Medición de potencia con un transformador de corriente

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Estoy trabajando en un proyecto en este momento para medir la potencia a través de un sensor de corriente.

Publiqué una pregunta similar antes, y recibí un consejo muy útil que tengo Traté de prestar atención.

He mejorado el diseño (espero) al incorporar un rectificador de precisión.

Todavía necesito llegar a la forma de onda de voltaje del suministro doméstico. Mi idea es que la fase será constante en cualquier punto del circuito de la casa (suponiendo que la casa esté en una sola fase) y por eso estaba pensando en obtener un transformador de algo como un cargador de teléfono celular y enchufarlo a un enchufe de pared, y midiendo eso de la misma manera que yo estoy midiendo la corriente. Aquí hay un diagrama:

¿Es esta una buena manera de hacerlo? ¿Qué factores debo tener en cuenta? ¿Hay una mejor manera?

    

1 respuesta

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R4 no es necesario; R5 está mal: retírelo y conecte la parte inferior del secundario del XFMR1 al riel de señal de 0 V del amplificador operacional. Aparte del hecho de que el uso de ADC1 y ADC2 no le da poder real sino RMS (voltios) x RMS (amperios), entonces debería funcionar. La potencia no se mide de esta manera en un circuito de CA.

La fase de CA debe ser casi garantizable en cualquier lugar de la casa, pero habrá un pequeño cambio de fase a través de XFMR1. Sin embargo, mientras intenta calcular la "potencia" utilizando valores de estado estable de RMS, esto no tiene ninguna consecuencia.

Así es como se ve una forma de onda de potencia en varios ángulos de fase entre V e I: -

ConVeIenfase,lapotenciaestáalmáximo.Enelescenario2,retrasoVen60gradosylapotenciaeslamitaddelescenario1porquecos(60grados)=0.5esdecir,factordepotencia=0.5.Elescenario3escuandoVeIestána90gradosentresí:todavíahaylamismaformadeondadepotenciadeamplitudperolapotenciapromedio(kWreal)escero.Elescenario4cambialacorrientea120°ycos(120)=-0.5porlotanto,lapotenciapromedioesnegativa.

Paracompletarestarespuesta,probablementeseanecesariopensarquésucedecuandolacorrientetienepresentesarmónicosdetercerorden(osuperior):-

La forma de onda del voltaje multiplicada por el 3er armónico (verde en el diagrama superior pero extrañamente (?) azul en el diagrama inferior) produce una potencia promedio de cero vatios. Esta es la razón por la cual medir la corriente RMS puede ser un indicador muy pobre de la potencia real. A pesar de que el RMS de corriente se incrementa por la presencia del tercer armónico, esto no tiene relación con la potencia consumida en absoluto, por lo que, en estos días, se nos insta a utilizar dispositivos con circuitos de corrección del factor de potencia, no solo alinean la corriente y voltaje, pero reducen los armónicos de las corrientes: lo que se envía por los cables de alimentación a nuestras casas es, por lo tanto, más ecológico y hace que las compañías de electricidad sean mucho más felices porque no tienen que "sobrevalorar" los cables que utilizan para transportar corrientes armónicas inútiles. .

    
respondido por el Andy aka

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