Включение трансформаторов Опции

[Evgenius_Alex]

Добрый день!

Можно ли ставить трансформаторы в таком включении для отфильтровования переменного
межфазного напряжения трёхфазной сети?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Herz]

Для чего, простите?

[Evgenius_Alex]

Для чего, простите?

Для того, чтобы на первичных обмотках падало практически всё переменное напряжение

[Iptash]

3х фазный трансформатор нужной мощности и напряжения.

[Evgenius_Alex]

3х фазный трансформатор нужной мощности и напряжения.

там не всё так просто. По этой цепи идёт измерительный ток. Цепь должна работать и при отключенном
и при выключенном напряжении трёхфазной сети

[Plain]

и при отключенном и при выключенном напряжении

Ну так и нет поводов для беспокойства, поскольку это синонимы — ток в цепи всегда будет равен 100 В / (0,15 кОм + 20 кОм + 20 кОм + 500 кОм/3) = 0,484 мА; фотодиоды обесточены.

[Evgenius_Alex]

Ну так и нет поводов для беспокойства, поскольку это синонимы — ток в цепи всегда будет равен 100 В / (0,15 кОм + 20 кОм + 20 кОм + 500 кОм/3) = 0,484 мА; фотодиоды обесточены.

Суть такова - оптроны должны сигнализировать о наличии соединения с фазами, т.е. есть соединение - есть ток - светодиод горит,
нет соединения - нет тока - светодиод не горит.
Но в случае включённой трёхфазной сети к этим оптронам будет прикладываться большое переменное напряжение со
стороны трёхфазной сети. Вот и возникла идея поставить трансформаторы, чтобы на них падало переменное напряжение
и не доходило до оптронов. Вот и возник вопрос - работоспособна ли эта схема.

[stells]

возникла идея поставить трансформаторы

ну так и подключайте светодиод (оптрон) ко вторичной обмотке, а не через одно место... хотя может есть и более красивые решения по сигнализации наличия фазы

[V.K]

Суть такова - оптроны должны сигнализировать о наличии соединения с фазами, т.е. есть соединение - есть ток - светодиод горит,
нет соединения - нет тока - светодиод не горит.

А поставить токовый транс в каждую фазу?

[alexvu]

Что такое "наличие содеинения с фазами"? Кто такие фазы и что с чем соединяется? Нарисуйте, например, 2 схемы, в одной из которых светодиоды должны гореть, а в другой нет. Вам и то станет понятнее, а уж нам тем более.

[MaslovVG]

Товарищ просто не знает разници между трансформатором и дроселем.

[alexvu]

Кстати, если использовать тр-ры 1:1 и их свободные обмотки включить "звездой" в фазы и правильно соединить начала и концы обмоток, то можно скомепнсировать переменную составляющую. Но это требует проверки на разных ситуациях.

[Evgenius_Alex]

Задача состоит контролировать наличие соединения устройства со всеми тремя фазами, а не обрыв фазы в трёхфазной сети.
Это не одно и тоже. То есть, если провод оборвался а точке 1, то должен погаснуть светодиод LED1, если ва точке 2 - светодиод LED2, если сразу в некольких точках, соотвественно погаснуть несколько соответсвующих светодиодов. Соединение должно контролироваться, как при включенной 3-х фазной сети, так и при выключенной. А с помощью трансформаторов (или дросселей, как предлагают) хочу ограничить переменное напряжение, прикладываемое на резисторы со стороны 3-х фазной сети. Если кто предложит способ элегантнее, буду признателен. Вообще это устройтсво контроля изоляции, а это должна быть допольнительная функция. Схема прилагается.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Iptash]

А как будет контролироваться при откл. 3х фазной сети?

[alexvu]

Как следует из Вашего объяснения, светодиоды должны гореть при разомкнутых выключателях питания и нагрузки (так у Вас нарисовано), за счет тока через реисторы 500 к на землю. При 100В это 0.2 мА, так что светодиоды высокой яркости могут заметно светиться, надо только убрать параллельные 15к резисторы. При обрыве в указанных Вами точках 1, 2, 3 светодиоды погаснут.
Но мне кажется, что Вы имели в виду что-то другое.

[Evgenius_Alex]

Как следует из Вашего объяснения, светодиоды должны гореть при разомкнутых выключателях питания и нагрузки (так у Вас нарисовано), за счет тока через реисторы 500 к на землю. При 100В это 0.2 мА, так что светодиоды высокой яркости могут заметно светиться, надо только убрать параллельные 15к резисторы. При обрыве в указанных Вами точках 1, 2, 3 светодиоды погаснут.
Но мне кажется, что Вы имели в виду что-то другое.

