Имитация трёхфазной сети, питание и датчик тока на поясе Роговского Опции

[VCO]

Есть задача имитировать не только питание, но и сигнал пояса Роговского 3-фазной сети от однофазной.

Если первое как-то решаемо (трансформатор с потивофазными вторичными обмотками с их переключением), то второе - пока не представляю.

Есть вариант со звуковухой, но как сделать чёткую задержку в 120^о И какую звуковуху использовать для этого каким образом?

Может подскажете, куда рыть и в том, и в другом направлениях?

[MiklPolikov]

Надо бы уточнить: сие в единственном экземпляре, или в серии ? Лабораторный образец на столе, или есть ограничения по габаритам, питанию ?

[VCO]

Надо бы уточнить: сие в единственном экземпляре, или в серии ? Лабораторный образец на столе, или есть ограничения по габаритам, питанию ?

Разумеется, что это стэнд для рабочего места.
1. ЛАТР+трансформатор с двумя противофазными вторичками - это для питания электронного расцепителя.
Из фазы и противофазы с помощью манипуляции коммутацией можно сделать 3 фазы в первом приближении без ШИМ.
Кроме того, можно имитировать обрыв фазы, обрыв двух фаз, провалы или выбросы напряжения в каждой фазе.
Вернее, конечно, сделать это с помощью ШИМ, да вот времени и денег на это нету, всё уйдёт на расцепитель.
2. Некий 3-канальный генератор специальной программируемой формы сигнала, сдвинутого на 120 градусовпо каналам.
Форма сигнала в разных каналах должна программироваться как одновременно, так и раздельно. Диапазон частот - 50Гц...20кГц.
Четыёхканальная звуковуха теоретически подходит идеально. Вопрос только в том, подойдёт ли она практически?

[Baser]

Четыёхканальная звуковуха теоретически подходит идеально. Вопрос только в том, подойдёт ли она практически?

Была похожая тема, было там и про звуковую карту, гляньте, может найдете полезные идеи:
нужно как-то сэммулировать межфазное замыкание

[VCO]

Была похожая тема, было там и про звуковую карту, гляньте, может найдете полезные идеи:
нужно как-то сэммулировать межфазное замыкание

Да, тема полезная, спасибо. Прочитал на одном дыхании - понравилась идея с тремя трансформаторами. Со звуковухой все сомнения рассеялись - оно самое.

[MiklPolikov]

Четыёхканальная звуковуха теоретически подходит идеально. Вопрос только в том, подойдёт ли она практически?

Не вижу причин, по которой не подойдёт. Лично я очень уважаю генератор из 2х канальной звуковухе, при помощи программы Wawegen.
Очевидно, найти нужную программу для 4х канальной звуковухи, на самый худой конец самостоятельно сотворить звуковой файл WAV в hex редакторе - предсказуемый и менее затратный по времени путь, чем что-то изобретать.

[VCO]

Очевидно, найти нужную программу для 4х канальной звуковухи, на самый худой конец самостоятельно сотворить звуковой файл WAV в hex редакторе - предсказуемый и менее затратный по времени путь, чем что-то изобретать.

Чего-то пока так и не нашёл 4-канальный генератор для звуковой карты с нужными настройками.
Наверное, придётся самим софтину писАть, сразу заложив несущую 50 ГЦ и фазовый сдвиг 120^о.
А далее - наполнение спектра разными частотами до получения любого исследуемого профиля.
И наоборот - спектральный анализ записанного на испытаниях профиля и наполнение спектра.

Там ещё ожидается имитация помех конвертера для электродвигателя, поэтому карточку возьму самую крутую.

[MiklPolikov]

Наверное, придётся самим софтину писАть

Думается, самое простое- написать генератор WAV файлов, которые затем проигрывать любым плеером.
Если пойдёте по этому пути, дам исходник СИ для создания заголовка файла- пишите в личку, за темой не слежу.

[izerg]

Разумеется, что это стэнд для рабочего места.
...
2. Некий 3-канальный генератор специальной программируемой формы сигнала, сдвинутого на 120 градусовпо каналам.
Форма сигнала в разных каналах должна программироваться как одновременно, так и раздельно. Диапазон частот - 50Гц...20кГц.

Рассматривали как основу: Трехфазный генератор синусоидального сигнала SG-633. Ридико Леонид Иванович ?

[syoma]

Если нужен имитатор сети для стенда, то возможно неплохим вариантом был бы Матлаб/Simulink и Real-Time Target. Т.е. в матлабе/симулинке вы можете построить свою 3-хфазную сеть из генераторов и запустить ее в реальном времени на другом писюке. Аналоговые выходы можно получить через звуковуху, либо совместимые ЦАПы. Вроде как частоты семплирования сейчас уже достигли 10кГц для таких задач.
Преимущество в том, что в модели сможете легко имитировать любые замыкания и просадки.

