Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie Neutralleiter für Dreiphasen-Powerline-Adapter emulieren?


von Rolf F. (Firma: G.) (benutzername0)


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Ich brauche von einer Maschine mit Drehstrom ohne Neutralleiter 
("Bauernstrom") in einer Fabrikhalle eine Powerline-Verbindung, aber ich 
finde keinen Powerline-Adapter der ohne den N auskommt.
Von Devolo kam zu meiner Anfrage, ob man N auslassen darf, diese 
Antwort:
"Leider muss ich Ihnen mitteilen, dass zwecks interner 
Spannungsversorgung des Adapters eine Nutzung des Neutralleiters 
zwingend notwendig ist.".

Daher stellt sich die Frage wie man N emuliert. Für Halbleiterrelais 
nehme ich dazu eine Sternschaltung mit 3 gleichen Kondensator und das 
funktionert zuverlässig, bei wenigen mA Strom und sehr geringen 
Verlusten.
Beim Powerline bedeutet die Schaltung aber HF-mäßig Kurzschluss, so das 
man stattdessen Drosseln nehmen muss und nicht-geringe Verluste hat.
Was empfehlen die Experte hier dazu; gibt es fertige 
Neutralleiter-Emulatoren?

: Verschoben durch Admin
von Teo D. (teoderix)


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Spartrafo, 400V auf 230V?
Obs da auch mit der Datenübertragung funst kA!

von wendelsberg (Gast)


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Rolf F. schrieb:
> ("Bauernstrom") in einer Fabrikhalle eine Powerline-Verbindung, aber ich
Powerline in einer Fabrikhalle, ob das wohl zuverlaessig laeuft?
Probier das Ganze erst mal an der Lampensteckdose neben der Maschine.

wendelsberg

von Waltraud B. (Gast)


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Kannst Du Dir nicht selber ein N bauen?

Nimmst drei gleiche Widerstände und baust Dir damit einen künstlichen 
Sternpunkt - Dein N - und schon hast Du es.

von Rolf F. (Firma: G.) (benutzername0)


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Waltraud B. schrieb:
> Kannst Du Dir nicht selber ein N bauen?
>
> Nimmst drei gleiche Widerstände und baust Dir damit einen künstlichen
> Sternpunkt - Dein N - und schon hast Du es.

Das ist eine Heizung; ich brauche aber einen möglichst verlustarmen 
Emulator.

Inzwischen habe ich etwas passendes gefunden: 3-Phasen-Transformator 
oder -Drossel mit Sternpunkt. Allerdings ist das kleinste und billigste 
was ich finden konnte über 4 kg schwer und kostet über 100 Euro: Block 3 
Ul 75/26,5 Spartransformator AT3 2-44/46-4 3 x 400 VAC 2000 VA, u. a. 
bei Völkner.
Gibt es die nicht kleiner und billiger?

von ich (Gast)


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Hi, wenn der PowerLan nur gehen muss wenn der Motor läuft. kann man da 
nicht am Motor den Pseudo N holen? geht halt nur wenn der Motor auch 
Stern verdrahtet ist. Bei Dreieck kannst es auch vergessen.
MfG
ich

von Teo D. (teoderix)


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Rolf F. schrieb:
> Gibt es die nicht kleiner und billiger?

http://www.ebay.de/itm/Trenntransformator-0-400V-230V-23VA-Nr-4150-0800-/182039214402?hash=item2a6261f942:g:7JEAAOSw~OVW1Duk

Funst auch, wenn man die zwei richtigen (Wicklungssinn) Anschlüsse 
zusammenlegt.

von Rolf F. (Firma: G.) (benutzername0)


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von Rolf F. (Firma: G.) (benutzername0)


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ich schrieb:
> Hi, wenn der PowerLan nur gehen muss wenn der Motor läuft. kann man da
> nicht am Motor den Pseudo N holen? geht halt nur wenn der Motor auch
> Stern verdrahtet ist.

