АЦП в atmega против PIC

BCluster

А насчет расхождения в мощностях вопрос открыт. Попробую порассуждать вслух. В приведенном мною примере мы имеем некий RMS = 5. Допустим это напряжение.
Предположим, что амплитуда тока равна 1.41А. RMS значение тока для данной формы сигнала мы установили что равно будет 0,707 (A/2). Т.е. Vrms x Irms = 3.535Вт

Теперь посчитаем активную мощность, как среднее среди произведений выборок.

Код: Выделить всё

0 7,07 10   7,07 0 0 0 0
х
0 1    1,41 1    0 0 0 0
=
0 7,07 14.1 7,07 0 0 0 0

Считаем среднее за период:
(0 + 7,07 + 14,1 + 7,07 + 0 + 0 + 0 + 0)/8 = 3,53

Результаты совпадают.

Bовка писал(а): , который по моему не корректен для нелинейных цепей.

Некорректна методика расчета Vrms и Irms возможно, а не самой мощности.

Реклама

Bовка

Я или туманно рассказал или что-то иное, но вот это вот

Некорректна методика расчета Vrms и Irms возможно, а не самой мощности.

Относится к спецмикросхемам и полученным результатам на практике, т.е. это фактически у производителей не получается не ломать треугольник мощностей, то что у меня результаты моделирования в такой же степени некорректны, так это следствие того что я использовал те же методы что и производители микросхем, что б разобраться почему же там такой результат.
Т.е. если методика расчёта полной мощности в нелинейных цепях произведением эффективных значений тока и напряжения корректна, то я сомневаюсь что производители не смогли правильно посчитать RMS для этой методики.
Ну и вот от этого

Вывод подтвержденный практикой - Vrmsout = Vampin/2

Извини конечно, но у меня шов от аппендицита аж разошелся

Почитал Барсика, он конечно дело пишет, но как обычно, аккуратно обходится этот "неудобный" для производителей спецмикросхем момент - вот эту не стыковку мощностей P=0,7 Q=0 S=1 при нелинейном характере нагрузки предлагается "списать" в "мощность искажений", хорошо, но куда эта мощность (а следовательно и энергия) исчезает? Полная является суммой всех энергий в цепи. Активная превращается в другие виды энергии (механическая, тепловая и т.д.), реактивная возвращается в источник (тоже не исчезает), а куда исчезает вот эта разница?

Реклама

BCluster

Bовка писал(а):Извини конечно, но у меня шов от аппендицита аж разошелся

А что не так в этой фразе?
Кстати.

Bовка писал(а):производители микросхем типа CS54xx, ADE77xx считают полную мощность методом
, который по моему не корректен для нелинейных цепей.
а не методом

и их (да и остальных видимо) результат устраивает.

Наоборот. Вторая формула не подходит для нелинейных цепей, а первая вполне

Jack_A

Bовка писал(а):Полная является суммой всех энергий в цепи.

"Полная" мощность есть некая умозрительная конструкция, не имеющая практического значения, вроде "средней температуры по больнице". Не зря её второе название - "кажущаяся мощность". Если кажется, креститься надо

Что касается мощности искажений, то это не изобретение Барсика, а термин, лет 100 бытующий в электротехнике.

Реклама

El-Eng

Jack_A писал(а):"Полная" мощность есть некая умозрительная конструкция, не имеющая практического значения...

Не совсем так. Попробую пояснить, основываясь на ссылке, приведенной Andrew Martin:

Полная мощность (S) (по определению - произведение действующих значений (RMS) тока и напряжения) и есть та мощность (энергия за единицу времени), которая "гуляет" по электрической цепи. Она делится на активную (P), которая где-то выделяется и реактивную (Q), которая болтается туда-сюда. Это - понятно. Полную мощность измерить (посчитать) можно легко: и действующее значение напряжения, и действующее значение тока, по определению - скалярные величины, никого не волнует фаза между ними - меряем (считаем) по отдельности и перемножаем - вуаля. Проблема начинает возникать, когда нужно узнать P и Q. Для синуса, правда, все еще легко - померили фазу между током и напряжением, домножили S, соответственно, на cos или sin и - готово. Но вот как быть, когда сигнал периодический, но не синус? С P - понятно: фазы тока и напряжения совпадают, формы - одинаковы, меряем на активной нагрузке RMS напряжение и ток, перемножаем и всё. А вот как быть с реактивной? Каждая гармоника болтается сама по себе, с разной фазой. Можно, конечно, посчитать по отдельности Q для каждой гармоники (а что еще остается?), сложить и получить общую Q, но она, во многих случаях, окажется не равной Q, полученной как Q=SQRT(S^2-P^2). Но надо же что-то делать! Вот и придумали "мощность искажений" (T), чтобы уравнять неравенство: S^2=P^2+Q^2+T^2.