[=L.A.=]

Была похожая тема, было там и про звуковую карту, гляньте, может найдете полезные идеи:
нужно как-то сэммулировать межфазное замыкание

*
"Можно попробовать и свою электростанцию слепить, но это довольно громоздко:
Электродвигатель с регулируемой частотой вращения крутит маленький трехфазный мотор как генератор."

Громоздко, зато надежно! По-моему, современные автомобильные генераторы вырабатывают изначально трёхфазное напряжение, которое потом выпрямляется диодами. Но надо уточнять.

[MegaVolt]

Так движок от веника как раз выдаёт 3 фазы

[Baser]

Так движок от веника как раз выдаёт 3 фазы

Пришлось у гугля спрашивать, это оно?
Автомобиль Тойота Авенсис
А то мы на метлах не летаем, не в курсе

[MegaVolt]

Пришлось у гугля спрашивать, это оно?
Автомобиль Тойота Авенсис
А то мы на метлах не летаем, не в курсе

Ха ха.... веник=винчестер=HDD=накопитель на жестких магнитных дисках...

[VCO]

Ха ха.... веник=винчестер=HDD=накопитель на жестких магнитных дисках...

Я тоже с таким слэнгом не знаком. Винт - логичнее и привычнее. Веник - хрень

[MegaVolt]

Я тоже с таким слэнгом не знаком. Винт - логичнее и привычнее. Веник - хрень

Гугл на запрос веник винчестер выдаёт 205000 результатов по запросу винт винчестер всего 163000

[Herz]

Ха ха.... веник=винчестер=HDD=накопитель на жестких магнитных дисках...

Это не "ха ха", а какой-то позор для форума профессионалов.

[khach]

Есть задача имитировать не только питание, но и сигнал пояса Роговского 3-фазной сети от однофазной.

Если это лабораторный макет, то берем самый мелкий из доступных частотных преобразователей, 200 ватт обычно, однофазный по входу. Ставим на выход синусный фильтр фабричный или самодельный, нагружаем на 3 лампочки. токовые трансформаторы перед лампочками будут имитировать все что надо.
Чуть более сложный вариант- берем STM32 и его FOC SDK ( пакет управления моторами) желательно в его древней версии 2.0 тк она с исходниками всеми была. Запускаем. Теоретически силовой IGBT мост можно не симулировать, а сразу на драйверы поставить формирующий фильтр и просто намотать несколько витков первички на токовые трансформаторы для нужного уровня сигнала.

[VCO]

Если это лабораторный макет, то берем самый мелкий из доступных частотных преобразователей, 200 ватт обычно, однофазный по входу. Ставим на выход синусный фильтр фабричный или самодельный, нагружаем на 3 лампочки. токовые трансформаторы перед лампочками будут имитировать все что надо.
Чуть более сложный вариант- берем STM32 и его FOC SDK ( пакет управления моторами) желательно в его древней версии 2.0 тк она с исходниками всеми была. Запускаем. Теоретически силовой IGBT мост можно не симулировать, а сразу на драйверы поставить формирующий фильтр и просто намотать несколько витков первички на токовые трансформаторы для нужного уровня сигнала.

Спасибо, хорошие варианты, и оба нам доступны. Но смысл звуковой карты именно в том, чтобы имитировать любые сигналы с датчиков тока на основе пояса Роговского, а какие именно они будут при перегрузках - пока не известно.
Мы шаг за шагом зондируем почву, а я пока в арьергарде, готовлю конструкцию и схемотехнику для нового датчика тока.
Да тут походу может статься, что это будут и другого типа датчики (к чему я также склоняюсь), но это сути дела не меняет.
Я не могу отлаживать электронику в условиях ломовых кондуктивных помех от многих сотен или тысяч ампер перегрузки.
Поэтому имитация должна быть полноценной. Нашёл таки я одну интересную программу, как испытаю её - отпишусь здесь.

[khach]

Но смысл звуковой карты именно в том, чтобы имитировать любые сигналы с датчиков тока

Вот только трехканальная звуковая карта это большая экзотика. А две двухканальных обычно не синхронизируются точно по фазе. И по частотам тоже может быть разбег, если это не профессиональная звуковая карта с возможностью внешней синхронизации. Но такой набор стоит больше чем плата FPGA c 3 ЦАПами.
Возможно подойдет что то типа http://www.highlandtechnology.com/DSS/T340DS.shtml 4-канальный функциональный генератор.

[Plain]

khach, о чём Вы? Сейчас каждая первая плата как минимум 8-канальная, 6 синхронных выходов после регулятора громкости, и даже если горе от ума, то 5 из них с полной полосой.

[khach]

khach, о чём Вы? Сейчас каждая первая плата как минимум 8-канальная, 6 синхронных выходов после регулятора громкости, и даже если горе от ума, то 5 из них с полной полосой.

