ElettroshockNow il 19/6/2014, 14:45
Protezione Rete Totale e PowerMeter
Ciao a tutti.

Luca450Mhz il 19/6/2014, 15:11
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Molto interessante! Aspettiamo con ansia anche il codice di Arduino per fare queste letture..
Domanda: la tensione di rete che esce dal partitore, entra nell'arduino senza nessuna protezione (es. diodo zener da 5,1/5,6V); perché? Creerebbe problemi? E poi dove/come viene aggiunto l'offset di 2,5V prima di entrare nel pin analogico?
P.S. Grazie per la condivisione di queste informazioni preziose..

ElettroshockNow il 19/6/2014, 15:56
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Ciao Luca ,spero che piaccia ....

Il partitore è calcolato in maniera tale che arduino possa sopportare tensioni fino a +750V -750V .
Visto che un diodo di protezione introduce una non linearità nelle letture ,ho preferito proteggerlo prima del partitore aggiungendo un varistore.
In pratica la tensione sul pin di Arduino non supererà i 3.8V e non scenderà sotto 1.2V.

I 2.5V di offset vengono aggiunti semplicemente ingannando i riferimenti.
In pratica il neutro (o fase) della rete si trova a 2.5V rispetto alla massa di Arduino .....
Avevo dei dubbi su questa soluzione , ma mi sono fidato della teoria.

Il codice è quasi pronto ... e sò che lo rivoluzionerai migliorandolo .... io sono un meccanico

ElettroshockNow il 19/6/2014, 15:59
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Ecco la parte che misura:

for (int i=0; i < NumCampionamenti; ){
if (micros() > (start + Ritardo_Campionamento)){
start = micros() ;
float Tensioneinst = (analogRead(TensionePin)-OffsetTensione)*Fattore_Conversione_Tensione;
float Correnteinst = (analogRead(CorrentePin)-OffsetCorrente)*Fattore_Conversione_Corrente;

if ( Tensionemax < Tensioneinst ) Tensionemax=Tensioneinst;
if ( Tensionemin > Tensioneinst ) Tensionemin=Tensioneinst;

Tensione[i]=int (Tensioneinst);
SommaV += pow(Tensioneinst,2);
SommaI += pow(Correnteinst,2);
SommaP += abs(Tensioneinst*Correnteinst);
i++;
} }

TensioneRMS = sqrt(SommaV / NumCampionamenti);
CorrenteRMS = sqrt(SommaI / NumCampionamenti);
if (CorrenteRMS < 0.10) {//soglia minima
CorrenteRMS=0;
SommaP=0;}
PotenzaAttiva = SommaP/ NumCampionamenti;
PotenzaApparente = TensioneRMS * CorrenteRMS;
FattorediPotenza = PotenzaAttiva/PotenzaApparente;


Luca450Mhz il 19/6/2014, 16:05
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Ma il pin che usi per questa lettura è il pin A0? Io ho dato per scontato fosse questo, con vedo che anche il pin A1 in qualche modo è legato alla tensione della rete (anche se non capisco la resistenza del partitore che collega un polo della rete alla +5 del 7805).
Se in meccanico eh? Vorrei fare il meccanico anche io allora!

ElettroshockNow il 19/6/2014, 18:27
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Sisi è il pin A0

R1 e R2 si preoccupano di ridurre la tensione di rete di 300 Volte
R4 e R5 creano la 2.5V da sommare alla tensione (immaginala come dei pannelli in serie )

ElettroshockNow il 22/6/2014, 13:55
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Funzione Controllo qualità Onda

Aggiorno lo sviluppo.

Ho eseguito ulteriori test ritenendo 80 Campionamenti il giusto compromesso tra velocità ADC e qualità della campionatura.

Come dicevo questa array contenente tutta una sinusoide viene comparata con una coppia di sinusoidi calcolate matematicamente usando il valore della tensione di picco e aggiungendo e sottraendo un valore di distorsione accettato.

*****************************************************************

for (i=0; i < NumCampionamenti; i++){

if ( Tensione[i] < Tensione_UP[i] && Tensione[i] > Tensione_DOWN[i] ){
digitalWrite(Rele_protezione, HIGH);
Check_Distorsione=true;
}

else {
digitalWrite(Rele_protezione, LOW);
Check_Distorsione=false;
Error_Distrorsione=i;
i=NumCampionamenti;
}

}


************************************************************************ù

In pratica è un comparatore a finestra e se l'onda esce fuori dai margini interviene la protezione per distorsione.

Per capire la bontà del controllo ho creato un file excel che visualizza graficamente ciò che accade restando veramente sbalordito della qualità del check ..... l'onda deve essere praticamente perfetta ;)

Nei test l'onda proveniente dalla rete nazionale viene accettata fino ad un valore di distorsione di 5 (limite dato dal circuito).

Ecco alcuni esempi con diversi valori di distorsione accettabile (la sinusoide Rossa è la misurata e deve rientrare nei margini)





Il valore di distorsione sarà modificabile in fase di programmazione.

Ho anche aggiunto un Watchdog ogni 60mS e l'intervento per sovracorrente rapido attraverso un Interrupt

Ciao
ElettroshockNow

Paolo_S il 22/6/2014, 15:47
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Bello. Studio-applicazione veramente interessante...direi pure sofisticato.

Premessa: quando la protezione efficace dell'inverter può tradursi anche in un risparmio in modalità rete.