Ja, so ähnlich: Ein Dreiphasentrafo mit ein paar KW ist vorhanden, bei 
dem der Sternpunkt frei zugänglich ist.

Aber daneben wäre interessant zu wissen ob es auch kleine 
Dreiphasen(spar)trafos gibt, mit 10 bis 100 W.

von Teo D. (teoderix)


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Seit wann braucht ein Powerline-Adapter 3Pasen?
Es gibt nur 3Pasen Koppler und die brauchen sicher kein N-Leiter. Das 
gibst natürlich auch in einem Gehäuse.
Hier get's nur drum, das der Adapter bei 400V~ abraucht, weil er halt 
für 230v~ gebaut ist und es mit Sicherheit keine für 400V~ gibt.

Wie schon von mir bemerkt, fragt sich, für mich, ob die Signalinjektion 
auch ohne N funst!?

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Rolf F. schrieb:
> Ja, so ähnlich: Ein Dreiphasentrafo mit ein paar KW ist vorhanden, bei
> dem der Sternpunkt frei zugänglich ist.
>
> Aber daneben wäre interessant zu wissen ob es auch kleine
> Dreiphasen(spar)trafos gibt, mit 10 bis 100 W.

Das PL Signal kommt aber nicht rückwärts durch den Trafo durch. Der kann 
sicher 50Hz übertragen, aber nicht die Frequenzen, auf denen die 
Datenübertragung stattfindet. Ausserdem musst du ja die Signale, die das 
PL auf den N Leiter legt, auch aus der Halle rausbekommen in dein 
'normales' 230V~ Netz.
Es geht also nur, wenn du von der Drehstromverteilung eine Phase und den 
N bis zur Maschine ziehst, wo das PL hängt.

Teo D. schrieb:
> Wie schon von mir bemerkt, fragt sich, für mich, ob die Signalinjektion
> auch ohne N funst!?

Nein, das klappt eben nicht. Das PL Signal liegt per Übertrager 
symmetrisch auf L und N.

: Bearbeitet durch User
von Rolf F. (Firma: G.) (benutzername0)


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Matthias S. schrieb:
> Rolf F. schrieb:
>> Ja, so ähnlich: Ein Dreiphasentrafo mit ein paar KW ist vorhanden, bei
>> dem der Sternpunkt frei zugänglich ist.
>>
>> Aber daneben wäre interessant zu wissen ob es auch kleine
>> Dreiphasen(spar)trafos gibt, mit 10 bis 100 W.
>
> Das PL Signal kommt aber nicht rückwärts durch den Trafo durch.

Das Signal geht nicht durch den Trafo.
Der Powerlineadapter wird ja direkt angeschlossen an L1, L2, L3 und PE:

http://www.elv.de/devolo-hutschienen-adapter-dlan-pro-1200-dinrail.html

Nur N kommt vom Travo, vom Sternpunkt der Primärseite.
Und damit dieses N auch HF-mäßig Masse ist kommt dort zu PE hin ein 
Entstörkondensator, sowas wie ein VISHAY MKP338 6 Y2.

von Waltraud B. (Gast)


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Rolf F. schrieb:
> Waltraud B. schrieb:
>> Kannst Du Dir nicht selber ein N bauen?
>>
>> Nimmst drei gleiche Widerstände und baust Dir damit einen künstlichen
>> Sternpunkt - Dein N - und schon hast Du es.
>
> Das ist eine Heizung; ich brauche aber einen möglichst verlustarmen
> Emulator.

