Käynnistyssykäyksen vaimennuspiiri

Tuolla saksalaisessa wikissä on tuo NTC-vastuskytkentä. Lisäksi siinä on rele, joka hidastutesti oikosulkee NTC-vastuksen. Näin saadaan se, etu, että NTC-vastus jäähtyy, vaikka muuntajalle menee virtaa. Voidaan siis virran katkaisun jälkeen kytkeä virta nopeammin muuntajalle ilman, että tarvitsi odottaa NTC-vastuksen jäähtymistä. Joissakin tapauksissa tästä on hyötyä.

http://de.wikipedia.org/wiki/Einschaltstrombegrenzung

ja sieltä ensimmäinen kuva.

Sitä en tiedä, onko Muuntosähkön versiossa tuota relettä.

6+16 kirjoitti:

Tuolla saksalaisessa wikissä on tuo NTC-vastuskytkentä. Lisäksi siinä on rele, joka hidastutesti oikosulkee NTC-vastuksen. Näin saadaan se, etu, että NTC-vastus jäähtyy, vaikka muuntajalle menee virtaa. Voidaan siis virran katkaisun jälkeen kytkeä virta nopeammin muuntajalle ilman, että tarvitsi odottaa NTC-vastuksen jäähtymistä. Joissakin tapauksissa tästä on hyötyä.

http://de.wikipedia.org/wiki/Einschaltstrombegrenzung

ja sieltä ensimmäinen kuva.

Sitä en tiedä, onko Muuntosähkön versiossa tuota relettä.

Lue lisää

Kyllä on rele ja ihn normi tehovastukset.

Anonyymi kirjoitti:

Kyllä on rele ja ihn normi tehovastukset.

Releen kanssa vastuksen ei tarvitsekaan olla NTC-tyyppiä. Releen kelan jännitteen voi ottaa myös muuntajan toisiopuolen tasasuuntauksen jälkeiseltä suotokondensaattorilta.

Anonyymi kirjoitti:

Kyllä on rele ja ihn normi tehovastukset.

Käynnistysvirtasysäyksen rajoitus tapahtuu kuten yllä kerrotaan.
Jännitteen kytkentähetkellä piirissä on rajotusvastus joka kestää virran joka on riittävän pieni verkon impedanssin verrattuna, ettei syötön sulaakket laukea.
Vastus on sarjassa kunnes rautasydän on magnetoitunut, sen jälkeen kontaktori oikosulkee vastuksen.

Samaa periaatetta noudatetaan mm. paperikoneen linjakäytttöjen verkkoonkytkennässä tai ylipäätään suuritehisten taajuusmuuttajien kytkennässä.

Yleensä verkon impedanssi on niin pieni että se kykenee syöttämään täyden sysäysvirran.
Heikoissa verkoissa tarvitaan rajoitusta.

Kun verkko on jäykkä (pieni impedanssi) voidaan ko. haaran kuormat kytkeä ilman rajoitusta, esim jännitekatkoksen jälkeen automattiikka kytkee koko verkon kuorman kertaheitolla.

Kovinpa on vaatimattoman pituinen viive, 0,005 sekuntia virran huippuarvoon, ei siinä ajassa sulake kerkeäisikään palaa. Veikkaanpa että tässä on kyse siitä että mekaanisen virtakytkimen koskettimet eivät kestäisi huippuarvolle sattuvaa voimakasta kipinöintiä pitkäänkään.

Anonyymi kirjoitti:

Kovinpa on vaatimattoman pituinen viive, 0,005 sekuntia virran huippuarvoon, ei siinä ajassa sulake kerkeäisikään palaa. Veikkaanpa että tässä on kyse siitä että mekaanisen virtakytkimen koskettimet eivät kestäisi huippuarvolle sattuvaa voimakasta kipinöintiä pitkäänkään.

Lue lisää

No mutta riittää kumminkin. Ennen 0-pistekytkintä sulake pompas päältä melkein joka kerta.

Anonyymi kirjoitti:

No mutta riittää kumminkin. Ennen 0-pistekytkintä sulake pompas päältä melkein joka kerta.

Sulake vai johdonsuoja?

Anonyymi kirjoitti:

Sulake vai johdonsuoja?

Oikea tulppasulake ei ehdi palaa tuossa ajassa vaikka virtaa olisi vaikka kuinka paljon. Johdonsuojan magneettinen laukaisija kyllä reagoi sitä nopeammin mitä suurempi virtapiikki on.

Anonyymi kirjoitti:

Kovinpa on vaatimattoman pituinen viive, 0,005 sekuntia virran huippuarvoon, ei siinä ajassa sulake kerkeäisikään palaa. Veikkaanpa että tässä on kyse siitä että mekaanisen virtakytkimen koskettimet eivät kestäisi huippuarvolle sattuvaa voimakasta kipinöintiä pitkäänkään.

Lue lisää

Nollapistekytkin on elektroninen ja kytkee jännitteen kuormaan sanamukaisesta jännitteen 0-kohdassa.

Anonyymi kirjoitti:

Nollapistekytkin on elektroninen ja kytkee jännitteen kuormaan sanamukaisesta jännitteen 0-kohdassa.

Heh, kuinka pitkän ajan kuluttua luulet jännitteen olevan huippukohdassa?

Anonyymi kirjoitti:

No mutta riittää kumminkin. Ennen 0-pistekytkintä sulake pompas päältä melkein joka kerta.

"0-pistekytkin" - miksi? Muuntajalle?

Muuntajahan on laite, joka perustuu sähkömagnetismiin.

Kun verkkojännite kytketään ensiökäämille, niin jatkuvasti suuntaansa vaihtava virta luo magneettikentän, joka myös vaihtaa jatkuvasti suuntaansa.

Tuo jatkuvasti suuntaansa vaihtava magneettikenttä toisaalta luo toisiokäämiin vaihtojännitteen.

Mutta koska käämiin liittyy aina induktanssi, niin itseasiassa: Jos käytät sellaista 0 -pistekytkintä, joka kytkee virran päälle vaihtojännitteen nollakohdassa, niin tämä juuri maksimoi käynnistysvirtapiikin!

Itseasiassa se virta pitäisi kytkeä vaihtojännitteen maksimikohdassa!
Pelkässä johtimen muodostamassa oikosulussa virtaa rajoittaisi vain johdinresistanssi.

Muuntajan ensiökäämi on tavallaan oikosulku, mutta tässä tapauksessa virtaa rajoittaa johdinresistanssin lisäksi vaihtovirralla myös käämin induktanssi.
Tasavirralla tuo ei toimisi, ja siksi, jos joku kytkisi muuntajan ensiökäämiin 230 V tasavirtaa, niin vaikka tuo käämin induktanssi aluksi hieman hillitsisikin oikosulkuvirran suuruutta niin tuo efekti ei kauaa kestäisi, ja sen jälkeen virran suuruutta rajoittaisi vain ensiökäämin resistanssi - ja sen jälkeen palaa joko sen ensiökäämin käämilanka tai sulake.

Kun siihen ensiökäämiin kytketään asianmukaisesti vaihtojännite, niin siinähän positiivinen ja negatiivinen puoliaalto seuraavat toisiaan: siksi silloin induktanssi rajoittaa virtaa koko ajan eikä vain alussa.

Mutta jos kytket virran päälle jännitteen 0 -kohdassa, niin käynnistysvirtapiikki = maksimi mahdollinen.

Jos taas kytket jännitteen maksimikohdassa, niin silloin esim 90º -> 180º välillä virta käämissä kyllä suurenee, mutta 180º kohdassa ei ole enää ulkoista jännitettä aiheuttamassa sitä, että virta suurenisi lisää, vaan päinvastoin: kun 180º kohdalla verkkovirran jännite vaihtuu vastakkaismerkkiseksi, tällöin negatiivinen puoliaalto alkaa pienentää käämin virtaa.

Optimaalisin kytkentähetki on siis muuntajalle joko 90º tai 270º vaihekulman kohdalla.

teholähdekytkennöissä on vielä se, että toisiokäämiin on yleensä kytketty tasasuuntausdiodit sekä iso suotokondensaattori.
Kun se iso suotokondensaattori on alussa tyhjä, niin sekin on tavallaan oikosulku hetken aikaa kunnes se on latautunut.

Se onkin hyvä kysymys: jos on perinteinen 50 Hz muuntaja (nykylaitteissahan on usein hakkurivirtalähde tuon perinteisen 50 Hz muuntajan sijasta) niin mikä on toisiokäämin vaihesiirto ensiöön verrattuna. Itse en ole tätä asiaa tutkinut.

Onnistuisi joko oskiloskoopilla tai sitten mikrokontrollerilla.

Yksi mahdollisuus on myös:
Tietokoneen äänikortilla voisi asiaa myös tutkia, onhan siinä vasen ja oikea kanava (linjatulo).

MUTTA: Ensiöpuolella tällöin joutuu miettimään turvallisuusasiat tarkkaan, niin sähköiskun kuin äänikortin hajoamisriskinkin takia.

Normaalissa 1-vaihepistokkeessa kun on se ongelma, että kun irrotat pistokkeen ja käännät 180º niin laitteessa nolla ja vaihe vaihtavat paikkaansa!

Tietty jos mittakytkennän tekee niin että se onkin vaiheen ja maadoituksen välissä eikä vaiheen ja nollan, niin silloin väärinpäin kytkemisen riskiä ei normaalisti ole (edellyttäen, ettei joku urpo ole mennyt "nollaamaan" maadoitetun pistorasian suojamaadoitusliuskoja vaihejohtimeen nollajohdon sijasta, mikä on hengenvaarallinen kytkentävirhe).

Jos mitoittaisi ensiöpuolen mittauskytkennän 0,1 mA virralle, niin:

I = 0,0001 A
U = 230 V
R = U/I = 2,3 MΩ

Esimerkiksi näin:

Maadoitus ---- 10 kΩ ---- Äänikortin signaalinasta (Linjatulo) ---- 820 kΩ ---- 820 kΩ ---- 820 kΩ ---- Vaihe.

Tuossa on siis 3 kpl 820 kΩ vastusta sarjaankytkettynä sen linjatulonastan ja vaiheen välillä, kokonaisresistanssi tuolla välillä siis 2,46 MΩ.

Riskiksi jää vielä tämä: Jos 10 kΩ vastuksen liitos irtoaa TAI jos joku erehtyy kytkemään tuon joko maadoittamattomaan pistorasiaan tai sellaiseen "maadoitettuun" pistorasiaan jossa maadoitus on joko jätetty kytkemättä tai kytketty väärin vaiheeseen, niin todennäköisesti tietokoneen äänikortti hajoaa saamastaan 230V AC (joskin vastuksen avulla virtarajoitetusta) jännitepiikistä.
Mahdollinen virhekytkentä voi myös johtaa sähköiskuun.

Kytkentä on siis periaatteessa mahdollinen, mutta jos aiot toteuttaa tuo käytännössä, toivottavasti ymmärryksesi sähköturvallisuusasioista on riittävä, sillä mikä tahasa väärinkytkentä on tässä mahdollisesti vaarallinen riippumatta siitä, teetkö itse virheen vai onko virheen tekijä se henkilö (olipa sitten sähköasentaja tai maallikko) joka kytki sen pistorasian, johon mittauskytkentä liitetään.

Huolimattomille kytkijöille on tarjolla sekä sähköiskun että äänikortin (ja mahdollisesti koko tietokoneen) hajoamisen vaara.

Mikrokontrolleri A/D muuntimineen olisi ehkä turvallisempi ratkaisu, mutta sitten pitäisi vielä välttää houkutusta käyttää valmista piirilevyä, jossa on sekä mikrokontrolleri että TTL-serial - USB -muunnospiiri (usein joko CH34x tai FTDI:n FT232R).

Parempi: Erikseen Mikrokontrolleri --- optoerotus --- USB -muunnospiiri.
Optoerotus eristää tietokone.

Anonyymi00014 kirjoitti:

"0-pistekytkin" - miksi? Muuntajalle?

Muuntajahan on laite, joka perustuu sähkömagnetismiin.

Kun verkkojännite kytketään ensiökäämille, niin jatkuvasti suuntaansa vaihtava virta luo magneettikentän, joka myös vaihtaa jatkuvasti suuntaansa.

Tuo jatkuvasti suuntaansa vaihtava magneettikenttä toisaalta luo toisiokäämiin vaihtojännitteen.

Mutta koska käämiin liittyy aina induktanssi, niin itseasiassa: Jos käytät sellaista 0 -pistekytkintä, joka kytkee virran päälle vaihtojännitteen nollakohdassa, niin tämä juuri maksimoi käynnistysvirtapiikin!

Itseasiassa se virta pitäisi kytkeä vaihtojännitteen maksimikohdassa!
Pelkässä johtimen muodostamassa oikosulussa virtaa rajoittaisi vain johdinresistanssi.

Muuntajan ensiökäämi on tavallaan oikosulku, mutta tässä tapauksessa virtaa rajoittaa johdinresistanssin lisäksi vaihtovirralla myös käämin induktanssi.
Tasavirralla tuo ei toimisi, ja siksi, jos joku kytkisi muuntajan ensiökäämiin 230 V tasavirtaa, niin vaikka tuo käämin induktanssi aluksi hieman hillitsisikin oikosulkuvirran suuruutta niin tuo efekti ei kauaa kestäisi, ja sen jälkeen virran suuruutta rajoittaisi vain ensiökäämin resistanssi - ja sen jälkeen palaa joko sen ensiökäämin käämilanka tai sulake.

Kun siihen ensiökäämiin kytketään asianmukaisesti vaihtojännite, niin siinähän positiivinen ja negatiivinen puoliaalto seuraavat toisiaan: siksi silloin induktanssi rajoittaa virtaa koko ajan eikä vain alussa.

Mutta jos kytket virran päälle jännitteen 0 -kohdassa, niin käynnistysvirtapiikki = maksimi mahdollinen.

Jos taas kytket jännitteen maksimikohdassa, niin silloin esim 90º -> 180º välillä virta käämissä kyllä suurenee, mutta 180º kohdassa ei ole enää ulkoista jännitettä aiheuttamassa sitä, että virta suurenisi lisää, vaan päinvastoin: kun 180º kohdalla verkkovirran jännite vaihtuu vastakkaismerkkiseksi, tällöin negatiivinen puoliaalto alkaa pienentää käämin virtaa.

Optimaalisin kytkentähetki on siis muuntajalle joko 90º tai 270º vaihekulman kohdalla.

teholähdekytkennöissä on vielä se, että toisiokäämiin on yleensä kytketty tasasuuntausdiodit sekä iso suotokondensaattori.
Kun se iso suotokondensaattori on alussa tyhjä, niin sekin on tavallaan oikosulku hetken aikaa kunnes se on latautunut.

Se onkin hyvä kysymys: jos on perinteinen 50 Hz muuntaja (nykylaitteissahan on usein hakkurivirtalähde tuon perinteisen 50 Hz muuntajan sijasta) niin mikä on toisiokäämin vaihesiirto ensiöön verrattuna. Itse en ole tätä asiaa tutkinut.

Onnistuisi joko oskiloskoopilla tai sitten mikrokontrollerilla.

Yksi mahdollisuus on myös:
Tietokoneen äänikortilla voisi asiaa myös tutkia, onhan siinä vasen ja oikea kanava (linjatulo).

MUTTA: Ensiöpuolella tällöin joutuu miettimään turvallisuusasiat tarkkaan, niin sähköiskun kuin äänikortin hajoamisriskinkin takia.

Normaalissa 1-vaihepistokkeessa kun on se ongelma, että kun irrotat pistokkeen ja käännät 180º niin laitteessa nolla ja vaihe vaihtavat paikkaansa!

Tietty jos mittakytkennän tekee niin että se onkin vaiheen ja maadoituksen välissä eikä vaiheen ja nollan, niin silloin väärinpäin kytkemisen riskiä ei normaalisti ole (edellyttäen, ettei joku urpo ole mennyt "nollaamaan" maadoitetun pistorasian suojamaadoitusliuskoja vaihejohtimeen nollajohdon sijasta, mikä on hengenvaarallinen kytkentävirhe).

Jos mitoittaisi ensiöpuolen mittauskytkennän 0,1 mA virralle, niin:

I = 0,0001 A
U = 230 V
R = U/I = 2,3 MΩ

Esimerkiksi näin:

Maadoitus ---- 10 kΩ ---- Äänikortin signaalinasta (Linjatulo) ---- 820 kΩ ---- 820 kΩ ---- 820 kΩ ---- Vaihe.

Tuossa on siis 3 kpl 820 kΩ vastusta sarjaankytkettynä sen linjatulonastan ja vaiheen välillä, kokonaisresistanssi tuolla välillä siis 2,46 MΩ.

Riskiksi jää vielä tämä: Jos 10 kΩ vastuksen liitos irtoaa TAI jos joku erehtyy kytkemään tuon joko maadoittamattomaan pistorasiaan tai sellaiseen "maadoitettuun" pistorasiaan jossa maadoitus on joko jätetty kytkemättä tai kytketty väärin vaiheeseen, niin todennäköisesti tietokoneen äänikortti hajoaa saamastaan 230V AC (joskin vastuksen avulla virtarajoitetusta) jännitepiikistä.
Mahdollinen virhekytkentä voi myös johtaa sähköiskuun.

Kytkentä on siis periaatteessa mahdollinen, mutta jos aiot toteuttaa tuo käytännössä, toivottavasti ymmärryksesi sähköturvallisuusasioista on riittävä, sillä mikä tahasa väärinkytkentä on tässä mahdollisesti vaarallinen riippumatta siitä, teetkö itse virheen vai onko virheen tekijä se henkilö (olipa sitten sähköasentaja tai maallikko) joka kytki sen pistorasian, johon mittauskytkentä liitetään.

Huolimattomille kytkijöille on tarjolla sekä sähköiskun että äänikortin (ja mahdollisesti koko tietokoneen) hajoamisen vaara.

Mikrokontrolleri A/D muuntimineen olisi ehkä turvallisempi ratkaisu, mutta sitten pitäisi vielä välttää houkutusta käyttää valmista piirilevyä, jossa on sekä mikrokontrolleri että TTL-serial - USB -muunnospiiri (usein joko CH34x tai FTDI:n FT232R).

Parempi: Erikseen Mikrokontrolleri --- optoerotus --- USB -muunnospiiri.
Optoerotus eristää tietokone.

Lue lisää

Lisäkommenttina:

Miksikö 3 kpl 820 kΩ vastusta sarjaankytkettynä sen 2,2 MΩ vastuksen sijasta?

Kahdestakin syystä:

1) Yksi ainoa 2,2 MΩ vastus verkkovirran vaiheen ja äänikortin linjatulonasta välillä tarkoittaa myös sitä, että silloin turvallisuus on tuon yhden ainoan vastuksen varassa, ja jos se sattuisi pettämään, ainakin äänikortti hajoaisi, ja myös sähköisku olisi silloin mahdollinen seuraus.

2) Jos käytät tunnetun valmistajan laadukasta vastusta, esim. Vishayn valmistamana löytyy vastuksia, joissa suurin jännitekesto on 300V, monella muullakin nimekkäällä valmistajalla edes 250V (jossa ei paljoa varaa ole ylijännitteen varalta) ja lisäksi: Onko tuo mitoitettu AC vai DC mukaan --- vaihtovirrallahan huippujännite on neliöjuuri(2) * nimellisjännite, eli 230V AC tuottaa 325 V huippujännitteen.

Jos taas vastus on mallia halpa, niin parhaimmillaankin sen jännitekesto on 200V, huonoimmillaan alle senkin.

Useampi samanlainen vastus sarjaankytkettynä auttaa molempiin asioihin.

Paras on ehkä tuo Mikrokontrolleri --- optoerotus --- USB -muunnospiiri.

Optoerotus pitää sen verkkojännitteen kanssa tekemisissä olevan osan siellä mikrokontrolleripiirilevyllä, sekä optoerotinpiirilevyllä, jos se on erillinen eikä optoerotus ole osa mikrokontrolleripiirilevyä.

Tosin mikrokontrollerien kanssa harmiksi jää vielä tämä:

Vaikka esim. Atmega328:ssa on useita ADC -tulonastoja, ja ohjelmallisesti voi valita, minkä niistä jännitteelle halutaan tehdä A/D -muunnos, niin käsittääkseni se ei tarjoa mahdollisuutta ensin liipaista "Sample&Hold" -toimintoa useille kanaville samanaikaisesti, ja sitten mitata tuo sämplätty jännite kullekin kanavalle erikseen.

Tästä kyvyttömyydestä aiheutuu aikaero eri kanavilta tehtyjen mittausten välille.

Tätä voi kysyä:

1) onko jokin muu mikrokontrolleri suunniteltu tässä suhteessa paremmin kuin esim. suosittu atmega328?

ja

2) Entä ulkoisen "Sample&Hold" -toiminnon mahdollisuus?
Jos tuon toiminnon tekisi erillisellä elektroniikalla eikä mikrokontrollerin sisäisellä elektroniikalla, niin sillä saisi toisaalta eliminoitua tuon aikavirheen eri kanavien välillä ja myös jos on tarvetta mitata erityisen nopeasti muuttuvia jännitetasoja niin saattaisi auttaa jotain myös siihen.