Se la finalità è quella di proteggere l'inverter, interessante sarebbe pure poter inserire un sistema di capacitori per l'ottimizzazione del cos fi per adattare automaticamente le condizioni di lavoro dell'inverter ai diversi carichi istantanei.
E poi , visto che i nostri gestori elettrici mi pare ci facciano pagare profumatamente le correnti reattive, questa capacità di rifasamento sarebbe interessante anche per l'uso domestico on grid di questa applicazione ( si potrebbe pure quantificare il risparmio annuale con diverse lampade "a risparmio energetico" accesse e rifasate in un'anno o con i vari carichi induttivi della giornata )
Tornando al ns inverter da proteggere, qualora il carico fosse davvero troppo difficile da gestire ideale sarebbe poter tornare automaticamente in modalità rete ( io credo sia sempre meglio pagare il nostro gestore per qualche secondo o minuto che non la riparazione dell'inverter.... :-) .
Ma lo scambio rete-FV avverrebbe a quale velocità ?
Meglio a una velocità tale da essere impercettibile e non avere problemi con dispositivi elettronici di casa durante cambi repentini.
Circa i problemi inevitabilmente associati al cambio potreste studiare qualcosa per limitare istantaneamente le inevitabili sovratensioni sulla linea connesse al cambio rapido isola-rete ?(ovvero sui più delicati apparati allacciati a questa rete -tipo smorzatori rc, limitatori di extratensione etc...) Aggiungendo un circuitino di probe sulla carica delle mini batterie della mia isola questa scheda sarebbe molto vicina a quello che esattamente mi serve per gestire in protezione l'inverter e quindi gli scambi in modo ineccepibile ( crepuscolo-giorno e quindi rete-isolaFV) .
Davvero notevole!
Se vuoi a settembre ( a impianto assemblato) ti faccio da beta tester.


PS: Non ho capito una cosa : che effetti ha la distorsione dell'onda sinusoidale sui diversi carichi.. Perchè è così importante ?
Sui motori e sui trasformatori, almeno entro certi limiti credo sia poco influente. Sui convertitori elettronici ( alim switching ) credo pure.. A cosa serve ?
Grazie

ElettroshockNow il 22/6/2014, 17:07
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Ciao Paolo ,
La finalità del progetto è proteggere le apparecchiature elettroniche indipendentemente dalla sorgente.

Nasce come supervisore dell'inverter , ma credo che sia indispensabile anche per la rete .....
Nella mia zona sono stati molti i casi di immissione di 380Vac !!!!!


L'idea del rifasatore mi piace (kekko credo lo stia già sperimentando) , ma preferirei aggiungere una scheda piuttosto che fargli gestire anche il Cos.

Distorsione.....
Be' con un controllo mi garantisco :
Presenza AC
Presenza sinusoide
Frequenza

Poi scegliendo la distorsione accettata e tempo di intervento , lo si cucina a proprio gradimento.


Per il discorso scambio senza interruzione esistono due strade.
Connettere le due sorgenti passando per la DC
oppure
Sincronizzare le due sorgenti (No break power transfer)

Ciao

scinty il 22/6/2014, 17:29
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Sicuramente connettere due sorgenti passando per la dc!ihihihi
del no break power non mi fido basta che non sei in fase anche di poco e immagina che succede e poi ad esempio io sto andando a 60hz in questo momento e ho il condizionatore che sembra un 18000BTU!
per il cosfi non l'enel nel domestico non lo fa pagare (testato il contatore con vari strumenti RMS) non vedo perchè impigliarsi così tanto
Ti faccio i miei complimenti Elettro progetto davvero notevole!
hai qualche altro asso da sfornare?

Paolo_S il 22/6/2014, 19:01
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Dalle tue chiare lettere credo di aver afferrato in linea di massima il problema.
Quindi riassumendo , nella commutazione o si continua ad usare comunque l'inverter ma con la potenza di rete ( trasformata e raddrizzata) bypassando istantaneamente le batterie oppure si fa una commutazione tra AC-inverter e AC-rete ma in modo che nessuno dei carichi " se ne accorga, perchè sono onde gemelle ".
Ora se con la prima soluzione potrei talora salvare da conseguenze disastrose il mio apparato, rimarrebbero cmq tutti i limiti e problemi del mio inverter alle prese ad es. con un carico molto ostico.
La seconda è risolutiva ( il carico ostico se lo becca la rete) ma credo sia di più difficile attuazione: infatti c'e' un modo standard per sincronizzare la sintesi della ac di un qualsiasi inverter ? Il mio cinesone di 7000w per esempio : dove intervenire per sincronizzarlo con la rete del mio contatore ?

Domanda semplice : e si facesse semplicemente una commutazione veloce e un po brutale tra una AC inver. e una AC rete diverse ( tipo con coppie di rele stato solido ) assistita però con dei circuiti che eliminano le sovratensioni e le sovracorrenti dei transienti che eventualmente si generano ?
Pensi che, ad esempio, un pc o una tv lcd o un motore avrebbero grossi problemi ?

In ogni caso, anche quello della commutazione delle "sinusoidi gemelle" c'e' una discontinuità, un transiente in cui la corrente di un generatore ( es rete) passa da 0 ad un valore preciso e nell'altro generatore ( es inverter) da un valore più o meno alto a 0 ( a meno che tu non voglia fare la commutazione esattamente a 0 Volt... ed il carico non sia sempre e comunque resistivo) . Quindi in caso di carichi induttivi o capacitivi avresti cmq perturbazioni che possono essere anche considerevoli, da gestire con sistemi di limitazione delle extatensioni/extracorrenti....
Sto vaneggiando ?