Частично Вы правильно меня поняли. Но это должен быть не светодиод, а оптрон который передаёт сигнал в контроллер.
А загвоздка в том, что он должен сигнализировать об отсутствии соединения как при включенноё 3-х фазной сети, так и при
выключенной. Вот и спрашиваю приемлимо ли такое включение трансформаторов для данной задачи.

[alexvu]

Нет проблем, поставьте к светодиоду фототранзистор и будет оптрон. Или ищите спец. высокочувствительные оптроны.
Скомпенсировать 3-х фазное напряжение можно с помощью трансформаторов 1:1, как я выше написал.

Хотя я бы на Вашем месте сделал бы пассивные (1 или 2-х ступенчатые - по результатам эксперимента) RC-ФНЧ с частотой среза 1 Гц с последующими КМОП - триггерами Шмита или компараторами, и никаких трансформаторов и оптронов. Еще цепи защиты (диоды).

[Plain]

контролировать наличие соединения устройства

Поставьте три конвертора DC-DC (например 5 В в 5 В) так, чтобы выход каждого был последовательно соединён со своим светодиодом оптрона, резистором и контролируемым проводом (вместо "1-4", "2-4" и "3-4").

[MaslovVG]

Для начала поменяйте полярность источника 100вольт.
Затем первичные обмотки трансформаторов включите вместо резисторов 500к фаза-земля. Только обеспечте полярность подключения что бы постоянные токи в обмотках трансформатора были направлены навстречу и взимнокомпенсировали намагничение сердечника. Тогда сопротивление постоянному току в цепи уменьшится до порядка 50ком. Но требования к симметрии будут высокие. Помоделируйте случаи отсутствия или перекоса фаз.

[Evgenius_Alex]

Хотя я бы на Вашем месте сделал бы пассивные (1 или 2-х ступенчатые - по результатам эксперимента) RC-ФНЧ с частотой среза 1 Гц с последующими КМОП - триггерами Шмита или компараторами, и никаких трансформаторов и оптронов. Еще цепи защиты (диоды).
[/quote]

Это измерительная церь, поэтому, думаю, будет очень большая нелинейность.

[alexvu]

Что, у фильтров будет нелинейность? Как это?
И потом, Вы говорили о контроле, а теперь у Вас измерительная цепь стала.

[Evgenius_Alex]

Нет проблем, поставьте к светодиоду фототранзистор и будет оптрон. Или ищите спец. высокочувствительные оптроны.
Скомпенсировать 3-х фазное напряжение можно с помощью трансформаторов 1:1, как я выше написал.

Хотя я бы на Вашем месте сделал бы пассивные (1 или 2-х ступенчатые - по результатам эксперимента) RC-ФНЧ с частотой среза 1 Гц с последующими КМОП - триггерами Шмита или компараторами, и никаких трансформаторов и оптронов. Еще цепи защиты (диоды).

Поводу использование трансформаторов, не могли бы Вы нарисовать, как именно надо включать вторичные обмотки?

Что, у фильтров будет нелинейность? Как это?
И потом, Вы говорили о контроле, а теперь у Вас измерительная цепь стала.

Контроль соединения - это дополнительная функция. А вообще, это устройство контроля изоляции

[MaslovVG]

Контроль соединения - это дополнительная функция. А вообще, это устройство контроля изоляции

И как вы будете мерять гигаомы изоляции на фоне 500к.

[Plain]

А вообще, это устройство контроля изоляции

Ну да, и с Вашим довеском оно однозначно перестанет быть таковым.

[Evgenius_Alex]

И как вы будете мерять гигаомы изоляции на фоне 500к.

Устройство должно мерять не гигаомы, а срабатывать, когда сопротивление изоляции опускается ниже 100кОм.
Резисторы по 500 кОм на каждой фахе включены для того, чтобы получить заведомо известный ток. Когда сопротивление изоляции падает, оно шунтирует
эти 500кОм, ток увеличивается и срабатывает устройство.

[alexvu]

Поводу использование трансформаторов, не могли бы Вы нарисовать, как именно надо включать вторичные обмотки?

