Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Wzrost napięcia przy zwiększającym się obciążeniu odbiornika

nelik1987 26 Lis 2015 20:48 1737 13
  • #1 26 Lis 2015 20:48
    nelik1987

    Poziom 31  

    Witam serdecznie, mam dziwny problem z nietypowym autorskim układem do pomiaru impedancji pętli zwarcia.

    w 3 słowach opowiem jak działa układ:
    Układ podłączany jest do sieci energetycznej w celu pomiaru impedancji pętli zwarcia w obwodach chronionych wyłącznikiem RCD.
    Po załączeniu S4 prąd zaczyna płynąć przez diodę D1 i przez rezystory R1, R2, R3 ładuje kondensator C1 oraz przepływa przez R_pom do przewodu PE.
    Po czasie bocznikowane są kolejno rezystory R1 następnie R2 i R3. Po zbocznikowaniu wszystkich kondensator C1 podłączony jest do przewodu fazowego tylko przez diodę D1. Inaczej mówiąc jest to układ prostujący i filtrujący napięcie ze schodkowym wzrostem prądu.

    Idea pomiaru impedancji pętli zwarciowej polega na przepływie prądu przez znaną impedancję obciążenia doprowadzając do sztucznego zwarcia i wywołania różnicy napięć przed załączeniem impedancji i po jej załączeniu.

    Jak się można spodziewać czym większy prąd będzie płynął przez R_pom tym większy spadek napięcia powinien wystąpić pomiędzy L a PE i N ponieważ, czym większy prąd płynie przez impedancję sieci tym większy będzie spadek napięcia na niej (na schemacie zaznaczona jako R_sieci).

    Mój problem polega na tym, że jak się spodziewałem wraz z bocznikowaniem rezystorów a tym samym zwiększaniem się prądu pobieranego z sieci zmniejsza się napięcie pomiędzy fazą a punktem (uziemionym) PE i N, Niestety jak się okazuje po zbocznikowaniu ostatniego rezystora napięcie wcale nie spada tylko zię zwiększa mimo iż prąd pobierany z sieci jest większy. No i moje pytanie dlaczego się tak dzieje?
    Problem ten zauważyłem w symulacjach jak i również po wykonaniu pomiarów rzeczywistych.
    Schemat ukłądu:
    Wzrost napięcia przy zwiększającym się obciążeniu odbiornika

    Prąd w przewodzie PE.
    Wzrost napięcia przy zwiększającym się obciążeniu odbiornika

    Napięcie zasilające symulacja:
    Wzrost napięcia przy zwiększającym się obciążeniu odbiornika

    Napięcie zasilające pomiary rzeczywiste w układzie:
    Wzrost napięcia przy zwiększającym się obciążeniu odbiornika

  • #2 28 Lis 2015 00:16
    aaanteka
    Poziom 35  

    nelik1987 napisał:
    Idea pomiaru impedancji pętli zwarciowej polega na przepływie prądu przez znaną impedancję obciążenia doprowadzając do sztucznego zwarcia i wywołania różnicy napięć przez załączeniem impedancji i po jej załączeniu.


    .
    nelik1987 napisał:
    jak się spodziewałem wraz z bocznikowaniem rezystorów a tym samym zwiększaniem się prądu pobieranego z sieci zmniejsza się napięcie pomiędzy fazą a punktem (uziemionym) PE i N, Niestety jak się okazuje po zbocznikowaniu ostatniego rezystora napięcie wcale nie spada tylko zię zwiększa mimo iż prąd pobierany z sieci jest większy.


    Z całym szacunkiem ,ale chyba kolega trochę teoretyzuje jednak , nie mając elementarnej wiedzy i praktyki.

  • #3 28 Lis 2015 07:34
    nelik1987

    Poziom 31  

    aaanteka napisał:
    nelik1987 napisał:
    Idea pomiaru impedancji pętli zwarciowej polega na przepływie prądu przez znaną impedancję obciążenia doprowadzając do sztucznego zwarcia i wywołania różnicy napięć przez załączeniem impedancji i po jej załączeniu.



    Z całym szacunkiem ,ale chyba kolega trochę teoretyzuje jednak , nie mając elementarnej wiedzy i praktyki.


    Jest to najprostsza metoda pomiaru, metoda techniczna, co w niej dziwnego?

  • #4 29 Lis 2015 00:25
    aaanteka
    Poziom 35  

    Czasem elementarne sprawy sprawiają największą trudność.

    Realizacja przez kolegę pomiaru zawiera zasadniczy błąd , założenie teoretyczne.

    Co z stałą ładowania kondensatora?

  • #6 30 Lis 2015 12:22
    gromleon
    Poziom 31  

    nelik1987 napisał:
    Dalej nie rozumiem dlaczego napięcie mogło by wzrastać po zbocznikowaniu wszystkich rezystorów i ładowaniu kondensatora bezpośrednio przez diodę.
    Większy prąd ładowania kondensatora co za tym idzie szybciej się ładuje i do wyższego napięcia.