Paolo_S il 22/6/2014, 19:21
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
CITAZIONE (scinty, 22/06/2014 19:01:50 ) [quote]Sicuramente connettere due sorgenti passando per la dc!ihihihi
del no break power non mi fido basta che non sei in fase anche di poco e immagina che succede e poi ad esempio io sto andando a 60hz in questo momento e ho il condizionatore che sembra un 18000BTU!
per il cosfi non l'enel nel domestico non lo fa pagare (testato il contatore con vari strumenti RMS) non vedo perchè impigliarsi così tanto
Ti faccio i miei complimenti Elettro progetto davvero notevole!
hai qualche altro asso da sfornare?


Grazie per la tua precisazione sul cosfi e misura potenza contatore. Non sapevo delle Vs misure.
Il cosfi può essere cmq un problema anche pesante per inverters poco dotati alle prese con carichi ostici. Qui il senso della necessità di rifasamento del carico in un approccio che salvaguardi l'inverter.Il resto poteva essere una funzione ulteriore ( che cmq non dispiacerebbe al gestore).

ElettroshockNow il 22/6/2014, 19:48
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
In ditta usiamo il no brake power transfer per evitare che le apparecchiature elettroniche risentano del cambio si sorgente.
Per farlo le due sorgenti si mettono in fase , successivamente si parallelano e dopo qualche secondo uno dei due generatori si toglie dalla barra di alimentazione.
È un metodo che funziona ,ma difficile nel mondo del fai da te .

Sicuramente la strada più semplice (relativamente) è quella DC ....

ElettroshockNow il 22/6/2014, 19:52
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
@scinty :lol: ahahah gli stai tirando il collo a quel condizionatore ..........

scinty il 22/6/2014, 19:54
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
il no break transfert lo devi immaginare come una staffetta: fino a quando una semionda non viene completata l'altra sorgente è interdetta questo può funzionare con due inverter con l'apposito interrupt si passa la palla all'altro, si fa così nei sistemi ridondanti, e non mi pare che l'enel ti dia un interrupt per questa funzione, metti caso uno slittamento di frequenza o un picco di tensione ti fa mancare lo zero il botto è garantito
nel tuo caso potresti ridurre l'enel a 96V e entrare tramite l'ingresso batterie se l'efficienza del tuo inverter è maggiore del 90% questo sistema è molto comodo e funzionale e per le poche ore che potresti prelevare dall'enel la vedo proprio una buona idea

Paolo_S il 22/6/2014, 23:22
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Bene. Adesso, per mezzo delle vostre gentili esplicazioni, sono in grado di fare il punto della situazione:
L'efficienza dichiarata del cinesone è "superiore all 87%".
Se questo è vero ciò significa che, al netto dell'efficienza di conversione da AC a DC ( con alimentatore con un altro 90% di efficienza ?) sarei attorno ad un 78% globale.
Quindi, con la riduzione di tensione invece di consumare 3,2 kwh medi notturni ne consumerei 4,10. Ora 0,9 kwh medi al giorno sarebbero circa 330 kwh in più l'anno...che a 0,19 Eu kwh sono una sessantina di euro in più l'anno : un risultato troppo poco attraente per spremersi le meningi ed il portafogli in soluzioni dalla complessità imprevedibile.
Finalmente ho chiaro quello che devo fare.
Grazie

PS: resta cmq interessante il discorso della protezione e, in teoria anche del rifasamento. Entrambi credo sarebbero validi rispettivamente per prevenire molti problemi (supplendo ad eventuali deficit nella progettazione delle protezioni del cinesone) e poi avere una maggiore stabilità e flessibilità negli spunti ( elettrodomestici a parte mi capita di alimentare qualche volta anche un tornietto -2-3 cavalli-, una troncatrice...).

kekko.alchemi il 23/6/2014, 2:13
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
CITAZIONE (ElettroshockNow, 22/06/2014 23:22:35 ) [quote]
Per il discorso scambio senza interruzione esistono due strade.
Connettere le due sorgenti passando per la DC
oppure
Sincronizzare le due sorgenti (No break power transfer)

Ciao


A me piace molto il discorso di connettere le due sorgenti passando per la DC sulle batterie. Mettendo un trasfo sulla 220V, posso ridurre e raddrizzare la tensione di rete, per adattarla alla tensione delle batterie. Se questo scambio viene effettuato esclusivamente di notte, si ha il vantaggio che con un contratto di rete a fasce orarie si può arrivare a pagare la corrente di notte anche 2 - 4 cent a seconda della potenza impegnata, ricaricando così quel che manca la notte e riutilizzando l'accumulo di giorno.
Ben presto questo giochetto verrà incentivato dai governi, perchè oltre a convenire a noi, conviene anche all'Enel e a tutti gli altri, in quanto si evitano i picchi di consumi diurni che costringono l'Enel ad avere un buon 30% di centrali che intervengono solamente di giorno e altre che di notte restano accese producendo senza consumare.
Con l'accumulo domestico, fatto in questo modo, si risparmierebbe sulla bolletta, e guadagnerebbe di più anche l'enel perchè non costretta più ad accendere le centrali per soddisfare unicamente i picchi diurni.

Io il mio impianto lo sto strutturando così, ovviamente la cosa migliore è mettere un numero di pannelli o fonti alternative sufficienti ad essere completamente autonomi, ma nei mesi invernali (dicembre-gennaio), qualche piccolo aiutino dalla rete, fatto in questo modo, aiuta certamente senza neanche accorgersi del costo.

Kekko

scinty il 23/6/2014, 7:21
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
@Paolo come fai a considerare 3,2kWh notturni?pensi di arrivare con le batterie scariche già al tramonto?
io con le mie batterie malandate in inverno prelevo massimo 1kWh!e la tariffa per la sera è 4,4 centesimi io mi ci trovo benissimo così....

