Leistungsmessung eines Drehstromotors ( Abschaltautomatik )

Drehstrom ist immer wieder voller Fallen, hoffentlich liege ich jetzt 
nicht komplett daneben...
Mit der reinen Strommessung wirst du nicht weiterkommen, da im Leerlauf 
eine fast ideale induktive Last und damit entsprechend hoher Blindstrom. 
Der Wirkstrom wäre als Indikator geeignet, aber den misst man nicht mal 
einfach so, geht aber natürlich.
Drehzahlmessung könnte eher zum Ziel führen, da jeder Asynchronmotor (um 
den gehts, oder?) der Last entsprechend einen Schlupf zur Netzdrehzahl 
hat.

Wenn die Mühle eine Schneidmühle (Schnellläufer) ist kann diese ohnehin 
nicht mit Mahlgut im Trichter starten, die muss erst auf Drehzahl sein, 
dann kann Mahlgut eingeworfen werden.

Tag!

Ich brauche im Prinzip genau das was hier gefragt wird. Es handelt sich bei mir aber um eine Getreidemühle und die Zufuhr vom Getreide soll mit einem Frequenzumrichter gesteuert werden entsprechend der Belastung des Mühlenmotors. Wir reden da von nem einfachen Asynchron-Drehstrommotor mit 11KW Leistung.

Es gibt da fertige Steuerung für viel Geld zu kaufen die dann vieles automatisch machen, die Lastregelung ist da dann eine extra Platine. Ich möchte das selbst mit einem Mikrocontroller realisieren, also Leistung messen und entsprechen mit nem 0-10V Signal den FU ansteuern mit einer PI-Regelung.

Beitrag "Re: Leistungsmessung eines Drehstromotors ( Abschaltautomatik )"

"Ein Leistungsmesser, der Blind-, Schein- und Wirkleistung unterscheiden kann, müsste Dein Problem lösen. Ob es sowas fertig gibt und wie das heißt, das weiss ich leider nicht."

Schau mal in die Doku deines FUs, Schnittstellen (Modbus, CAN etc.). Die meisten bieten viele Parameter in Echtzeit an, u.a. Phasenströme und Phasenspannungen. Mit etwas Glück auch die (Wirk)leistung.

Moin, vielleicht könntest Du einen günstigen Drehstromzähler mit S0 Ausgang nehmen und die Impulse auswerten. Mein Zwischenzähler macht 500 Impulse/ kWh. Der Ausgang ist potentionalfrei. Gruß Carsten

Es gibt aberwitzig billige, aber dennoch rel. genaue Drehstromzähler, allerdings TUYA. Keine Ahnung ob das auf z.B. einem Raspberry laufen kann. Alle Daten via WLAN. @Falk: er will ja einen FU für die Getreidezufuhr ansteuern in Abhängigkeit der Last des Hauptmotors. Bis jetzt siet es für mich aus als ob dieser direkt direkt am Netz hängt.

Markus H. schrieb:

Ich möchte das selbst mit einem Mikrocontroller realisieren

Kein Problem: Eine Phase für den Nulldurchgang und ein Stromwandler für Phasenverschiebung des Stromes. Damit kann der leicht erkennen ob der Motor leer läuft oder überlastet wird und damit die Zufuhr regeln. In der 'De Lux' Version noch einen Temperaturfühler am Motor. Dann kann er im Winter schneller als im Hochsommer ;-)

Markus H. schrieb:

Ich möchte das selbst mit einem Mikrocontroller realisieren, also Leistung messen ...

Die Leistung kannst du mit einem Mikrocontroller nicht direkt messen. Du brauchst separate Strom- und Spannungsmessungen, um daraus bei ausreichend hoher Abtastrate jeweils die Momentanleistung zu berechnen. Nur so wird die Phase berücksichtigt, um die Wirkleistung richtig bestimmen zu können.

Rainer W. schrieb:

Die Leistung kannst du mit einem Mikrocontroller nicht direkt messen.

Für die Erlangung dieser bahnbrechenden Erkenntnis wurde massiv KI eingesetzt.

Es gibt auch teilweise FUs die ein eigenes Applikationsprogramm zulassen. Dann würde die Regelung direkt auf dem FU laufen. Ströme und Leistungen hat der sowieso schon.

Könnte mir aber vorstellen dass das nicht günstig ist. Aber vielleicht gibt's das auch gebraucht.

