На просторах интернета и в радиотехнической литературе о реактивной энергии теории много, а схем приборов, измеряющих коэффициент мощности, практически нет. За исключением "Фазометра в журнале Радиолюбитель 2009г. №12" на цифровой логике и стрелочном индикаторе.
Решено: прибор делать на МК, использовать LED индикатор, полная развязка высоковольтных и низковольтных цепей. Кроме того он должен указывать "виновника" снижения коэффициента: индуктивность или емкость. Диапазон измеряемых токов 1 - 100А (по мощности: 0,2 - 45 кВт).
Принцип измерения основан на фиксации моментов появления положительной полуволны напряжения и тока, вычислении разницы в радианах и табличная конвертация в коэффициент мощности.
Прибор питается от блока питания Tr1, VDS1, VR1 по обычной схеме. Кроме того со вторичной обмотки трансформатора Tr1 подается переменное напряжение на оптрон ОС1. При положительной полуволне на порту RA5 будет высокий уровень.
Самый легкий вариант получения синусоиды тока: использование трансформатора тока или встречно-параллельные диоды. Эти схемки показаны отдельно, в пунктирных рамочках. Диоды обязательно должны соответствовать по току, обратному и прямому напряжению, мощности. Вариант с импортным трансформатором показан в рабочей схеме, ввиду его непростого подключения.
Печатная плата выполнена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита.
Осциллограммы, снятые с ножек портов RA5 и RA4, различных видов нагрузки показаны ниже.
Печатка и НЕХ-файл прилагаются. Работа с разными нагрузками, в том числе двигатель с компенсирующими конденсаторами, на видео.
Изменения от 22.06.2014: заменена картинка печатной платы и файл сos new.lay. Была ошибка: у оптрона ОС1 3 и 4 выводы попутаны местами.
Список радиоэлементов
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
---|---|---|---|---|---|---|
МК PIC 8-бит | PIC16F628A | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
VDS1 | Диодный мост | DB157 | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
VR1 | Линейный регулятор | LM7805CT | 1 | KP142EH5A | Поиск в магазине Отрон | |
OC1, OC2 | Оптопара | PC120 | 2 | Поиск в магазине Отрон | ||
VT1, VT2, VT3 | Биполярный транзистор | КТ3102Г | 3 | Поиск в магазине Отрон | ||
VD1, VD2 | Выпрямительный диод | 1N4007 | 2 | Поиск в магазине Отрон | ||
VD3, VD4 | Выпрямительный диод | 1N4148 | 2 | Поиск в магазине Отрон | ||
C1, C6 | Конденсатор K10-17 | 0.1мкФ 50В | 2 | Поиск в магазине Отрон | ||
C2 | Электролитический конденсатор K50-35 | 330мкФ 35В | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
C3, C4 | Электролитический конденсатор K50-35 | 100мкФ 35В | 2 | Поиск в магазине Отрон | ||
C5 | Электролитический конденсатор K50-35 | 1000мкФ 16В | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
C7, C8 | Конденсатор K10-17 | 22 пФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | ||
R1, R4, R5 | Резистор | 10 кОм | 3 | Поиск в магазине Отрон | ||
R2, R3 | Резистор | 2 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
R6-R9, R11-R13 | Резистор | 330 Ом | 7 | Поиск в магазине Отрон | ||
R10, R14, R15 | Резистор | 3 кОм | 3 | Поиск в магазине Отрон | ||
Tr1 | Трансформатор | TEZ4.5 9V | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
Tr2 | Трансформатор тока | LA100-TP/SP2 | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
3-х цифровой 7-ми сегментный индикатор | Е30561-L | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- COS.HEX (2 Кб)
- cos new.lay (51 Кб)
Комментарии (49) | Я собрал (0) | Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
Можно будет включать пик?
[Автор]
[Автор]
[Автор]
Вопрос к автору - пробовали ли Вы измерять косинус фи для импульсных источников питания, таких как электродрель с тиристорным регулятором, сварочный инвертор, компьютер или телевизор? Интересует, что показывал прибор.
[Автор]
[Автор]
По поводу трансформатора тока - подойдет любой, рассчитанный на ток нагрузки и способный работать на оптрон. В журнале "Радиолюбитель №5-6 2007г" неплохая статья по самостоятельному изготовлению трансформаторов тока.
[Автор]
Оптопары PC817. Заметил, что если подавать на оптопару, ответственную за напряжение, это самое напряжение разной величины (точнее с разных трансформаторов или вообще от сети), то показания меняются. Возможно это связано с тем, что на выходе оптопары идет все-таки небольшая трапеция, а на выходе токовой оптопары - четкий меандр. Из-за трапеции видимо меняется начало отсчета сдвига фаз.
Что делать?
[Автор]
Осталось одно НО - если включаю без нагрузки, то на индикаторе горит (с промаргиванием) LCL. Подключаю нагрузку - на индикаторе без изменений. Если включаю сразу с нагрузкой, то через два промаргивания индикатора появляются нормальные значение COS Fi. Меняю характер нагрузки - значения не меняются. Хотя видно, что какие-то измерения происходят, поскольку индикация может меняться между "LCL" и "CCL"
В итоге получается, что COS Fi измеряется только при включении?
[Автор]
В итоге написал свою программу. Алгоритм, в принципе, такой же как у Вас.
[Автор]
Лично я программирую на PIC Basic (Oshon), регистры программирую напрямую, так что генерируемый код не сильно отличается от кода на ассемблере.
[Автор]
[Автор]
Если есть ссылка, можно ее увидеть?
[Автор]
Прибор правильно называется "ФазОметр". (как в Радио). Однако, всем известно студенческое "Косинусфиметр"
[Автор]
Студенческое название намного точнее. Это фазометр, который выдает нам уже готовый косинус фи.
[Автор]
И еще. Вопрос может глупый, но я бы хотел узнать назначение элементов VD1 VD2 и С3. Так сказать для общего развития
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]