Dann nimmst Du ganz kleine Werte, z.B 80 Ohm, dann geht das auch auch 
und verbraucht auch nicht mehr als ein Trafo.

von G. H. (schufti)


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wenn du Geräte der neuesten Generation verwendest, die sich aus den 3 
Leitungen P,N,PE das Paar mit der besten Übertragung sucht, kannst du 
natürlich einen künstlichen Sternpunkt mit Kondensatoren erzeugen und 
diesen "virtuellen" N über eine kleine Spule für die Auswahl 
"lahmlegen". Dann sollte automatisch das Paar (P,PE) gewählt werden.

von Waltraud B. (Gast)


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Oder was Du auch machen kannst, ist einen alten Backofen anzuschließen 
und einfach nicht anzustellen. So ein Backofen funktioniert auch als 
Phasenkoppler.

von Hubert M. (hm-electric)


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Ich habe mal für einen Kunden Power Line installiert, an dessen 
Stromkreise Maschinen angeschlossen waren. Ergebnis: Keine Chance, die 
niederohmigen Wicklungen, "fressen" das Signal auf.
Bei einem weiteren Fall:  2 Wohnungen über einphasigem Zähler an 
separatem Außenleiten hab ich mal bei Devolo angerufen. Ergebnis: Das 
auf modulierte Signal ist so stark, dass es bei einem Drehstromkabel zu 
überspringen des Signal kommt. Also das Signal springt von L1 zu L2, und 
L3. Das Drehstromkabel muss aber VOR dem Zähler sein, weil der Zähler 
das Signal eliminiert, auch durch die niederohmigen Wicklungen...

von Waltraud B. (Gast)


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Hubert M. schrieb:
> Ergebnis: Das
> auf modulierte Signal ist so stark, dass es bei einem Drehstromkabel zu
> überspringen des Signal kommt. Also das Signal springt von L1 zu L2, und
> L3.

Nichts anderes macht ein Phasenkoppler. Dort sind die Leitungen 
kapazitiv miteinander gekoppelt. Diese kapazitive Kopplung hat man auch 
in dem von Dir benannten Starkstromkabel und auch durch den von mir 
erwähnten Backofen.

von Waltraud B. (Gast)


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Der Phasenkoppler hier kommt sogar ohne N aus:

http://www.digitalo.de/products/154418/Allnet-ALL168X-Powerline-Phasenkoppler.html?ref=43&products_model=R43540&gclid=CKDcwP_Bp8sCFdQaGwodftkDAw

Mit dem kannst Du sogar zwei unterschiedliche Netze koppeln, weil der 
vier Leitungen koppelt. Wenn Du zwei separate Drehstromnetze hast, z.B. 
zwei wegen unterschiedlicher Zähler in Wohnung 1 und Wohnung 2, dann 
kannst du jeweils zwei Phasenkoppler hinter den Zähler setzen und 
jeweils über den vierten Anschluss die beiden Netze miteinander 
verkoppeln.

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


Angehängte Dateien:

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Es müsste theoretisch so gehen, wie im angehängten Schaltplan gezeigt, 
ob sich der Aufwand lohnt kann ich nicht sagen, aber dem Beitrag von 
Hubert Mueller nach zu urteilen, eher nicht.

Das geht natürlich nur, wenn der PLC nach Schutzklasse 2 isoliert ist 
und keinen Anschluss für PE hat, also fallen alle modernen PLCs mit MIMO 
weg.

Es könnte allerdings Probleme mit Spannungsspitzen beim Ein- und 
Abschalten des Motors geben. Diese muss der PLC aushalten.

von Simpel (Gast)


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Ist das zu simpel: eine Phase und PE nehmen...? :)

Lässt sich ja herausfinden auf welcher Phase der Empfänger schnüffelt.

Notfalls noch einen Phasenkoppler dazu, falls der Empfänger nicht immer 
an derselben Phase verbleibt.

von Teo D. (teoderix)


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Simpel schrieb:
> Ist das zu simpel: eine Phase und PE nehmen...? :)

Ja!

Du hast 2 entscheidende Dinge vergessen.
Überlege noch mal, du kommst sicher drauf :)

von Carl D. (jcw2)


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Wie wäre es mit einer schlichten 100-m-Rolle Cat5/6/7?
Industriehalle klingt nicht nach Designproblem durch Aufputzkabel.

von Oliver S. (phetty)


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Das klingt irgendwie nach einem "wie erreiche ich mit größtmöglichem 
Aufwand kleinstmöglichen Nutzen".