  • #7 01 Gru 2015 22:50
    nelik1987

    Poziom 31  

    No tak ale spadek napięcia w miejscu pomiaru, tzn przed diodą powinien być coraz większy ponieważ, coraz większy prąd przepływa przez impedancję sieci i powinno to powodować zmniejszenie się napięcia zasilające, a ono w pewnym momencie gdy prąd jest największy rośnie i to mnie zastanawia. Nie chodzi o napięcie na kondensatorze.

  • #8 02 Gru 2015 01:30
    aaanteka
    Poziom 35  

    Kolego zadaj sobie fundamentalne pytanie :

    - co jest odbiornikiem ( obciążeniem) wtym obwodzie pomiarowym?

  • #10 03 Gru 2015 11:02
    elektronika1984
    Poziom 12  

    Proponuję, podczas symulacji, które kolega przeprowadził dodać pomiar napięcia na samym kondensatorze, a nie tylko przed diodą. Proszę zwrócić uwagę na zachowanie się napięcia tylko i wyłącznie na samym kondensatorze.

    Mam nadzieję, że wnioski z tego "eksperymentu" również się nasuną. Proszę o podanie tutaj na forum spostrzeżeń i wykresu napięcia na samym kondensatorze.

  • #11 03 Gru 2015 12:57
    nelik1987

    Poziom 31  

    Napięcie na kondensatorze na niebiesko. Dalej jednak nie rozumie, dlaczego skoro prąd pobierany z sieci jest większy za każdym zbocznikowaniem rezystancji to napięcie w pewnym momencie się zwiększa przecież powinno się zmniejszać ponieważ powstaje coraz większy spadek napięcia na impedancji sieci zasilającej się zwiększa.

    Wzrost napięcia przy zwiększającym się obciążeniu odbiornika

  • Pomocny post
    #12 03 Gru 2015 13:28
    elektronika1984
    Poziom 12  

    Ok, teraz jeszcze jedna podpowiedź. Proszę usunąć kondensator i sprawdzić zachowanie układu. Tylko zostawić pomiar napięcia w miejscu gdzie był kondensator. Także proszę o wykres. W następnym poście postaram się odpowiedzieć na pytanie co się dzieje.

    ---Edytowane

    Odpowiedź na pytanie w zasadzie już padło, ale postaram się wyjaśnić o co chodzi.

    Koledzy pisali o kondensatorze to on tutaj sprawia "problem". Bez kondensatora, napięcia będą zachowywać się tak jak kolega przewiduje, czyli napięcie przed diodą spada wraz ze zmniejszającą się rezystancją, która jest odpowiednio bocznikowania.

    W układzie z kondensatorem, bocznikując kolejne rezystory powodujemy, że napięcie przed diodą spada, ale równocześnie wraz ze wzrostem prądu systematycznie rośnie napięcie na kondensatorze. Ponieważ mamy tutaj pewną stałą czasową stworzoną przez C1 i R_pom to ucieczka prądu z tego kondensatora (przez R_pom) jest wolniejsza niż wstrzykiwanie prądu przez diodę. Zatem mówiąc obrazowo w pewnym momencie dochodzi do sytuacji, że zmniejszające się napięcie przed diodą "spotyka" się niejako z rosnącym napięciem na C1.

    Zatem istnieje jakaś graniczna rezystancja (wpięta za diodą i przed C1) poniżej której rozpoczyna się "podbijanie" napięcia przed diodą.

    Żeby nie być gołosłownym przedstawię tutaj swoje wyniki pomiarów:
    Schemat układu pomiarowego:
    Wzrost napięcia przy zwiększającym się obciążeniu odbiornika

    Na poniższym wykresie znajduje się całościowy przebieg, napięcia przed diodą (kolor niebieski) oraz na kondensatorze (kolor czerwony) dla zmniejszającej się rezystancji R2 (w 10 krokach). Rezystancja R2 zmniejsza się co 1R od wartości 10R do 0R
    Wzrost napięcia przy zwiększającym się obciążeniu odbiornika

    Poniżej powiększenie "szczytu" wykresu:
    Wzrost napięcia przy zwiększającym się obciążeniu odbiornika

    Jak widać na powyższych obrazkach - na mojej symulacji podbijanie napięcia zaczyna się w granicach rezystancji R2 = 4R. Mniejsze wartości powodują już podwyższenie się napięcia przed diodą.

  • #13 04 Gru 2015 09:33
    nelik1987

    Poziom 31  

    Już zauważyłem coś o czym piszesz, zwiększając pojemność kondensatora uzyskałem pożądany efekt, tzn napięcie jest mniejsze po zbocznikowaniu wszystkich rezystorów, ponieważ pojemność nie zdąży się naładować.

    Wzrost napięcia przy zwiększającym się obciążeniu odbiornika

    Dziękuję za pomoc, to rozwiązuje mój problem

  • #14 05 Gru 2015 12:44
    aaanteka
    Poziom 35  

    Ogólnie sposób pomiaru nie rokuje zbytnio poprawności pomiaru długoterminowej i powtarzalności.

    Nadaje się jedynie do rozważań ściśle teoretycznych.

    Jeżeli to spełnia założenia kolegi autorskiego projektu to w porządku( projekt edukacyjny, pokazowy).

 Szukaj w ofercie
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME