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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik [8051] Handmessgerät zur Motorstromanalyse


Autor: Tobias (Gast)
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Hallo,
studiere Energietechnik und habe vor demnächst meine Diplomarbeit zu 
schreiben und wollte mal eure Expertenmeinung zur möglichen 
Aufgabenstellung hören:

folgende Problemstellung:

Habe einen 230V Gleichstrommotor, dieser treibt einen 230kV- oder 400kV- 
Trennschalter an. Aus Voruntersuchungen ist bereits bekannt, dass man 
anhand des Strom-Zeit-Diagramms mechanische Fehlfunktionen wie z.B. 
Schwergängigkeiten, Verschleiß o.ä. im laufenden Betrieb ermitteln kann. 
(Die Kriterien zur manuellen Auswertung sind vorhanden)
Meine Aufgabe soll nun darin bestehen einen Prototypen für ein 
Handmeßgerät zu entwickeln, der folgende Dinge erledigt:

-Aufnahme eines Strom-Zeit-Verlaufs (max. Dauer 20 sek / max. 8 
Ampere)(galvanisch getrennt)
-Aufnahme der Motorspannung (230V +-20V)
-anschließende Analyse der aufgenommenen Werte (Sollwertvergleich mit 
hinterlegten Werten/ Ermittlung charakteristischer Punkte)
-Display
-Ausgabe eines Meßprotokolls als Datei auf einem portablen Datenträger 
zur weiteren Archivierung


Hab schon ein wenig gegoogled und folgendes überlegt:

->Zur Datenerfassung einen kleinen Datenlogger aufbauen, 2 Kanäle, 10ms 
Sampledauer, 12 oder 16 Bit Auflösung
->LEM-Wandler jeweils für Strom und Spannungsmessung zur galv. Trennung
->Protokollerstellung auf SD-Karte oder USB-Stick
->Sollwerte auf dem Datenträger hinterlegbar(sollte später rel. leicht 
erweiterbar für verschiedene Trennschaltertypen sein)
-(evtl. integrierte analoge Ladeschaltung für Akkus)

Habe bereits ein paar Erfahrungen mit 8051ern aus den Vorlesungen und 
Übungen an der Hochschule, dabei wurden die Programme mit µC/51 
erstellt.

folgende Fragen:

Ist das Projekt überhaupt zu realisieren?

Sind 10ms zur Datenerfassung + Speicherung möglich?

Gibt es spezialisierte ICs die die AD-Wandlung + Speicherung des Wertes 
vornehmen oder muss das mein Microcontroller selbst übernehmen?

Welche Hardware würdet ihr verwenden?

Wo finde ich Infos zum EMV gerechten Leiterplattenlayout, da das Gerät 
ja später in der stark "verseuchten" Umgebung einer Umspannanlage mit 
geringem Abstand zu auftretenden 230kV-Lichtbögen und Leitern mit 
extremen Strömen betrieben werden soll?

Wie kann ich die ICs am besten aus 2 oder 3 handelsüblichen NiMH-Akkus 
versorgen?

Gibt es irgendwo schon ähnliche Projekte, bei denen man sich Anregungen 
oder Lösungen holen kann?

Kosten sollte die Hardware so wenig wie möglich aber soviel wie nötig. 
Angestrebte Genauigkeit ca. 2%
Bin für jeden Hinweis dankbar.


MfG Tobias

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