Leg ein Netzwerkkabel.

von Erwin M. (nobodyy)


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Oliver S. schrieb:
> Das klingt irgendwie nach einem "wie erreiche ich mit größtmöglichem
> Aufwand kleinstmöglichen Nutzen".
>
> Leg ein Netzwerkkabel.

Das geht nicht immer und Powerline ist nicht selten der geringste 
Aufwand. Beispielsweise habe ich einen Server in der Garage, die 20 m 
vom Haus entfernt ist und deren Steckdose von meiner Wohnung aus gesehen 
hinter mindestens zwei Sicherungsautomaten und Zählern ist, wobei ich 
noch Nachbarn über und unter mir habe.
Die dLAN 1200+ schaffen über die Strecke um 100 Mbps, was ausreicht für 
den Server, während mit WLAN nur um 10 Mbps erreichbar waren. Ein Kabel 
quer über den Garten zwischen Garage und Wohnung zu spannen würde nicht 
nur schlecht aussehen sondern u. A. auch erfordern ein Loch in die 
Garage zu bohren, so das das nicht in Frage kommt.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Erwin M. schrieb:
> Das geht nicht immer und Powerline ist nicht selten der geringste
> Aufwand.

Das mag oft so sein, aber im vorliegenden Fall ist es wirklich von 
hinten durch die Brust ins Auge, wenn man die gängigen Vorschriften 
einhalten will/muss und den PE nicht zweckentfremden will (was auch mein 
Tipp gewesen wäre - scheint sowieso egal zu sein, ob man nun den PE 
nimmt).

Da hat jemand an der falschen Stelle gespart und statt 5-pol Zuleitung 
eine 4-polige genommen und sich damit den Ärger eingefangen. Ein 
winziger kleiner N-Leiter hätte schon gereicht.

von Malefiz (Gast)


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Hast du mal.kontrolliert ob die Maschine eine seperate Zuleitung für 
Schaltschrankbeleuchgung hat.

von Frank H. (Gast)


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Hallo in die Runde.

Ich bin auf der Suche nach 400V Powerline Adaptern auf diesen Anbieter 
gestoßen.

http://www.iai-wr.de/projekte/powerline.html

Bei unserer Anwendung soll auch ein 3-ph Motor mit angetrieben werden, 
und es gibt keinen Nullleiter.

VG Frank

von Rolf F. (Firma: G.) (benutzername0)


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Frank H. schrieb:
> Hallo in die Runde.
>
> Ich bin auf der Suche nach 400V Powerline Adaptern auf diesen Anbieter
> gestoßen.
>
> http://www.iai-wr.de/projekte/powerline.html

Naja, da ist kein fertiges Produkt, nur eine Skizze, wonach zwei Phasen 
genutzt werden. Und verwendet werden nicht transparente Bridges sondern 
Schnittstellen wie RS-232.


> Bei unserer Anwendung soll auch ein 3-ph Motor mit angetrieben werden,
> und es gibt keinen Nullleiter.

Vermutlich kann man einfach PE nehmen (wenn kein FI-Schutzschalter 
verwendet wird), an den N-Anschluss und den PE-Anschluß offen lassen.
Ich habe dazu mal angefragt auf der Cebit bei Devolo.

Daneben habe ich die einphasigen Dlan 1200+ getestet: Die einfache 
Version (ohne Pro) ging in den 10 Tagen Dauertest in den Sleep-Modus 
trotz sekündlichem Ping und offener Root-Shell mit top. Daher ging 
dieses Starter-Set zurück und nun verwende ich die Pro-Version, mit 
deaktiviertem Sleep-Modus. Das läuft zuverlässig, mit weniger 
Schwankungen bei der angezeigten Bandbreite.
Bei beiden Versionen zeigt sich aber ein Packet-Loss das mit steigender 
Bandbreitenbelegung steigt, bei Flooing Ping und Packetgröße 65535 um 70 
%.
Bei Ethernet ist es im LAN unter 0,1 %, so das ein LAN-Kabel qualitativ 
deutlich besser ist.

von Frank H. (Gast)


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Hallo in die Runde
(falls hier noch Jemand am Thema interessiert ist)

Wir sind jetzt ein sehr gutes Stück weiter und haben erfolgversprechende 
Versuche gemacht.

