Corrente Assorbita Su Zelio

[baranello]

Salve a tutti, sto realizzando la seguente applicazione e vorrei chiedere il vostro parere :

dovrei interfacciare uno zelio con un ta 25/0,05, quindi leggere il valore di corrente ed elaborarlo.

La corrente che vado a leggere dovrebbe essere intorno ai 3 A, quindi avevo pensato di fare 5 o 6 spire con il cavo del carico sul ta in modo da aumentare gli ampere sul primario, e realizzarmi un secondario avvolgendo un filo sul toroide (circa una trentina di giri) e leggere la tensione erogata , ovviamente raddrizzandola per poi portarla sullo zelio.

Da qualche prova fatta , variando il carico, la tensione varia pochissimo, quindi non riesco ad apprezzare significativamente la variazione di carico.

So che potrei usare dei ta con apposita uscita 4-20 o 0-10, però volevo provare a cavarmela con il materiale a mia disposizione. Qualcuno può darmi qualche suggerimento ? Grazie

[Davide-SB]

Ciao baranello, utilizzare un normale TA (che misura soltanto correnti AC) collegato direttamente ad un ingresso analogico di un PLC non è cosa possobile.

Un normale TA, in condizione di utilizzo, deve SEMRE restare in corto, oppure connesso ad uno strumento di misura in corrente compatibile con la corrente massima del TA, che normalmente è di 5A. In tensione non funzionerà mai, oltre a rischiare di "bruciarlo".

E' possibile complicarsi la vita realizzando un circuito da interporre tra TA e ingresso analogico PLC.

In sintesi (ipotizzando che il TA che utilizzi abbia il secondario da 5A) dovresti connettere il TA ad una resistenza di shunt di valore 1 Ohm 5W.

Otterrai così una tensione AC proporzionale al campo di corrente, cioè 0:5A = 0:5Vca.

Tramite un ponte di diodi la raddrizzi, e poi con un condensatore elettrolitico 5 microFarad circa, (o maggiore senza esagerare) la filtri per ottenere una tensione in DC che sarà di 1,41 volte superiore a quella misurata in AC sulla resistenza di shunt.

Questa tensione DC così ottenuta, dovrà essere poi scalata sul PLC per poter leggere l'esatto valore di corrente.

Se il PLC o ingresso analogico non lo permettesse, si potrà interporre un trimmer come partitore di tensione, per rdurre il valore tensione che mandi all'ingresso analogico.

Per ridurre la dissipazione di potenza della resistenza di shunt, è possibile ridurre il valore di resisetnza, ma si otterrebbe però una tensione più bassa, si avrebbe quindi una precisione di misura minore, (si dovrà trovare un compromesso accettabile).

Quanto spiegato, è solo teoria, ho utilizzato questo sistema di misura per altri casi, ma mai direttamente connesso ad un TA.

Come vedi, l'operazione richiede un certo lavoro, non saraà impossibile, ma se vuoi realizzare un lavoro più professioale e affidabile, ti consiglio di utilizzare un apposito TA con uscita 4-20mA presente in commercio.

[baranello]

Grazie per la risposta inanzitutto ;

se ho ben capito dovrei utilizzare la resistenza di shunt e poi vado a leggere il valore ai capi della resistenza ? ma la resistenza la metto in corto sul secondario del ta ? e per il ta del mio caso, cioè 25/0,05 la resistenza da utilizzare quanto dovrebbe essere ? grazie ancora...

[Davide-SB]

La tensione che leggi sulla resisetmza di shunt è in alternata.

Come già spiegato, deve essere fatta passare per un ponte di diodi per renderla DC, poi và filtrata con un condensatore.

Continui ad indicare un TA del tipo 25/0,05, ma se proprio sicuro?

Pensavo fosse un errore di battitura.

Vorresti dire che il TA di cui diponi in uscita fornisce 0,05A cioè 50mA?

[baranello]

Proprio così, 25/0,05 A . Il discorso del ponte è chiaro come lo hai spiegato....non so che valore di resistenza usare per lo shunt per un ta così piccolo....

[Davide-SB]

Allora, in tal caso, per avere 5Vca quando passano 25A ne TA, dovrai utilizzare una resisetenza da 100Ohm 1/2W.

Però la faccenda si complica, perchè aumentano gli errori nel circuito di misura.

Il TA genera una corrente pittosto debole, e và trattata con più attenzione.

Si dovrà valutare anche l'ipedenza dell'ingresso analogico, ovvero quanta corrente mi assorbe.

Non conosco le caratteristiche dello ZELIO, non l'ho mai utilizzato.

Mi sono scordato di dire che il ponte di diodi mi introduce una caduta di tensione di circa 2,5V "stabili", quimdi mi genera un errore di linerità della scala. Quindi avremo un inizio scala con un errore elevato.

Non mi hai detto con quanta precisione vuoi leggere questa corrente.

Insomma, se ti serve una misura indicativa, accettando un errrore stimato anche superiore del 15%, puoi continuare con il tuo TA, investendo tempo per calibrare il circuito con un altro amperometro campione, magari anche variando il circiuto per aumentare la precisione.

Altrimenti ti consiglio caldamente di utilizzare un TA con uscita 4-20mA

NB: se la corrente massima attesa, come dici, dovrebbe essere di 3A, dovrai fare soltanto 8 spire nel TA, 3x8=24A,

se ne fai 30X3=sarebbero 90A!!!...LO SURRISCALDERESTI, e il circuito magnetico andrebbe pure in saturazione.

[Adelino Rossi]

mi viene un dubbio, ma come nucleo cosa usi? ci sono centinaia di nuclei diversi in circolazione.

TA-1.jpg

[Mirko Ceronti]

Mi sono scordato di dire che il ponte di diodi mi introduce una caduta di tensione di circa 2,5V "stabili", quimdi mi genera un errore di linerità della scala. Quindi avremo un inizio scala con un errore elevato.

Appunto

Per cui al messaggio N°5 di questa discussione, troverai lo schema di come io ho aggirato l'ostacolo realizzando un raddrizzatore ad operazionali per un rilevatore di consumi istantanei in campo domestico.

Lo stadio poi lo feci seguire ad un Vu-Meter a 30 led, dei quali ogni led indicava 100 Voltampere di potenza apparente istantanea.

Saluti

Mirko

Modificato: 16 settembre 2014 da Mirko Ceronti

[baranello]

Ok faccio qualche prova e vi aggiorno

[baranello]

Salve a tutti, non ho ancora avuto la possibilità di fare delle prove, volevo sapere se possibile come eseguire il calcolo dello shunt ? Grazie......

[Davide-SB]

Già spiegato al messaggio (#6).

[baranello]

Salve a tutti, come promesso ecco gli esiti delle prove effettuate :

carico da 1,4 A ho 11,9 volt - carico da 0,5 A ho 11,2 volt - carico 0,2 A ho 11,2 volt - carico 2,5 A ho 12,5 volt.

(Prova realizzata con uno shunt da 100ohm, 1/2 watt)

La corrente da misurare nella mia applicazione va da 1,5 A a 2,5 A, quindi dovrei leggere una tensione tra 11,9 e 12,5 volt circa.

L'ingresso dello zelio accetta come ingesso 0-10 volt , avrei bisogno di un partitore per ridurre la tensione. Cosa ne pensate dei dati? Info sul partitore?

N.B. La tensione misurata è alternata , non ancora raddrizzata.

[Adelino Rossi]

(Prova realizzata con uno shunt da 100ohm, 1/2 watt)

c'è qualcosa che non torna con i numeri.

il 1/2watt da dove proviene?

direi che 100 ohm più che shunt sono delle resistenze di carico.

100 watt di consumo sono una stufa.

"shunt per dc 50a 75mv"

sono dati reali di uno shunt commerciale.

shunt

[Davide-SB]

Dai valori che riportati (12,5V con 2,5A) significa che all'uscita del TA (con shunt 100ohm) circolano 0,125A!!

Il tuo TA ne sopporta al massimo 0,05A, giusto?

Quante volte sei passato nel TA?.......25 sono troppe!

Se vuoi misurare 2,5 A devi fare solo 10 spire, (2,5 x 10 = 25A), così leggerai 5Vca

[baranello]

Nel TA sono passato 8 volte....sempre con shunt da 100 ohm-1/2 watt . Quindi 2,5A * 8 spire, nel primario circolano circa 20 A, quindi se non erro sul secondario dovrei avere una corrente di 0,04 A..... pari a quanti volt volendoli calcolare ?

Modificato: 26 settembre 2014 da baranello

[Davide-SB]

I valori che hai indicato nel #12, sono coerenti con 25 spire di passaggio nel TA.

Se invece affermi di averne fatte solo 8, allora le misure fatte non sono coerenti tra loro.

Tenedo come punto fermo la legge di OHM, se sulla resistenza di shunt da 100 ohm misuri 12,5V in essa circolano 0,125A.

Verifica bene il valore di resistenza, e il corretto funzionamento degli strumenti di misura.

...insomma "i conti non tornano"

[baranello]

ok, grazie per la risposta, rifarò le prove e controllerò il tutto, vi aggiorno al più presto. Scusa Davide come fai per calcolare la corrente al secondario del TA se non avresti ilvalore della tensione ? Va bene se il calcolo lo eseguo facendo una proporzione ? Cioè : 25:0,05 = 2,5:X . Secondo te è giusto?

Modificato: 27 settembre 2014 da baranello

[Davide-SB]

Il tuo TA 25/0,05A ha un rapporto di K=500, ciè 25A/0,05A = 500.

se sul primatio fai 10 spire, allora il rapporto scende a 50, cioè 2,5A/0,05A.

Ma indipendentemente dal rapporto di trasformazione, sò che quando la corrente nel secondario 0,05A, siamo alla massima portata del TA.

Quindi secondo la famosa legge di Ohm, V=R x I, quindi 100 x 0,05 = 5V

Modificato: 27 settembre 2014 da Davide-SB

[LoveZelio]

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Modificato: 11 ottobre 2014 da LoveZelio