Paolo_S il 23/6/2014, 10:18
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
CITAZIONE (scinty, 23/06/2014 07:21:28 ) [quote]@Paolo come fai a considerare 3,2kWh notturni?pensi di arrivare con le batterie scariche già al tramonto?
io con le mie batterie malandate in inverno prelevo massimo 1kWh!e la tariffa per la sera è 4,4 centesimi io mi ci trovo benissimo così....


E' una stima desunta dalle letture per fascie orarie.
Due appartamenti con utenze distinte per totali 12,4 kwh/die di cui in fascia notturna la media con consumo 3,2kwh -penso soprattutto da attribuire a 2 frigoriferi ed un congelatore...da razionalizzare..)

infatti al momento l'idea era quella di non usare le batterie di notte ( semplicemente perchè non esistono...ovvero sono inconsistenti e non calcolate per questa necessità - 10ah contro almeno 100 ah necessari-)
ed effettuare la commutazione alla rete.
Ma non solo :l'idea sarebbe quella di effettuare la commutazione ogni qualvolta ci sia insufficiente energia FV o ogni qualvolta c'e' una condizione di carico , errore, protezione che potrebbe compromettere l'inverter.
Il problema discusso con Elettro era come effettuare questa commutazione ed a quale livello.
Ovvero se commutando AC inverter- AC rete in maniera più o meno sofisticata e quindi escludendo di fatto l'inverter ( soluzione auspicabile anche come misura efficace di protezione) o commutando la sorgente dc FV-batterie con una dc prodotta da rete ( soluzione più semplice ma meno performante e non usabile come discorso protezione inverter).

Abbiamo quindi esaminato come, per una buona efficienza dell'inverter e alimentatore, che il discorso dc comporta economicamente un costo di gestione ridotto. Quindi per semplicità ed immediatezza è preferibile. L'unica variabile rimane quindi la capacità come sorgente ed il livello di protezione -nativo- dell'inverter, unica colonna su cui si poggia tutto il discorso.
L'altra opzione invece ( commutazione indolore AC rete), sebbene (forse) più complicata, sarebbe molto meno vincolata alla qualità dell'inverter stesso.
Tutto qui.


ElettroshockNow il 23/6/2014, 11:40
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
CITAZIONE (Luca450Mhz, 23/06/2014 10:18:44 ) [quote]
Domanda: la tensione di rete che esce dal partitore, entra nell'arduino senza nessuna protezione (es. diodo zener da 5,1/5,6V)

Detto fatto ... scolpiamo di fino il circuito grezzo

Anche se ritenevo sufficiente la protezione data dal varistore ,ho preferito seguire il tuo discorso (mai dire mai).
Quindi ho abbassato l'impedenza con due operazionali in configurazione inseguitore consentendomi di aggiungere una ulteriore protezione agli ingressi analogici di Arduino (soluzione utile anche in altre applicazioni ;) ) e mantenendo la linearità del circuito.



Ciao
Elettro

ElettroshockNow il 23/6/2014, 15:56
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Credo che imposterò come soglia distorsione di default 30


Di seguito allego la tabella delle frequenze accettate dalla scheda in funzione della "soglia distorsione" selezionata


scinty il 23/6/2014, 19:37
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
ok ok ok adesso mi hai stupito davvero!10 e lode

scinty il 23/6/2014, 20:44
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
cmq una cosa molto raffinata sarebbe mettere l'integrato MSGEQ7 prima di arduino e avere la misura delle prime armoniche ovvero quelle più distruttive!non è assolutamente necessario tenere in memoria una sinusoide campionata e puoi generare indifferentemente 50 o 60Hz il controllo THD è praticamente nativo, al micro non rimane che calcolare tensioni assorbimenti e sfasamenti liberando parecchie risorse. sai io lo uso come nodo rf creando un vero e proprio router di energia elettrica...

ElettroshockNow il 24/6/2014, 2:37
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
CITAZIONE (scinty, 23/06/2014 20:44:24 ) [quote]cmq una cosa molto raffinata sarebbe mettere l'integrato MSGEQ7......

Che sia più raffinato ho dei dubbi, ma sicuramente con molte meno risorse del micro ottengo un buon risultato.
Stavo vedendo però che lo potrei usare solo per il passa banda della quasi terza armonica ..... (160Hz) ...
Ma tu misuri anche il passa banda a 400Hz ?

Calcola che Arduino mini costa poco più di 5E e se dovesse solo leggere qualche ingresso analogico lo riterrei eccessivo, per questo preferisco fargli sudare la pagnotta
Però l'implementazione mi fa' gola .... sopratutto per l'economicita' del bollettino .
Thanks

ElettroshockNow il 24/6/2014, 10:41
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
A che livello la prime armoniche diventano distruttive ?

Non lo sò e quindi simulo alcune situazioni nella speranza di capirci qualcosa.

Prima simulazione (rumore casuale che passa il controllo distorsione impostato molto alto 60V


Tanto per giocare spettro di un'onda quadra (scala lineare )


ElettroshockNow il 24/6/2014, 11:34
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter



Non voglio riempire il post di immagini , ma da quello che stò capendo le armoniche dispare sono quelle più distruttive ...
Ora .... quando diventa veramente distruttiva ?
Con soglia a 30V la qualità è sicuramente accettabile ,ma fino a che punto possiamo spingerci ?

