00:08 8256 10
  • Witam Koleżanki i Kolegów i przechodzę do rzeczy.

    1. Opis (motywacja / założenia)

    Poszukując prostego wskaźnika kolejności faz w instalacji elektrycznej trójfazowej natknąłem się na zestaw AVT-234. W oryginalnym projekcie moją uwagę (i przerażenie) wzbudziło rozprowadzenie po układzie potencjału jednej z faz - traktowanego jako potencjał odniesienia - bez jakiegokolwiek ograniczenia prądu płynącego w razie zwarcia do masy. Oczywiście, tego typu układy przeznaczone są do montażu w obudowie, która ma zapewnić niezbędną izolację, ale 'przypadki chodzą po ludziach' i uznałem, że można ten układ zaprojektować bezpieczniej.

    Głównym założeniem było więc maksymalne zmniejszenie liczby punktów lutowniczych oraz ścieżek mających potencjał fazy sieci energetycznej bez ograniczenia płynącego prądu. Dodatkowym efektem stało się zaprojektowanie płytki drukowanej, umożliwiającej użycie albo pojedynczej dwukolorowej diody świecącej, albo diod pojedynczych.

    2. Opis konstrukcji

    W celu wyeliminowania zagrożeń wymienionych wyżej, przeprojektowałem część wejściową układu tak, aby każda z faz była ograniczana prądowo. Efekt ten uzyskałem przez dodanie opornika na wejściu fazy 'R', którego w oryginalnym schemacie brak. Dodatkowo, poprzez użycie współczesnych elementów (oporniki o minimalnym napięciu przebicia 500V), mogłem nieco uprościć część wejściową, co najłatwiej dostrzec porównując schemat mój (poniżej) i oryginalny (jest np. tu: https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2761245.html ).

    3. Schemat

    Poprawiony wskaźnik kolejności faz na bazie AVT-235

    4. Płytki

    Płytki zaprojektowałem jako jednostronne, w dwóch wersjach. Pierwsza wersja posiada tylko jedną zworkę, ale ścieżka 'masy' (będąca na potencjale jednej z faz) jest niekomfortowo długa i pomimo ograniczenia prądowego nie do końca spełnia moje wymagania odnośnie bezpieczeństwa.

    Poprawiony wskaźnik kolejności faz na bazie AVT-235

    Druga wersja płytki posiada lepiej rozprowadzoną masę, co zostało okupione koniecznością zastosowania drugiej zworki.





    Poprawiony wskaźnik kolejności faz na bazie AVT-235

    5. Podsumowanie

    Układ według poprawionego przeze mnie schematu uruchomiłem testowo na płytce uniwersalnej. Działa bez zastrzeżeń. Całkowity koszt części około 10zł.
    Wykonując układ docelowy należy pamiętać o wykonaniu zworek drutem w dobrej izolacji (na przykład teflonowej) i rozważyć pokrycie płytki lakierem izolacyjnym (np. Uretan 71), oraz koniecznie umieścić całość w plastikowej obudowie. Pomimo opisanych ulepszeń, nadal mamy do czynienia z napięciem sieciowym i należy zachować daleko posuniętą ostrożność! W szczególności, powtarzając za autorem oryginalnego artykułu, przy próbach uruchomienia i jakichkolwiek zmianach należy odłączyć urządzenie od sieci.

    dodano 13.07.2014 @ 12:57

    6. Zdjęcia

    Doczytałem w regulaminie działu, że zdjęcia projektu są konieczne. Dołączam więc zdjęcia układu z fazy uruchamiania prototypu. Wprawdzie trochę wstyd i niedydaktycznie, ale jak mus to mus :)

    Pająk od góry:

    Poprawiony wskaźnik kolejności faz na bazie AVT-235

    od dołu:

    Poprawiony wskaźnik kolejności faz na bazie AVT-235

    i próbne uruchomienie:

    Poprawiony wskaźnik kolejności faz na bazie AVT-235


    Fajne! Ranking DIY
  • #2 13 Lip 2014 09:20
    trebuch1
    Poziom 24  

    Projekt wydaje się być rzeczywiście uporządkowany a przez to i znacznie bezpieczniejszy.
    Proszę o opis jak świecą LEDy dla poprawnej i niepoprawnej kolejności faz.
    Analiza tego układu jest trochę kłopotliwa.

  • #3 13 Lip 2014 10:00
    robig
    Poziom 18  

    Witam,

    link do oryginału trzeba poprawić. Podłączam się do wcześniejszej prośby kolegi trebuch1 o opis świecenia ledów.

  • #4 13 Lip 2014 11:46
    Janko69
    Poziom 12  

    Witam Kolegów,

    robig napisał:
    link do oryginału trzeba poprawić.


    Dlaczego? Oryginał artykułu jest załącznikiem do pierwszego wpisu w wskazanym wątku.

    trebuch1 napisał:
    Proszę o opis jak świecą LEDy dla poprawnej i niepoprawnej kolejności faz.
    Analiza tego układu jest trochę kłopotliwa.