Wir nutzen das dLAN® pro1200 DINrail als Master und einen 
Steckdosenadapter als Slave. Beide arbeiten mit der MIMO Technologie, 
bei der zusätzliche Kanäle über den PE und Phase genutzt werden.

Da am Slave kein Null anliegt, haben wir einen Standard-Trafo mit 
400V/230V für die Spannungsversorgung genommen. PE wurde parallel 
angeschlossen.

Damit ein Worst Case Szenario besteht, haben wir folgenden Aufbau 
gemacht:

Dinrail Adapter > 3ph Sicherungsautomat > 3ph Hauptschütz
> ca. 10 CEE-16A Kabel (Gesamtlänge 175 m) > Trafo > Slave
> Motor mit Gleichstrombremsen 190VDC

Als Computer werden zwei Raspi-3 Boards verwendet.

1. Test, ohne Motor und Bremse schalten. Keine Paketverluste.

2. Test, mit Motor und Bremse schalten 5-8% Paketverluste

Pakete wurden als UDP versendet.

Alles in allem ein sehr gutes Ergebnis.

Beste Grüße

Frank

von Rolf F. (Firma: G.) (benutzername0)


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Ja, das klingt gut.
Das einfache dLAN pro1200 habe ich zuhause zur ca. 60 m Leitungslänge 
und zwei Zähler und mind. 4 Sicherungen entfernt getestet und es zeigten 
sich keine Unterbrechungen. In der Maschinenhalle in der Firma aber muss 
ich  einmal pro Monat einen der beiden Adapter ziehen und neu stecken 
damit er von Status rot (not connectet) auf weiß (connectet) wechselt, 
wobei auch der andere wechselt.
Also manchmal zeigt sich da ein Absturz, obwohl ich den Sleep-Modus 
schon deaktiviert habe.

Ein LAN-Kabel, also 0 % Packet  loss, praktisch nie Ausfall und minimale 
Latenz, ist damit nur bedingt zu ersetzen.

von Rolf F. (Firma: G.) (benutzername0)


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Inzwischen habe ich getestet ob Ferritringe, billige von Pollin, helfen 
wenn sie auf a) alle Netzkabel an direkt benachbarten Steckdosen gemacht 
werden und b) auf das am Adapter angeschlossene Netzkabel. Das Ergebnis 
ist das nachdem täglich der Status auf rot (offline) ging und ich 
ziehen/stecken musste (Power-on-Reset, wirkt auch auf den anderen 
Adapter) seit einer Woche der Status immer noch weiß (online) ist.

von Frank H. (Gast)


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schön, dass es doch hier etwas weiter geht ;)

Wir haben nun auch einige sporadische Ausfälle beim pro1200 
festgestellt,
aber das Problem noch nicht weiter untersucht.

Nachdem die ersten Test mit UDP gemacht wurden, hier die Testergebnisse 
mit TCP/IP.

(a) TCP, Paketgroesse 1024 Byte, Test mit Motor, 15 Minuten Laufzeit: 
Bandbreite 93,6 Mbit/s

(b) TCP, Paketgroesse 1024 Byte, Test ohne Motor, 15 Minuten Laufzeit: 
Bandbreite 94,1 Mbit/s

(c)  Manueller Gegentest: 9,67 GByte direkt uebertragen (ohne Motor): 
Zeit 883s, also Bandbreite ca. 89,8 MBit/s

Da die Netzwerktreiber der Raspi-Boards nur 100 MBit können, kann man 
von 100% Bandbreite sprechen.

