Forum: Haus & Smart Home galvanisch getrennte Pumpenaktivitätserkennung


von Jan D. (keyman)


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Hallo Community,

ich lese hier viel mit, schreibe aber nicht so viel. Ich habe zu einem 
Thema sehr viele Beiträge hier gelesen, leider gibts keine konkreten 
Ergebnisse, also habe ich eine eigene Testreihe durchgeführt. Leider 
ohne Erfolg.

Um was geht es?
Ich habe eine Hebepumpe im Haus, welche einen eingebauten 
Schwimmschalter hat. Diese Pumpe ist bis in den Sicherungskasten 
verkabelt, ich habe also vollen Zugriff auf die Stromzuführung.
Ich will nun durch die Hausautomation (schon vorhanden) mitloggen, wann 
und ob sich die Pumpe selbst einschaltet. Wenn die Pumpe einige Tage 
nicht lief wird dann eine Info an die Bewohner verschickt.

Wie macht man das? Es gibt einige Möglichkeiten:
1) ein 230V-Relais in Reihe zur Pumpe (diese schaltet ein/aus)
++: einfach und sicher
--: Relais muss groß dimensioniert sein weil auf der Steuerseite ein 
gehöriger Strom fließen kann; das finde ich ungünstig.

2) qualitativ den Strom/das Magnetfeld messen/erkennen mit Reed
Das habe ich in einer Testreihe betrachtet weil im Forum immer wieder 
von "ein paar Windungen um einen Ferritring - das geht dann" die Rede 
war. Ich hatte alle Sachen in der Bastelkiste und habe um einen 
isolierten Ferritring (Durchmesser ~25mm) einige Windungen (3, 5 und 8) 
des isolierten Zuleitungskabels (natürlich nur einen Teil) gewickelt. 
Dieses Kabel habe ich zum Test an eine Glühbirne (100W) angeschlossen. 
Auf der anderen Seite des Ferritrings wurde ein Reed-Relais (MDCG-4) 
fixiert.
++: sicherer und supereinfacher Aufbau
--: funktioniert nicht, sollte es irgendwann funktionieren werden folgt 
der Reedkontakt vmtl den 50Hz, dann geht er schnell kaputt

3) qualitativ das Magnetfeld messen/erkennen mit Hall-Sensoren
bisher nur theoretisch da ich keine Hall-Sensoren hier habe. 
Untergekommen ist mir hier ein "H501". Ich würde den Aufbau genau wie 
oben bauen: 3-5 Windungen um einen Ferrit-Ring, auf der anderen Seite 
den Hall-Sensor montieren, Versorgen und den Ausgang abgreifen. Ich 
würde das entstehende Signal nicht gleichrichten, denn ich "entprelle" 
das der einfachheit halberin der Haussteuerungssoftware.

4) echte Stromwandler, quantitative Strommessung
bisher nur theretisch da ich sowas nicht hier habe
++: supersicher. Einfacher geht es kaum und man könnte quantitativ den 
Strom der Pumpe messen
--: eher teurer Aufbau und Anforderung maximal übererfüllt

Nun nochmal in aller Kürze die Fragen:
Hat jemand sichere Erfahrung mit H501? Funktioniert das sicher? 
eigentlich geht das ja nur "in Südrichtung"
Reedkontakte sind zu träge oder zur unempfindlich?
Gibt es noch bessere Lösungen die sich einfach realisieren lassen? 
Optokoppler und Co würde ich vermeiden wollen, das ist sehr "bastelig" 
für einen NSHV-Kasten.

Für eure "unter die Arme greifen" schon jetzt herzlichen Dank!

Grüße und schönen Sonntag
jan

PS: ich werde nach erfolgreichem Aufbau in diesem Beitrag dann auch die 
Ergebnisse zusammenfassen - dann geht es folgenden "Suchenden" nicht wie 
mir, dass man keine konkreten Ergebnisse findet.

/edit: ich wollte den Beitrag in "Haus &  Smart Home" verschieben... 
kann das jemand für mich übernehmen? Danke!

: Verschoben durch Moderator
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Nimm deinen Punkt 2 und wickle den Draht direkt um den Reedkontakt. Das 
könnte klappen. Dort geht's auf jeden Fall mit Gleichstrom:
Beitrag "Re: 12V DC stromflus detektieren"

: Bearbeitet durch Moderator
von Hermann G. (df2ds)


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Warum nicht ein Relais mit 230V-Wicklung parallel
 zur Pumpe? An den (potenzialfreien) Kontakten einen Eingang der Haus 
Automation anschließen und fertig.

Gruß
  Hermann

von Amateur (Gast)


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Schau Dir mal folgendes an:
http://www.roboternetz.de/community/threads/62961-Einschalterkennung-bei-230V

Eine Zehnerdiode und eine normale Diode parallel und das in Reihe zum 
Motor. Ein Optokoppler parallel zur Dioden-/Zehnerdiodenkombination mit 
einem kleinen Widerstand in Reihe. Die "Sekundärseite" des Optokopplers 
sollte Dich glücklich machen.
Die Dimensionierung der Bauteile richtet sich hauptsächlich nach dem 
Motor bzw. dessen Strom.

von Klaus (Gast)


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Lösung 2 finde ich auch recht zweckmässig.

Dass eine Lösung qualitative Signale liefert heisst ja nicht, das man 
nicht messen darf! :-) Wenn es nicht geht, dann misst man halt nach, was 
denn da geschieht.