Реклама

Jack_A

Согласен, что ж тут спорить. Только опять возникает философский вопрос : эта Т - "хорошая", выделяется в нагрузку, или "плохая" - гуляет по системе, нагружая зря линии и трансформаторы ? Что касается высших гармоник напряжения, то это однозначно плохо. Производители конденсаторов для компенсации РМ предупреждают, как катастрофически снижается время жизни этих кондёров от высших гармоник, и чем выше номер гармоники, тем многократно хуже для него. В конденсаторных установках, к разработке которых имел неосторожность причаститься

, предусматривал достаточно сложный алгоритм, по которому при неком критическом значении КГ установка вообще прекращала работу : френ с ним, с косинусом Фи, тут такие дела, что не взорвались бы кондёры.
Трудно стало жить с этими гармониками в сети, не говоря уже об включить АМ приёмник : такой треск и гул, что никаких глушилок не надо - не то, что "Голос Америки" - "родную" пропаганду близлежащую не услышишь.

Реклама

Bовка

Урааа, вижу понимание предмета обсуждения

Ну вот вопрос тем кто придумал эту мощность искажений что б свести концы с концами для тех кто считает полную мощность полной - куда IRL девается эта мощность искажений? куда она исчезает: из источника ушла, на нагрузке не выделилась, обратно в источник не вернулась?
У тех кто считает что реактив как и актив потребляется и зависимостей между мощностями (и энергиями) нет никаких, а значит и соотношения между ними могут быть любые, тем конечно проще.
У меня есть слабое место в знаниях, я считаю что физически никаких полных, активных, реактивных энергий нет, это всё условные энергии.

Есть просто электрическая энергия, но людишки условились ту часть электрической энергии, которая выполняет полезную работу (преобразовывается в механическую, тепловую...), называть активной. Ту часть электрической энергии, которая возвращается в источник, называть реактивной. Допускаю, что могут быть другие условные части энергии (типа искажений), которые пока не прижились. Но все эти условные части должны составлять условное целое - полную энергию - равное электрической энергии в цепи.
Мне кажется для многих нет отличий между реально существующими физическими энергиями (электрической, механической, тепловой, оптической) и условными (активной, реактивной...)
Вот если написанное выше на самом деле не так, то у меня серьёзные пробелы в знаниях.

И называть полную энергию, которая равна электрической энергии, умозрительной или "кажущейся мощностью"... так и активная с реактивной тоже условные, умозрительные, тоже кажущиеся

Я на Барсика бочку не качу

, его описание на уровне одних из лучших, но он, как и все, пытается свести концы с концами, так сказать принудительно, я тоже пытался, но в конце концов задумался, что обмануть я могу только себя. Барсик, насколько я понял, тоже видит что там всё белыми нитками шито. Вот и El-Eng подтянулся

...термин, лет 100 бытующий в электротехнике.

Ну не знаю, как там про 100 лет, а вот то что даже условная энергия не должна исчезать в никуда, похоже все игнорируют, или это её эксклюзивное право данное Человеком?

В поисках причины я только увидел при моделировании этой простейшей схемы (чтоб не ошибиться), что полная мощность источника посчитанная методом Irms*Vrms больше полной мощности источника посчитанной функцией Микрокап и больше полной мощности приёмника посчитанной методом Irms*Vrms.
Полная мощность источника, посчитанной функцией Микрокап равна полной мощности приёмника, посчитанной методом Irms*Vrms, равна полной мощности приёмника посчитанной функцией Микрокап, равна активным мощностям источника и приёмника, посчитанной методом интегрирования мгновенных тока и напряжения - короче все друг другу равны, кроме мощности источника посчитанной методом Irms*Vrms видимо ошибка тут.
Напомню что в этой схеме все мощности должны быть равны, только реактивная равна нулю, а ваттметр меряет мощность источника, потому как диод это уже часть нагрузки. На картинке не указанно, но мощность на диоде посчитанная Микрокапом равна нулю.

P.S. Ну я и слоу, уже все всё поняли

но таки отправлю.

El-Eng

Jack_A писал(а):Только опять возникает философский вопрос : эта Т - "хорошая", выделяется в нагрузку, или "плохая" - гуляет по системе, нагружая зря линии и трансформаторы ?

"Плохая". Как я понимаю, эта Т просто возникает из-за того, что проблемно измерить реальные значения P и Q у комплексной нагрузки при несинусоидальном сигнале. Максимум, что можно сделать - при помощи контроллера оцифровать сигнал, сделать БПФ и посчитать P и Q для каждой гармоники по отдельности, а потом сложить. Но и в этом случае получим заниженный результат. Поэтому, чтобы перестраховаться, и добавляют T.

Jack_A

El-Eng писал(а): при помощи контроллера оцифровать сигнал, сделать БПФ и посчитать P и Q для каждой гармоники

Именно так и делал. Только Q подсчитывалось для первой гармоники, потому что её нужно было компенсировать. Остальные рассчитывались только для вывода на экран ( информация ) и для вышеупомянутого оберегания кондёров.

Andrew Martin

А ДПФ, собственно, нужно делать только ради реактивной мощности. Активную и полную можно вычислить простым дискретным интегрированием, и погрешность от ДПФ отпадает.

BCluster

Реактивную тоже можно вычислить дискретным интергрированием, если сдвинуть напряжение на 90 градусов.
ДПФ нужно только для определения мощностей отдельных гармоник.

Andrew Martin

BCluster писал(а):Реактивную тоже можно вычислить дискретным интергрированием, если сдвинуть напряжение на 90 градусов.

Сдвинуть относительно чего, если ток несинусоидальный (вообще говоря, краказябра произвольной формы)

BCluster

Для кракозабр по чесноку вообще нет смысла в учете реактивной мощности

Andrew Martin

Вот так-то значит, не будем учитавыть

Тем не менее, промышленные счетчики реактивки должны быть рассчитаны на любую форму тока? Или только на приближенную к синусу? Для любой формы пригоден только Фурье-анализ, а он, как уже отмечалось выше, в реализации ДПФ будет всегда давать заниженный результат.

BCluster

Могу сказать что знаю. В потребительских счетчиках электроэнергии реактивная энергия измеряется именно сдвигом напряжения на 90 градусов с последующим дискретным интегрированием. THD и другие показатели, связанные с гармониками обычно измеряются только на балансных счетчиках. И в основном для напряжения. Как было указано выше, именно искажения напряжения негативно влияют на power quality.

Есть еще достаточно широко применяемое понятие фундаментальной мощности, т.е. мощности основной гармоники

Bовка

Все верно, сдвигаются или фундаментальные гармоники или гармоники одинаковых номеров.
Вот тут на второй странице основные методы измерения реактивной мощности и паршивенькое сравнение их точности, статья скорее рекламного характера.
Промышленные счетчики должны быть рассчитаны на любую форму тока и напряжения, но как оно на самом деле неизвестно. Думаю актив и реактив реальной сети (а там кракозябры) они меряют с достаточной точностью, потому что финансовые расчёты идут по ним. Коэффициент мощности корректируется по реактиву. THD активной мощности (заметьте не мощность искажений) измеряется, насколько я знаю, только для оценки степени нагрузки конденсаторов, что б их не перегреть, и греет их не мифическая мощность искажений.
А то что полная мощность измеряется с ошибкой, мало кому важно, так как она не используется для расчётов, и значительная ошибка только на нелинейных нагрузках типа ИБП. Я всё таки думаю ошибается не Фурье, а Irms*Vrms, хотя понять почему не могу.

BCluster

Bовка писал(а):но как оно на самом деле неизвестно

Вполне известно. Я вам сказал основную методику измерения реактивки в счетчиках - сдвиг напряжения на 90 градусов по основной гармонике.
Посмотрите даташиты на ADE78xx ADE79xx. Эти измерители достаточно широко применяются

Andrew Martin

Bовка писал(а):Вот тут на второй странице основные методы измерения реактивной мощности и паршивенькое сравнение их точности, статья скорее рекламного характера.

Строго говоря, все три метода подходят только если сигналы приближаются к синусоидальным. Если ток произвольной формы - не думаю что эти методы дадут корректный результат.

BCluster

http://www.matic.ru/docs/stat/article1.pdf занимательная статейка, с испытаниями.

Andrew Martin писал(а):Если ток произвольной формы - не думаю что эти методы дадут корректный результат

Не дадут. Нет четкого понятия реактивной мощности для нелинейных сигналов

Bовка

Спасибо за ссылку.
Слов нет. А я считал (хоть и начал сомневаться), что раз они сертифицированы, то меряют с достаточной точностью.
Шикарно они себе индульгенцию обеспечили стандартом, который для синусоидального сигнала, а при несинусоидальных допускается что угодно. И не смущает что классическая механика меряет достаточно точно что угодно, а электронике снесло крышу при нелинейных нагрузках. Главное сделать невозмутимый вид, что так и должно быть. Всё равно будем ставить электронику в цепи с нелинейных нагрузками.