Ага, 6 каналов, и разбег по фазе между каналами непредсказуемый. Т.е различный при каждой новой попытке запустить аудиопоток. Возможно на 50 Гц это разбег и невелик, я с ним столкнулся на килогерцах. Подключите двухканальный осцилл в режиме XY ( фигуры Лиссажу) к двум разным выходам аудиокарты и пустите синхронно вывод синуса несколько раз. Будете крайне удивлены. Глюки ли это драйверов, чипсетов, самих аудиокодеков- мне неизвестно.

[VCO]

Ага, 6 каналов, и разбег по фазе между каналами непредсказуемый. Т.е различный при каждой новой попытке запустить аудиопоток.

А я вариант с ЦАПами какого-нибудь эвалборда не отметаю. Мне интересен вариант с аудио именно его доступностью.
Сейчас совсем нет времени писать свою программу, да и программист нашего отдела перегружен, поэтому пока так...

[khach]

Мне интересен вариант с аудио именно его доступностью.
Сейчас совсем нет времени писать свою программу

Писать скорее всего прийдется. Тоже пытался использовать звуковуху многоканальную для синтеза сигналов ( РЧ квадратурных модуляций ) и наступил на грабли с фазой. Единственное решение - использовать два канала АЦП для самопрослушки, калибровать оба канала АЦП по одному каналу ЦАП ( в каналах АЦП тоже бывает разбег фаз), потом коммутировать один из каналов АЦП на другие каналы ЦАП и подстраивать фазу NCO генератора синуса. Такую калибровку проводить для каждого перезапуска программы. Возможно, если обойти стандартные звуковые драйвера винды и использовать ASIO ситуация улучшится.
Ну и еще одно замечание- при отработке симулятора датчиков тока в инверторе имеет значение наличие пичковых помех в момент переключения силовых ключей. Полоса этих сигналов обычно в районе 100 кгц и выше, т.е аудиокартой их не просимулировать.
Один или два канала я симулировал китайским ФГ, загружая в него реальную осциллограмму с китайского же осциллографа. Отрабатывали срабатывание аварийных защит, так что реальная работа без симулятора стоила бы слишком дорого в плане спаленных силовых элементов.
Очень хотелось бы иметь 3 или 6 канальный симулятор ( токи и напряжения по фазам инвертора) но пока найти такой прибор не могу.

[VCO]

Писать скорее всего прийдется.

Не факт. Если возьмём за основу датчики Холла с ШИМ-выходом, то всё заметно упростится. Звуковой карте и ЦАП там уже не будет места.

Тоже пытался использовать звуковуху многоканальную для синтеза сигналов ( РЧ квадратурных модуляций ) и наступил на грабли с фазой. Единственное решение - использовать два канала АЦП для самопрослушки, калибровать оба канала АЦП по одному каналу ЦАП ( в каналах АЦП тоже бывает разбег фаз), потом коммутировать один из каналов АЦП на другие каналы ЦАП и подстраивать фазу NCO генератора синуса. Такую калибровку проводить для каждого перезапуска программы. Возможно, если обойти стандартные звуковые драйвера винды и использовать ASIO ситуация улучшится.
Ну и еще одно замечание- при отработке симулятора датчиков тока в инверторе имеет значение наличие пичковых помех в момент переключения силовых ключей. Полоса этих сигналов обычно в районе 100 кгц и выше, т.е аудиокартой их не просимулировать.
Один или два канала я симулировал китайским ФГ, загружая в него реальную осциллограмму с китайского же осциллографа. Отрабатывали срабатывание аварийных защит, так что реальная работа без симулятора стоила бы слишком дорого в плане спаленных силовых элементов.
Очень хотелось бы иметь 3 или 6 канальный симулятор ( токи и напряжения по фазам инвертора) но пока найти такой прибор не могу.

Александр, извините за , но я поражаюсь широтой ваших познаний в электронике! Вы также занимались инверторами для двигателя?

[khach]

Вы также занимались инверторами для двигателя?

Ага, турбомолекулярные насосы и их привод, а сейчас и силовые инверторы на нитридных полупроводниках. Не непосредственно, но в качестве консультанта.

Не факт. Если возьмём за основу датчики Холла с ШИМ-выходом, то всё заметно упростится. Звуковой карте и ЦАП там уже не будет места.

А как это холл с ШИМом? Чем такой поток данных захватывать в микроконтроллер? Аппаратный таймер capture-compare в качестве измерителя тока?

[VCO]

А как это холл с ШИМом?

Да, есть такой. Наименование не запомнил, название фирмы - что-то созвучное Мехелен.
На флэшках информации не оставил - не я им занимаюсь, а силовики-автоматчики КЭАЗ.

Чем такой поток данных захватывать в микроконтроллер? Аппаратный таймер capture-compare в качестве измерителя тока?

Да тут, кстати, не грех и CPLD будет поставить, распараллелив и упростив обработку потоков. Благо стоят теперь недорого.

P.S: Вспомнил: https://www.compel.ru/lib/ne/2015/7/6-melex...o-datchika-toka
Фирма Melexis