Per comparazione potrei cercare la massima distorsione comparandola con un'onda modificata .
Cioè solo per trovare il confine tra onda sinusoidale e onda modificata (intendo come tipologia inverter )

ElettroshockNow il 24/6/2014, 11:58
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Cavolo ...... ampi margini
Se quest'onda viene digerita dalla quasi totalità degli elettrodomestici devo abbassare le pretese dell'inverter


Paolo_S il 24/6/2014, 16:15
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Nel merito della tua ultima analisi,credo che il buon vecchio Fourier ci insegni, che l' unica valutazione importante, ai fini dei rischi elettronici ed elettrici, riguardi due intorni:

quello di forte salita dv/dt (soprattutto coi dispositivi moderni di switching capaci di fortissime salite in cui la componente armonica può essere anche molto più alta in frequenza di quanto riusciamo a vedere nel tuo grafico..anche diversi Mhz).

e successivo quello planare, in cui la componente armonica può avere una frequenza anche molto molto bassa.

Da cui seguono i relativi problemi di utilizzazione per i dispositivi elettronici ed elettromeccanici collegati.
La tua analisi armonica in zone di frequenza prossima può aver senso per grosse potenze ( per le dissipazioni nei trasformatori o motori industriali).
Quello molto basse non permettono un adeguato trasferimento di energia ma non creino grandi problemi.
Ma per uso domestico , a mio parere, le più pericolose e di cui tenere conto - non facilmente con solo 80 campionamenti- sembrerebbero le componenti più alte ( che si trasformano in tensione anche molto alta ( d(phi)B / dt ) nei nuclei magnetici dei trasformatori switching o comuni . E che portano a distruzione in breve tempo anche dei condensatori per via delle perdite dielettrice associate ad un lavoro per cui non sono stati concepiti.
Sto vaneggiando ?
:-)

ElettroshockNow il 24/6/2014, 17:43
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Come mi piace la tua firma

CITAZIONE (Paolo_S, 24/06/2014 16:15:45 ) [quote]
Ma per uso domestico , a mio parere, le più pericolose e di cui te
nere conto - non facilmente con solo 80 campionamenti- sembrerebbero le componenti più alte

Hai ragione ,gli 80 campionamenti hanno i loro limiti .
Infatti se metto in comparazione ciò che vede il micro ecco cosa succede :
un disturbo con frequenza 1Khz viene ancora rilevato (a sx quella misurata dal micro e a dx l'onda disturbata)



invece oltrepassati i 2Khz ... il micro vede una perfetta onda sinusoidale a 50Hz




Quindi sarebbe meglio andare a misurare le armoniche come fà scinty ?
oppure far passare lo stesso segnale in un passa alto con taglio al limite del rilevabile dal micro (es 1Khz) e rilevarne il picco ?

!!!!!!!!!
Aspetta un attimo ,
ma noi cosa dobbiamo salvaguardare ?
Gli elettrodomestici e in caso di presenza l'inverter

Nel caso di alimentazione da rete ,la bassissima impedenza garantirebbe un'ottimo filtraggio ,filtraggio limitato solo dalle resistenza tra centrale e apparecchiature.
Quindi in questo caso mi potrei accontentare di una banda ristretta .

Nel caso di alimentazione da inverter abbiamo due sorgenti HF ....
L'inverter e le apparecchiature ...
Tra le due però c'è sicuramente un ottimo filtro salvaguardandole a vicenda.
Ma tra due apparecchiature ?

Bè qui oltre a buoni condensatori e cablaggi di sezione non striminzita non mi viene in mente niente altro e non sò se rilevando il disturbo riuscirei a salvare gli apparecchi.

Sto vaneggiando ?

Paolo_S il 24/6/2014, 19:36
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Chiedo scusa per il mio intervento forse di banale e sbrigativa superficialità (analogica) ma io la farei molto breve: creata un'uscita del segnale ad alta impedenza per mettere un notch a 50 Hz non molto stretto...magari a Q variabile così è aggiustabile. Tutto ciò che non è pura AC 50 HZ, con freq al di sopra ed al di sotto e che superi magari una certa soglia genererà per semplice differenza un segnale di feedback (integrabile e/o differenziabile per poi essere magari campionato come somma, picco etc... di tutta la monnezza che non si vorrebbe ci fosse). Molto semplice . E potrebbe agevolmente funzionare da 0 anche a 30-40 Mhz e anche più.
Oppure, perdonami, forse non ho ben capito ?

scinty il 24/6/2014, 20:52
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
mi piace il livello che ha preso la discussione
si è detto che le deformazioni di una sinusoide pura vengono facilmente identificate misurando le armoniche invece che comparando una sinusoide campionata e fin qui non ci piove.
si è detto che le armoniche più dannose sono quelle dispari, infatti tendono a squadrare l'onda aumentando il dv/dt, e qui sono anche pienamente d'accordo
mal limite qual'è? che succede se si supera?
analizziamo cosa succede con un'onda sinusoidale ma con alto contenuto armonico(perchè la forma c'è ma gli effetti sono diversi)
in un motore elettrico si pensa spesso che le armoniche sono ben tollerate e invece no! ci creano correnti parassite tra i cuscinetti i quali dopo un certo tempo si danneggiano proprio per l'erosione che tale corrente provoca
nei carichi capacitivi invece le armoniche fanno abbassare la reattanza creando surriscaldamenti o peggio incendi e scoppi nei circuiti non protetti da questa modalità di funzionamento, altre volte voluta come la trasmissione ethernet ad onde convogliate
il surriscaldamento dei cavi, poichè le armoniche avendo frequenza anche medio-alta creano effetto pelle con dispersione in questo caso in calore,e tutti in casa abbiamo almeno 1km di cavi sottotraccia nei muri...
e infime ma non meno importante si possono creare battimenti ed interferenze tali da poterci accendere persino un tubo neon avvicinandolo ad una presa!
perciò prima di cercare controlli troppo restrittivi che possono anche andare in autooscillazione andiamo a ripassare un po Bode, un sistema di controllo potrebbe diventare instabile anche infilando un normalissimo phon in una presa
perciò per esperienza il THD va bene se va dall' 1 al 5% non cercate la perfezione perchè poi arrivano altri guai..