Это я погорячился, с помощью трансов можно только сделать искусственную среднюю точку. Этого может быть достаточно для контроля изоляции на землю.
Но все же, чем Вам фильтры не нравятся (предположим пока, что они линейные
Кстати, если точно знать Вашу задачу, то можно и фильтры нарисовать.

Сообщение отредактировал alexvu - Aug 14 2012, 13:08

[Evgenius_Alex]

Это я погорячился, с помощью трансов можно только сделать искусственную среднюю точку. Этого может быть достаточно для контроля изоляции на землю.
Но все же, чем Вам фильтры не нравятся (предположим пока, что они линейные
Кстати, если точно знать Вашу задачу, то можно и фильтры нарисовать.

Задача такова, чтобы остлеживались сопротивление изоляции и контролировались соединения устройства с фазами,
как при включенной 3-х фазной сети, так и при отключенной. То есть, если сопротивление одной из фаз или нескольких
фаз одновременно падает ниже 100к, увеличивается ток по цепи резисторов 150Ом-20кОм-20кОм-15кОм-500/3кОм, что является
сигналом о снижении сопротивления изоляции. Идея с фильтром хороша, но я не представляю пока, как их надо включать.
Я нарисовал схему с RС-фильтрами, но не знаю правильно ли это. Схему прилагаю. Если не так - поправьте, пожалуйста.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[alexvu]

Вот как бы я сделал (извините за качество, пока могу только так нарисовать).
Это схема одного канала из 3-х. АЦП (контроллера) будет иметь связь с земляным проводом, но я не вижу в этом ничего страшного. Кстати, если нет принципиальной разницы, то надо подавать +100В на резисторы, а не минус. Моя схема как роаз на + рассчитана. Добавленный контроль источника +100В позволит избежать ложного сигнала пробоя в случае неисправности источника, а также можно программно скомпенсировать нестабильность его. Программно же можно дополнительно отфильтровать сигнал.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Evgenius_Alex]

Вот как бы я сделал (извините за качество, пока могу только так нарисовать).
Это схема одного канала из 3-х. АЦП (контроллера) будет иметь связь с земляным проводом, но я не вижу в этом ничего страшного. Кстати, если нет принципиальной разницы, то надо подавать +100В на резисторы, а не минус. Моя схема как роаз на + рассчитана. Добавленный контроль источника +100В позволит избежать ложного сигнала пробоя в случае неисправности источника, а также можно программно скомпенсировать нестабильность его. Программно же можно дополнительно отфильтровать сигнал.

Я так понял, Вы имели ввиду схема должна выглядеть таким образом?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[alexvu]

Практически правильно, хотя я бы не делал общую цепь из 3-х резисторов после источника 100В, т.к. это приведет к взаимному влиянию каналов и невозможности измерить отдельно каждое сопротивление изоляции. Лучше 3 индивидуальных резистора.
И я бы сделал цепь контроля источника, как уже писал. Схемно это стоит копейки, а надежность работы повысит.
И я не понял, зачем 2 варианта (или копии?).

[Evgenius_Alex]

Практически правильно, хотя я бы не делал общую цепь из 3-х резисторов после источника 100В, т.к. это приведет к взаимному влиянию каналов и невозможности измерить отдельно каждое сопротивление изоляции. Лучше 3 индивидуальных резистора.
И я бы сделал цепь контроля источника, как уже писал. Схемно это стоит копейки, а надежность работы повысит.
И я не понял, зачем 2 варианта (или копии?).

Нечаянно загрузил 2 копии схемы.
Это вы подобрали номиналы элементов RC фильтра под частоту среза 1 Гц?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[alexvu]

Нечаянно загрузил 2 копии схемы.
Это вы подобрали номиналы элементов RC фильтра под частоту среза 1 Гц?

Примерно так.
Я, кажется, понял, что Вы имели в виду под нелинейностью.
Напряжение на АЦП будет нелинейно зависеть от сопротивления изоляции, т.к. тут мы имеем резистивный
делитель, да еще и параллельные резисторы 500к. Тут даже источник тока не спасет ситуацию.
Зато большой диапазон измерения (скорее, оценка порядка величины , а нелинейность можно пересчитать программно.
А что Вы хотите измерить, в каком диапазоне и с какой точностью?

[Evgenius_Alex]

Примерно так.
Я, кажется, понял, что Вы имели в виду под нелинейностью.
Напряжение на АЦП будет нелинейно зависеть от сопротивления изоляции, т.к. тут мы имеем резистивный
делитель, да еще и параллельные резисторы 500к. Тут даже источник тока не спасет ситуацию.
Зато большой диапазон измерения (скорее, оценка порядка величины , а нелинейность можно пересчитать программно.
А что Вы хотите измерить, в каком диапазоне и с какой точностью?