@  Rolf F.

Ein Foto vom Einbau und ein Link zu den Ferritringen wäre nett.

Beste Grüße

Frank

von Erwin M. (nobodyy)


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Neben der Bandbreite ist auch das Packet-Loss wichtig.
Bei beiden Versionen (Pro und nicht-Pro) zeigt sich ein Packet-Loss das 
mit steigender Bandbreitenbelegung steigt, bei Flooing Ping und 
Packetgröße 65535 auf um 70 %.
Bei Ethernet ist es im LAN deutlich unter 0,1 %, praktisch null, so das 
ein LAN-Kabel qualitativ deutlich besser ist.
Bei der RTT zeigt sich eine zusätzliche Latenz von um 1 ms, also nicht 
viel.

: Bearbeitet durch User
von Rolf F. (Firma: G.) (benutzername0)


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Frank H. schrieb:
> @  Rolf F.
>
> Ein Foto vom Einbau und ein Link zu den Ferritringen wäre nett.

Die Ringe waren irgendwelche alten , circa 1,5 cm lang und 2,5 cm 
Außendurchmesser, also relativ klein. Ungefähr halb so lang wie diese:
http://www.pollin.de/shop/dt/ODk5OTQ3OTk-/Bauelemente_Bauteile/Passive_Bauelemente/Spulen_Filter/Entstoerfilter_KG_1_7_mm_weiss.html

Ich habe einfach welche genommen die auf die Netzkabel passen.
Einige sind nahe der Steckdose, andere weiter weg.

Optimal müssten Netzfilter sein, die eine einfache Drossel auf jeder 
Ader haben, beim Schutzleiter, der ja auch bei neueren 
Powerline-Adaptern verwendet wird, eine Schutzleiterdrosse wie 
http://www.pollin.de/shop/dt/MDM2OTQ3OTk-/Bauelemente_Bauteile/Passive_Bauelemente/Spulen_Filter/Schutzleiterdrossel_ERO_F1755_210_212_1_mH_20_A.html

Aber solche Filter anzubringen an jeder möglichen Störquelle wäre 
aufwändiger und teurer als Netzwerkkabel zu verlegen.

Übrigens ist mir aufgefallen das neuere Steckdosenleisten Netzfilter 
haben die Powerline-kompatibel sind (APC PL8VT3-DE, APC PL5B-DE etc.), 
wohl weil die statt Kondensatorn Drosseln haben.

von Rolf F. (Firma: G.) (benutzername0)


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Nachtrag: Diese Ferritringe/Ferritschalen bewirken eine Impedanz von 
circa 50 Ohm, in dem Bereich um 50 MHz, wo das Powerline normalerweise 
arbeitet:

http://downloads.cdn.re-in.de/500000-524999/502173-da-01-en-GETEILTER_FERRITRINGKERN_RRC16_09_28_M.pdf

Die Typen dort unterscheiden sich aber um über den Faktor 10; der 
Spitzenreiter hat bei 50 MHz 600 Ohm.

von Rolf F. (Firma: G.) (benutzername0)


Angehängte Dateien:

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Heute zeigte sich ein neues Phänomen: Einer der beiden Adapter geht auf 
Status rot während der andere auf weiß bleibt.
Die Cockpit-Software zeigte dazu eine Datenrate von 18 Mbps an und die 
Verbindung rot statt grün, siehe Bild.

von Rolf F. (Firma: G.) (benutzername0)


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Inzwischen habe ich Ferrite auch an die Ethernet-Kabel gemacht und eine 
stabilere/schnellere Verbindung.
Es gibt ja Hersteller die Ferrite auf Ethernetkabeln empfehlen:

http://support.ricoh.com/bb_v1oi/pub_e/oi_view/0001035/0001035594/view/hardware/unv/0029.htm

https://joshua.hoblitt.com/rtfm/2011/10/raritan_ferrite_cores/

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