Markus H. schrieb:

Wir reden da von nem einfachen Asynchron-Drehstrommotor mit 11KW Leistung.

Kauf dir halt einen geeigneten FU, mit RS232/RS485 o.ä. kann dein uC messen und steuern.

https://www.sourcetronic.com/shop/media/6d/2a/be/1705654611/ST600%20Series%20Frequency%20Inverter%20Manual_EN_v1.4.pdf?ts=1705654611

Michael B. schrieb:

Markus H. schrieb:

Wir reden da von nem einfachen Asynchron-Drehstrommotor mit 11KW Leistung.

Kauf dir halt einen geeigneten FU, mit RS232/RS485 o.ä. kann dein uC messen und steuern.

Wer lesen kann ist klar im Vorteil! Nicht der Mühlenmotor soll gesteuert werden, sondern der Motor für die Mahlgut Zufuhr!

Markus H. schrieb:

Es handelt sich bei mir aber um eine Getreidemühle und die Zufuhr vom Getreide soll mit einem Frequenzumrichter gesteuert werden entsprechend der Belastung des Mühlenmotors.

Dafür genügt ein einfacher, auslesbarer Zähler, wie sie zu tausenden "als nicht mehr eichfähig" aus Zählertafeln ausgebaute Geräte fürn schmalen Taler angeboten werden. Damit den Mühlenmotor überwachen, und mit dem Kriterium den Zufuhrmotor mit einem vergleichsweise kleinen preiswerten FU steuern.

Moin,

Habets schrieb:

Kennt jemand einen passenden Sensor mit welchen ich das Projekt umsetzten kann bin mir da relativ unsicher welcher passend ist bzw auf was ich achten muss.

Abgesehen von anderen Möglichkeiten:

HLW8032

z.B. hier: https://www.hestore.eu/de/prod_10044720.html

ist so ein Baustein. Kann Strom (mittels Shunt - könnte ein Problem sein oder einen Current-Transformer erfordern), Spannung, Scheinleistung, Wirkleistung und sowas messen und auf UART ausgeben.

Ist nur für eine Phase, die Spannung wird also gegen Masse am Baustein gemessen, da darf der Sternpunkt nicht zu viel wegwandern.

Gruß, Roland

Den Blindstrom kann man mit Kondensatoren kompensieren, was man dann misst ist dann reiner Wirkstrom.

Danke schonmal für die ganzen Kommentare und interessanten Ideen.

Heinz V. schrieb:

Wenn die Mühle eine Schneidmühle (Schnellläufer) ist kann diese ohnehin nicht mit Mahlgut im Trichter starten, die muss erst auf Drehzahl sein, dann kann Mahlgut eingeworfen werden.

Das ist eh klar und in der ganzen Anlage ja vom Aufbau her schon so festgelegt.

H. H. schrieb:

Für die Anwendung des Kaperers reicht eine Strommessung auf einem Aussenleiter völlig aus, und das Signal des Stromwandlers kann der µC direkt verarbeiten, wird ja einen A/D haben.

Genau. Leistung messen bzw rechnen brauche ich nicht. Im Original sind solche Maschinen ohne Automatik mit einem einfachen analogen Amperemeter ausgestattet (das wohl auch nur eine Phase misst) und man stellt die Belastung von Hand ein (Schieber soweit öffnen bis Motor-Sollstrom erreicht)

Am liebsten wäre mir sogar ein fertiges Modul das den Wert schon rechnet und als Datenwert (z.B. über UART) zur Verfügung stellt. Da ich einiges aufbauen will/muss und Zeit knapp ist sind mir Fertigmodule lieber auch wenn's mehr kostet. Evtl könnte man sogar auf einen Mikrocontroller verzichten und mit einem "Strommessmodul" direkt den FU ansteuern, müsste halt was mit nem integrierten Regelkreis sein.

Rainer D. schrieb:

Dafür genügt ein einfacher, auslesbarer Zähler,

Könntest du mir noch sagen nach was genau ich suchen muss? Welche Schnittstelle wird da verwendet?

Ich hab jetzt auch mal nach "digitalen Amperemeter" geschaut aber wenn es da nix mit Schnittstelle gibt ist das auch nutzlos. Bin auch grad dran nach nem Shelly Energiemesser zu schauen da ich die PV-Anlage bei dem Projekt noch auslesen muss ob diese am Einspeisen ist, das könnte man im schlimmsten Fall evtl auch nehmen um den Motorstrom zu messen.