    Ponieważ obie diody są sterowane przez komplementarne wyjścia tego samego przerzutnika, świecić może tylko jedna dioda. Dla poprawnej kolejności faz będzie to dioda zielona - stan wysoki na wyjściu Q przerzutnika A i odpowiednio stan niski na wyjściu \Q. Dla odwróconej kolejności faz mamy na wyjściach przerzutnika A sytuację odwrotną i świeci dioda czerwona.

    Analizie działania autor oryginalnego opracowania poświęcił znaczną część swojego artykułu, więc spróbuję przybliżyć tu kluczowe punkty. Posłużę się narzędziem gnuplot.

    Najpierw definicje funkcji dla każdej z faz:
    Kod: gnuplot
    Zaloguj się, aby zobaczyć kod


    Poprawna kolejność faz wygląda jak na rysunku poniżej:
    Kod: gnuplot
    Zaloguj się, aby zobaczyć kod


    Poprawiony wskaźnik kolejności faz na bazie AVT-235



    Spójrzmy jak wyglądają napięcia faz 'S' i 'T' gdy potraktujemy fazę 'R' jako napięcie odniesienia:
    Kod: gnuplot
    Zaloguj się, aby zobaczyć kod


    Poprawiony wskaźnik kolejności faz na bazie AVT-235


    Narastające zbocze na wejściu zegarowym CLK przerzutnika A spowoduje przepisanie na wyjście Q stanu obecnego w tym momencie na wejściu D. Jak widać na schemacie, wejście to połączone jest z fazą 'S'.

    Przebieg zegarowy wytwarzany jest z fazy (wejścia) T układu.

    Przy poprawnej kolejności faz (jak na rysunku powyżej) zbocze narastające zegara wystąpi po osiągnięciu stanu H na wejściu D przerzutnika A.

    Przy zamienionej kolejności faz 'S' i 'T' zbocze zegara wystąpi gdy na wejściu D przerzutnika A panuje stan L.

    Ponieważ zbocza zegara muszą mieć krótki czas narastania, przebieg jest formowany przez przerzutnik Schmitta utworzony z przerzutnika B.

    Mam nadzieję, że teraz działanie układu jest oczywiste :)

  • #5 21 Lip 2014 20:48
    szymon122
    Poziom 37  

    Jeśli chcesz mówić o prawdziwym bezpieczeństwie to wykonaj płytkę drukowaną do tego urządzenia zamiast uniwersalnej zachowując odpowiednie odstępy między ścieżkami.

  • #6 21 Lip 2014 21:51
    komatssu
    Poziom 29  

    Układ nadal jest błędny - ujemne połówki napięcia na wejściach faz S i T (względem R) będą w całości odkładały się na rezystorach R4 i R5, zamiast na R2 i R3.

    Wykresy też są błędne pod względem wartości napięć na osi Y.

  • #7 07 Sie 2014 13:53
    Janko69
    Poziom 12  

    szymon122 napisał:
    Jeśli chcesz mówić o prawdziwym bezpieczeństwie to wykonaj płytkę drukowaną do tego urządzenia zamiast uniwersalnej zachowując odpowiednie odstępy między ścieżkami.


    Nie wiem, czy Kolega zauważył, ale projekty płytek są w treści. Uwaga o tym, że zdjęcie pająka na płytce uniwersalnej jest niedydaktyczne również jest...

    Odległości między ścieżkami uważam za wystarczające, jeżeli Kolega uważa inaczej, prosze o wskazanie miejsc zdaniem Kolegi błędnych. Zasadniczo należałoby rozważyć frezowanie szczeliny w płytce, ale.. nie dajmy się zwariować :)

    komatssu napisał:
    Układ nadal jest błędny - ujemne połówki napięcia na wejściach faz S i T (względem R) będą w całości odkładały się na rezystorach R4 i R5, zamiast na R2 i R3.


    A R1?
    W mojej wersji układu dowolne dwie fazy 'widzą' między sobą dwa oporniki wejściowe z R1-R3, więc nie 'w całości'.

    Cytat:
    Wykresy też są błędne pod względem wartości napięć na osi Y.

    A konkretniej?
    To jest wykres od strony wejściowej. Wykresu napięć za opornikami wejściowymi nie robiłem.

  • #8 07 Sie 2014 22:27
    k4be
    Poziom 31  

    Ja sugerowałbym poprawić opisy z R, S, T na L1, L2, L3. Takie oznaczenia są teraz powszechnie przyjęte i zrozumiałe :)

  • #9 07 Sie 2014 23:14
    komatssu
    Poziom 29  

    Dla napięcia fazowego 230V wartość szczytowa wynosi 325V, zaś dla międzyfazowego 400V - odpowiednio 565V. Natomiast Ty przyjąłeś na wykresach wartość skuteczną jako wartość szczytową napięcia.

  • #10 24 Cze 2016 16:18
    kdinstal
    Poziom 2  

    Witam złożyłem wskaźnik z oryginalnego schematu z elektroniki praktycznej, przeglądałem stworzone dzieło parę razy i nie widzę żadnych usterek a podczas podłączenia do sieci trójfazowej świecą obydwie diody(czasami któraś mocniej), ma ktoś pomysł co może być przyczyną?

  • #11 07 Wrz 2018 12:29
    lukasrsv
    Poziom 19  

    Jest szansa dostać plik eagle płytki?