ElettroshockNow il 24/6/2014, 20:55
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
CITAZIONE (Paolo_S, 24/06/2014 19:36:30 ) [quote]creata un'uscita del segnale ad alta impedenza per mettere un notch a 50 Hz non molto stretto...magari a Q variabile così è aggiustabile. Tutto ciò che non è pura AC 50 HZ, con freq al di sopra ed al di sotto e che superi magari una certa soglia genererà per semplice differenza un segnale di feedback

... altra ottima strada percorribile ....

Hai già realizzato qualcosa del genere da prendere come esempio ? Sarebbe interessante approfondire il discorso.

Sopratutto se è indispensabile rilevare quei picchi.
Si sono distruttivi ,ma i nostri impianti sono all'altezza di tamponare tali extratensioni o con la rete stessa o con i condensatori del filtro.
Anche perchè non sò se faremo in tempo a disalimentare tutto in caso di rilevamento ...

Bò !!

Qualcuno ha mai misurato lo spettro della rete domestica ?

ElettroshockNow il 24/6/2014, 20:58
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
CITAZIONE (scinty, 24/06/2014 20:55:30 ) [quote]
perciò per esperienza il THD va bene se va dall' 1 al 5% non cercate la perfezione perchè poi arrivano altri guai..

:clap.gif: finalmente i numeretti che aspettavo Thanks

Paolo_S il 24/6/2014, 22:10
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Non intendevo feedback nel senso di retroazione...ma solo la constatazione numerica effettiva di un eccesso di pericolosa monnezza.

Per il resto, distorsione a parte, che pure sarebbe analogicamente misurabile mi riferivo ad un problema ben più vasto.
Si da il caso, e parlo per esperienza indiretta da amico che lavora in laboratorio di misure, che talora, ad es. anche speciali inverter ( cinesoni ?) per lampade che pure blasonate case produttrici distribuiscono seppur provvisti di circuiti di filtraggio , apparentemente di tutto punto, abbiano dato notevoli problemi perchè introduceveno in rete disturbi da armoniche MF, HF e persino VHF rivelatisi abominevoli per la destinazione del prodotto e le possibili conseguenze nell'utilizzazione (anche delle persone).

Conclusione: mi pare che in fondo stiamo arrivando a dire le stesse cose pur essendo partiti da punti di vista differenti.

ElettroshockNow il 24/6/2014, 22:20
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
CITAZIONE (Paolo_S, 24/06/2014 22:10:22 ) [quote]seppur provvisti di circuiti di filtraggio , apparentemente di tutto punto, abbiano dato notevoli problemi perchè introduceveno in rete disturbi da armoniche MF, HF e persino VHF

: cavolo .
Misurare o prevedere queste monnezze ?

ElettroshockNow il 25/6/2014, 13:38
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Ok ... si misura e si filtra con ottimi condensatori ....

Il progetto prosegue con l'idea base campionando l'onda a 4Khz e comparatore a finestra digitale (non ho calcolato ,ma il THD totale accettata con soglia distorsione a 30V dovrebbe essere 8% ).
In aggiunta l'integrato messo in evidenza da scinty MSGEQ7 ....

Poi se l'hardware è ok .... le modifiche le facciamo via software
Schema provvisorio rev3


ElettroshockNow il 3/7/2014, 13:27
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
A rilento .... ma stà nascendo
Attraverso una connessione rs485 unidirezionale sarà possibile visualizzare sul PC le misurazioni del PowerMeter





scinty il 3/7/2014, 19:35
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
manca solo la forma della corrente e poi non sò più come migliorarlo!
ottimo lavoro Elettro!

ElettroshockNow il 3/7/2014, 19:53
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
CITAZIONE (scinty, 03/07/2014 19:35:07 ) [quote]manca solo la forma della corrente e poi non sò più come migliorarlo!
ottimo lavoro Elettro!

L'analizzatore di spettro è merito tuo ;) (per ora solo simulato ... )

A questo punto hai ragione ... visualizziamo anche la corrente .....(Aggiornata schermata)

Hai qualche dritta per le soglie delle armoniche ?

63Hz...160Hz...400Hz...1kHz...2.5kHz...6.25kHz...16kHz...



scinty il 4/7/2014, 19:46
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
io sommo i valori che legge arduino ne faccio la media e non deve superare 248 un THD casereccio ma funziona tu con l'interfaccina puoi fare di meglio

ElettroshockNow il 4/7/2014, 19:49
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Con che livello di segnale ?

Io in ingresso ho calcolato 90mVpp.

Grazie

scinty il 4/7/2014, 20:56
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
sei sicuro? come lo hai calcolato?

scinty il 4/7/2014, 21:03
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
cmq se devi fare delle prove su un onda deformata fai così
in ingresso al controllo ci metti un bel trasformatore 220-220
in uscita un bel trapano di quelli che regolano la velocità
blocchi il mandrino su una morsa e provi a farlo girare ovviamente parzializzando e senza insistere che se brucia....
vedrai che la sinusoide si distorce abbastanza da poter fare tutte le prove,senza trasformatore visto la bassa impedenza della rete il trapanozzo non è in grado di deformarla...

ElettroshockNow il 4/7/2014, 21:32
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
CITAZIONE (scinty, 04/07/2014 21:03:12 ) [quote]sei sicuro? come lo hai calcolato?