Ohne zu wissen, was die Ursache ist, irgendwas herum zu basteln, ist 
Zauberei und keine Technik. Den Level auf dem der Unterschied nicht mehr 
erkennbar ist, haben wir bei diesem Vorhaben noch nicht erreicht.
Ebenso entspricht das Suchen nach alternativen Lösungen der Suche nach 
einer Ersatz-Religion aber keinem konstruktiven, sprich 
ingenieurmässigen Vorgehen.

von Marco (Gast)


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von Amateur (Gast)


Angehängte Dateien:

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Bildhaft: Siehe Anhang

Die Dioden müssen natürlich den Durchlassstrom (Motorstrom) aushalten.
Die Zehnerdiode muss die Leistung Uz * Imot verkraften.
Die Normalodiode muss Uf * Imot abkönnen.

Der Optokoppler muss die Durchlassspannung Ud von D10 (0,7-1,2V) 
sperren.

Widerstand R1 sollte mit der Zehnerspannung und dem Schaltstrom des 
Optokopplers (If) korrespondieren.

Ausgang Optokoppler:

Aus _____________

    |--|  |--|  |--
An _|  |__|  |__|

von Schreiber (Gast)


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Jan D. schrieb:
> 4) echte Stromwandler, quantitative Strommessung
> bisher nur theretisch da ich sowas nicht hier habe
> ++: supersicher. Einfacher geht es kaum und man könnte quantitativ den
> Strom der Pumpe messen
> --: eher teurer Aufbau und Anforderung maximal übererfüllt

genauso. Man kann damit nämlich auch gleich noch Fehler erkennen die 
sich langsam ankündigen, etwa zunehmend schwergängige Lager, einen 
blockierten Motor,...

Hierzu muss man nur prüfen ob sich die Stromaufnahme im Rahmen des zu 
erwartenden bewegt. Eine zu hohe oder niedrige Stromaufnahme ist ein 
schlechtes Zeichen. Wer es ganz genau wissen will, der kann auch noch 
Wirk- und Blindleistung separat erfassen und auswerten um den Zustand 
des Motors zu überwachen. Einen defekten Schwimmerschalter kann man 
somit auch erkennen.

Würde so einen Stromwandler vorschlagen: 
http://www.ebay.de/itm/LEM-HTB-100-P-Stromwandler-Spannungswandler-100A-NEU-/191227335805?pt=LH_DefaultDomain_77&hash=item2c8609947d

von Amateur (Gast)


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Mehr Daten, mehr Möglichkeiten!

Zu einer Erfassung des Motorstromes gehört dann aber auch eine adäquate 
Auswertung. Ist nicht so einfach, wie es sich anhört.

von Wolfgang (Gast)


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Schreiber schrieb:
> Würde so einen Stromwandler vorschlagen:
> Ebay-Artikel Nr. 191227335805

Bei einem Messbereich von 100A/300A kann die Pumpe auch ruhig etwas 
kräftiger sein ;-)
http://www.lem.com/docs/products/htb%20-p_tp%20v12%20e%20.pdf

Alternativ kann man auch gleich einen Allegro ACS712 o.ä. verwenden und 
einen kleinen Arduino damit beschäftigen, aus den Rohdaten 
aussagekräftige Zahlen für die Auswertung zu machen.
http://www.allegromicro.com/en/Products/Part_Numbers/0712/0712.pdf

von Schreiber (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Bei einem Messbereich von 100A/300A kann die Pumpe auch ruhig etwas
> kräftiger sein ;-)
> http://www.lem.com/docs/products/htb%20-p_tp%20v12%20e%20.pdf

man kann das kabel auch mehrfach durch den Sensor wickeln. Für 10A 
Messbereich einfach das Kabel 10 mal durch den Sensor führen, für 20A 
Messbereich 5 mal und für 5A Messbereich 20 mal

Damit sollte alles Haushaltsübliche abgedeckt sein.

von Amateur (Gast)


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Es geht auch etwas preiswerter!

Schaut mal unter:
http://at.rs-online.com/web/p/stromwandler/2509216125/
nach. Die gibt's auch mit "ein bissel mehr" und "ein bissel weniger".

von Martin (Gast)


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Variante 1:
einen Stromzähler mit Impulsausgang dazwischenschalten, z.B. sowas hier:

http://www.stark-elektronik.de/epages/63653058.sf/de_DE/?ObjectPath=/Shops/63653058/Products/AAD1D5D10KR2A01

Variante 2:
Eine Master-/Slave Steckdosenleiste und dann die Pumpe als Master 
anschließen und die Slave-Steckdosen (z.B. über ein 5V-Netzteil) 
auswerten

von Noname (Gast)


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Die Stromwandler haben ein hohes Übersetzungsverhältnis wie der zuvor 
vorgeschlagene mit 1000:1. Ich würde, falls noch einer rumliegt, einen 
alten E-Kern-Trafo oder Ringkerntrafo nehmen und eine Windung aufbringen 
und den Pumpenstrom dort durchschicken. Mit einem Multimeter kann man 
dann an der Primärwicklung einen Strom messen, der zu dem Pumpenstrom 
proportional ist.

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Dass die Pumpe Strom zieht, heisst noch lange nicht, dass sie auch 
läuft. Dass der Pumpenmotor läuft heisst auch nicht, dass sie pumpt ...

von Edi R. (edi_r)


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Frank E. schrieb:
> Dass die Pumpe Strom zieht, heisst noch lange nicht, dass sie auch
> läuft. Dass der Pumpenmotor läuft heisst auch nicht, dass sie pumpt ...

Aber eine Hebepumpe hat die Charakteristik, dass sie sich gelegentlich 
einschaltet und nach einer bestimmten Zeit wieder stoppt. Aus dieser 
Zeit kann man ebenfalls ableiten, ob alles in Ordnung ist. Und 
vermutlich geht es nicht um eine Hochsicherheitsanlage, bei der man alle 
Fälle berücksichtigen muss.

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