Дело в том, что тут, по сути, даже измерять не надо точное значение сопротивление изоляции.(то есть АЦП можно не ставить) Просто необходимо, чтобы устройство при
снижении сопротивления до 100 кОм - выдавало аварийное световое предупреждение, а при 30кОм - отключало 3-х фазную сеть. Плюс контроль наличия соединения
устройства с фазами, на тот случай, если провод от фазы отпал и устройство фактически не будет контролировать изоляцию, считая её нормальной.

[alexvu]

Ну вот теперь понятно.
Можно делать по моей схеме, просто опытным путем определить отсчеты АЦП для 30 и для 100 кОм (или соотв. опорные уровни для компараторов, если делать на рассыпухе).

[Tanya]

Просто необходимо, чтобы устройство при
снижении сопротивления до 100 кОм - выдавало аварийное световое предупреждение, а при 30кОм - отключало 3-х фазную сеть. Плюс контроль наличия соединения
устройства с фазами, на тот случай, если провод от фазы отпал и устройство фактически не будет контролировать изоляцию, считая её нормальной.

Господа! Не очень мне нравится Ваша совместная идея... основанная на предположении, что интеграл напряжения фаз в среднем равен нулю. Вот если кто-нибудь (сосед) перекосит фазы - сделает несимметричным напряжение - сверху больше, чем снизу...
Кажется мне, что измерять лучше в районе нулей соответствующих фаз. И на конденсаторах сэкономить.

[alexvu]

Думаю, здесть идет речь 2-х случаях:
1) Раздельное измерение сопротивления изоляции 3-х отключенных проводов, в этом случае все ОК.
2) Совместное измерение изоляции от земли участка сети с изолированной нейтралью, источником и нагрузкой.
Для сети с глухозаземленной нейтралью (применяемой в быту) это невозможно в принципе.
Значит, остается промышленое применение.
И, кстати, если есть нулевой провод - то надо и его изоляцию контролироватть (4-й канал).
Как ни перекашивай фазы, их суммарная постоянная составляющая (которую в данном случае надо посчитать, это Вы совершенно правильно заметили) зависит только от изоляции на землю. Но посчитать ее будет не так просто из-за нелинейности.

А если измерять только в нулях - не окажется ли, что мы не заметим "хитрый" пробой, происходящий при максимумах напряжения?

[Evgenius_Alex]

Думаю, здесть идет речь 2-х случаях:
1) Раздельное измерение сопротивления изоляции 3-х отключенных проводов, в этом случае все ОК.
2) Совместное измерение изоляции от земли участка сети с изолированной нейтралью, источником и нагрузкой.
Для сети с глухозаземленной нейтралью (применяемой в быту) это невозможно в принципе.
Значит, остается промышленое применение.
И, кстати, если есть нулевой провод - то надо и его изоляцию контролироватть (4-й канал).
Как ни перекашивай фазы, их суммарная постоянная составляющая (которую в данном случае надо посчитать, это Вы совершенно правильно заметили) зависит только от изоляции на землю. Но посчитать ее будет не так просто из-за нелинейности.

А если измерять только в нулях - не окажется ли, что мы не заметим "хитрый" пробой, происходящий при максимумах напряжения?

Уважаемый alexvu!

А чем Вам не понравилась схема с фильтрами, предложенная мною?
Я вот только что проэмулировал её в Multisim, то фильтры, вроде как, не дают упасть на резисторах R3, R23 и R24
большому переменному напряжению. Или тут есть какие-то подводные камни?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[alexvu]

Я пока не понял, что измеряет Ваша схема, и как она будет отлавливать 2 порога, особенно при перекошенных фазах.
Хотя сами по себе фильтры работают и так тоже.

[Evgenius_Alex]

Я пока не понял, что измеряет Ваша схема, и как она будет отлавливать 2 порога, особенно при перекошенных фазах.
Хотя сами по себе фильтры работают и так тоже.

а на той схеме, что Вы предлагали с тремя АЦП, какой сигнал на АЦП будет сигнализировать об обрыве соединения?
Я разбираюсь с Вашей схемой, но пока очень смутно понимаю её работу.
Проясните, если Вам не тяжело.