:lol: ahah ... magari fossi in grado.
Nono intendevo che in ingresso all'integrato ho 90mVpp .
Visto che l'uscita (o meglio le 7 uscite ) sono dipendenti anche dal livello in ingresso volevo proporzinare il tutto per avere la tua stessa soglia dei 248 .

Tu che ampiezza hai in ingresso ?

ElettroshockNow il 5/7/2014, 16:30
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter


Paolo_S il 5/7/2014, 23:09
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
CITAZIONE (scinty, 05/07/2014 16:30:55 ) [quote]cmq se devi fare delle prove su un onda deformata fai così
in ingresso al controllo ci metti un bel trasformatore 220-220
in uscita un bel trapano di quelli che regolano la velocità
blocchi il mandrino su una morsa e provi a farlo girare ovviamente parzializzando e senza insistere che se brucia....
vedrai che la sinusoide si distorce abbastanza da poter fare tutte le prove,senza trasformatore visto la bassa impedenza della rete il trapanozzo non è in grado di deformarla...


Trovo semplicemente geniale l'idea di un test con motore con controllo di potenza a variazione di fase + trasformatore.


E complimenti ad Elettro per gli interessanti sviluppi del suo progetto.


Ciao

ElettroshockNow il 3/9/2014, 17:44
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Oggi sorpresa ... dopo ben due mesi sono arrivati i componenti per proseguire il progetto .
Ho aggiunto alcuni led di segnalazione di stato e un optoisolatore velocissimo per la separazione galvanica con il monitor esterno.
Il Monitor può essere un pc con il software presentato nella pagina precedente per analizzare ciò che accade ,oppure un microcontrollore centrale del mio/nostro futuro inverter.
Ricordo che il circuito "Protezione Rete" è un dispositivo indipendente che analizza la qualità della sorgente di alimentazione ed interviene se riscontrasse un valore fuori tolleranza salvaguardando le apparecchiature elettroniche di casa e attraverso una seconda uscita chiamata "Protezione Rapida" può limitare i picchi di assorbimento intervenendo direttamente sul Ponte dell'inverter .




Di seguito il PCB (ancora da testare ) [URL]http://www.energialternativa.org/public_mod/newforum/ForumEA_mod/B/Protezione_Rete_R1.0_PCB.png[/URL]
Ciao da
ElettroshockNow

RAUNARDE il 3/9/2014, 20:44
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
perdonami elettro ma non sono un po' piccole le piste che ti vanno al relè? se devi farci passare 3kw mi sembrano molto striminzite (magari sbaglio ed il carico non è di quella portata.)

ElettroshockNow il 3/9/2014, 21:30
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
CITAZIONE (RAUNARDE, 03/09/2014 20:44:04 ) [quote]perdonami elettro ma non sono un po' piccole le piste che ti vanno al relè? se devi farci passare 3kw mi sembrano molto striminzite (magari sbaglio ed il carico non è di quella portata.)

Sisi non sbagli.
Le piste dovranno essere in grado di sopportare circa 20A ,ma con solo 35μm dovrebbero essere larghe 5cm !!!!!!
Quindi preferisco saldare del cavo sulla pista per raggiungere i 4mm[sup]2[/sup].

PS: poco prima dell'incisione ,mi son reso conto di un errore ..... domani correggo il PCB .... Era tanto tempo che non usavo Eagle

ElettroshockNow il 5/9/2014, 14:09
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Nasce il PCB....





Le preoccupazioni di RAUNARDE erano fondate .... e se mi sarei soffermato qualche minuto in più sulla sua evidenza,avrei evitato piste e piazzole lillipuziane .....
La punta da 0.6 mm è stata d'obbligo ...... ed è piccola :wacko:

ElettroshockNow il 5/9/2014, 19:16
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter


salvatre il 6/11/2014, 17:51
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
@ ElettroshockNow

Avrei una domanda da fare: non pubblichi il PDF del pcb e della serigrafia nella versione definitiva (intendo con le correzioni a cui facevi riferimento nei thread del 03/09 e del 05/09)?
Grazie.

ElettroshockNow il 7/11/2014, 9:44
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
CITAZIONE (salvatre, 06/11/2014 17:51:42 ) [quote]
Avrei una domanda da fare: non pubblichi il PDF del pcb e della serigrafia nella versione definitiva

Perchè il progetto non è ancora terminato per mancanza di tempo .

Allego Cmq il necessario per riprodurre il progetto con due PCB che si differenziano solo per il piano di massa.

Occhio alle piste ... sono fini ... si richiede massima qualità

Ciao
Elettro#####ALLEGATO-" />
" />
?1346" /> Rev 1.zip

salvatre il 14/11/2014, 11:03
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
CITAZIONE (ElettroshockNow, 07/11/2014 09:44:58)
Allego Cmq il necessario per riprodurre il progetto con due PCB che si differenziano solo per il piano di massa.


Ho scaricato l'allegato ma come si fa ad aprirlo?
Grazie

ElettroshockNow il 14/11/2014, 11:55
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
CITAZIONE (salvatre, 14/11/2014 11:03:50 ) [quote]Ho scaricato l'allegato ma come si fa ad aprirlo?
Grazie

E' un semplice ZIP nel quale sono contenuti dei file PDF pronti da stampare.
Ciao

mappintosh il 15/1/2015, 12:38
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
ciao...compimenti per il progetto...ma ho un domanda: la tensione posso leggerla da un trasformatore? nel mio progetto finale ho più schede che condividono la sorgente d'alimentazione, quindi mi risulta difficile adottare il tuo espediente del partitore.
ringrazio in anticipo

ElettroshockNow il 15/1/2015, 14:33
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
CITAZIONE (mappintosh, 15/01/2015 12:38:59 ) [quote]ciao...compimenti per il progetto...ma ho un domanda: la tensione posso leggerla da un trasformatore? nel mio progetto finale ho più schede che condividono la sorgente d'alimentazione, quindi mi risulta difficile adottare il tuo espediente del partitore.
ringrazio in anticipo

Certo che è possibile,ti basterà connettere un trasformatore riducendo opportunamente la tensione e aggiungendo un offset di 2,5V.
Ciao
Elettro

mappintosh il 16/1/2015, 19:45
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
ti ringrazio per la dritta, e per l'ottimo spunto che mi ha fornito questo articolo come anche quello relativo al power meter; ma avrei un ultima perplessità:
SommaP += abs(Tensioneinst*Correnteinst)

con questa riga di comando sommi di volta in volta i valori istantanei di potenza; non ho capito perchè sommi il valore assoluto della stessa. per calcolarti la potenza attiva, non ha bisogno anche dei valori negativi? scusa l'ignoranza...ma sono un autodidatta.
Ti ringrazio in anticipo
Cordiali saluti

ElettroshockNow il 16/1/2015, 20:29
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Hai ragione ... meglio senza abs ;)
Grazie

mappintosh il 16/1/2015, 20:57
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Sono io a ringraziare te. ora ho le idee chiare, adesso si passa alla pratica. grazie infinite!


anthony.ars il 1/2/2015, 17:17
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Ciao a tutti é la prima volta che scrivo su questo forum e devo dire dopo aver letto il tutto ne sono rimasto molto entusiasta. Vorrei sapere e si puó avere il listato del programma per arduino per capire i vari passaggi e calcoli per trovare il cosfi. Grazie

anthony.ars il 22/2/2015, 16:24
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
ciao Elettro,
vorei sapere se secondo te posso sostituire il sensore della corrente
HASS-100S con questo:
http://www.seeedstudio.com/depot/Noninvasive-AC-Current-Sensor-30A-max-p-519.html

in caso negativo come trovo il valore di C7

grazie

ElettroshockNow il 22/2/2015, 17:55
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
CITAZIONE (anthony.ars, 22/02/2015 16:24:31 ) [quote]Vorrei sapere e si puó avere il listato del programma per arduino per capire i vari passaggi e calcoli per trovare il cosfi. Grazie


for (int i=0; i < NumCampionamenti; ){
if (micros() > (start + Ritardo_Campionamento)){
start = micros() ;
float Tensioneinst = (analogRead(TensionePin)-OffsetTensione)*Fattore_Conversione_Tensione;
float Correnteinst = (analogRead(CorrentePin)-OffsetCorrente)*Fattore_Conversione_Corrente;

if ( Tensionemax < Tensioneinst ) Tensionemax=Tensioneinst;
if ( Tensionemin > Tensioneinst ) Tensionemin=Tensioneinst;

Tensione[i]=int (Tensioneinst);
SommaV += pow(Tensioneinst,2);
SommaI += pow(Correnteinst,2);
SommaP += (Tensioneinst*Correnteinst);
i++;
} }

TensioneRMS = sqrt(SommaV / NumCampionamenti);
CorrenteRMS = sqrt(SommaI / NumCampionamenti);
if (CorrenteRMS < 0.10) {//soglia minima
CorrenteRMS=0;
SommaP=0;}
PotenzaAttiva = SommaP/ NumCampionamenti;
PotenzaApparente = TensioneRMS * CorrenteRMS;
FattorediPotenza = PotenzaAttiva/PotenzaApparente;



In pratica Arduino aspetta l'inizio della semionda positiva.
Dopo inizia a campionare (non ho usato interrupt ,ma dovrò implementarli)
Eseguirà 80 Campionature della corrente e della tensione calcolando ad ogni ciclo di campionamento il loro valore RMS e la potenza attiva.

La potenza attiva diviso l'apparente sarà il cosfi.

Ciao
Elettro

ElettroshockNow il 22/2/2015, 18:27
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Si,il sensore di corrente può essere sostituito con quello del link,ma per farlo devi aggiungere tre resistenza e un condensatore.
Le due resistenza e condensatore serviranno come partitore resistivo per aggiungere un offset al segnale ,mentre la terza resistenza servirà per tarare il sensore.
Una modifica del genere è stata introdotta nel progetto powermeter presente nella sezione realizzazioni pratiche.

Ciao
Elettro

anthony.ars il 22/2/2015, 18:39
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
grazie per la veloce ed esauriente risposta ora mi metto al lavoro.

iannez il 13/5/2015, 16:04
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Ciao a tutti e sopratutto elettro!

ma la sketch del sorgente si potrebbe avere?

sono alle prese con il mio primo meter

ElettroshockNow il 13/5/2015, 21:37
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Ciao iannez,
Mi dispiace ,ma non ho più il codice completo è andato perso .
Quello che trovi in prima pagina è il cuore dello stretch e su di esso puoi ricreare il codice madre.
Se non ti interessa creare le forme d'onda da visualizzare tipo oscilloscopio ,ti basterà mandarlo in esecuzione in un loop.
Il numero delle campionatura per la velocità di conversione dell'ADC avranno una durata di 20ms consentendoti a fine di ogni ciclo di avere potenza attiva,reattiva,Tensione RMS,Corrente RMS e cosfi.

Ciao e buona codice ;)
ElettroshockNow

shadowcaster il 25/5/2015, 19:22
Rerotezione Rete Totale e PowerMeter
Ciao e complimenti per il progetto. Si potrebbe avere una lista dei componenti?



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