Strommessung an 400V Drehstrommotor

Wenn du dir das zutraust...

neuling0815:
Reicht ein Hallsensor wie dieser
ACS712 5A Stromsensor mit Analogausgang / Current Sensor / Hall Sensor - Arduino | eBay
scheint mir aber nicht sehr sicher zu sein, daß die 400/230V nicht doch mal auf den Arduino durchschlagen.

Die ACS sind, meine ich mal im Datenblatt gesehen zu haben, bis 1000V durchschlagsicher.

Bei den Stromwandlern bräuchtest du idealerweise noch einen Impedanzwandler/StromSpng Umsetzer, da die nur Ströme ausgeben.

Wie genau man damit messen kann ist aber schwer zu sagen.
Wieviel zieht denn der Motor auf Block?
Und wieviel auf Nenn?
Und wieviel beim Anlauf?
Wie willst du erkennen ob der Motor gerade anläuft (zwecks Strom-Unterdrückung)?

Das ist nicht zufällig das selbe Projekt? Steuerung Zuganlage Schießstand - Deutsch - Arduino Forum

@Theseus

Nein das ist nicht dieses Projekt, habe bei meiner Anlage keine Impulszählung, es sind nur Zeiten und Endlage über Motorstrom.
Möchte aber auch keine Impulszähliung aufbauen.
Habe auch nur einen einzigen Taster ( ist für Start und auch für "Not-Stop" ) und einen Schlüsselschalter für das Einstellen der Entfernung (eigentlich schaltet man damit nur die Zeit für die schnelle Fahrt um) dafür muß dann aber auch ein mechanischer Anschlag vorhanden sein

@mde110

Motorstrom habe ich noch nicht gemessen, wollte zuerst einmal herausfinden was ich an Hardware dazu brauche.
Anlaufstrom sollte kein grosses Problem sein. Motor läuft nur beim ersten Aktivieren oder nach der "Not-Stop funktion" der Anlage langsam an. im Betrieb schalter die schnelle Stufe ab läuft aber durch den Schwung weiter da die Bremse nicht einfällt und kurz darauf die langsame Stufe fährt.
kann aber auch die Erkennung vom Motorstrom erst kurz nach dem aktivieren der langsamen Stufe abfragen oder der Überstrom muß über eine vorher definierte Zeitspanne dauernd gegeben sein.

Wäre ein Frequenzumrichter machbar? Der hat einige große Vorteile. Du stellst in den Parametern ein, das zb 2A Motorstrom fliesen darf und maximal 150% Überlast. Du kannst deinen Motor dann gegen Blockierung fahren ohne ihn all zu sehr zu überlasten. Gleichzeitig kannst du die Drehzahl gut einstellen. Und der Frequenzumrichter fährt selbst eine Anfahrrampe, man muss also keine Langsam/Schnellfahrschaltung benutzen. Allenfalls einen Hauptschütz wenn Notaus gedrückt wird.

Siemens GS110

Sehr kompakte Bauweise

So muss der Arduino nur den Taster abfragen und Enable, Direktion und Speed an den Frequenzumrichter senden, sowie ein Signal vom Frequenzumrichter bekommen, wenn er auf Block fährt (Überstrom). Etwas mehr konfigurtaionsmöglichkeiten bietet Stöber mit seinen Frequenzumrichtern, die dir mehrere Ausgänge bieten incl einem Analogausgang den man frei belegen kann, zb den Motorstrom dort direkt abfragen.

Wenn Frequenzumrichter nicht in Frage kommt, nimm die Messspulen bzw Hallsensoren. Messwiderstände an Drehstrommotoren sind absolut ungeeignet, da man sie nur schwer galvanisch trennen kann und sich so die Phasen des 400V Netzes an GND legt. Wobei man eh nur eine Phase messen kann. Misst man 2 verschiedene Phasen, bekommt man satten Kurzschluss am GND des Arduinoboards.

Bedenke aber, das du mit Strommessung mittels Arduino und bei der schnellen Zykluszeit die du mit dem bischen Verarbeitung hast schwierig wird. Du misst in jeder Halbwelle deines Sinus dutzende Male den Strom. Der wird also von 0 bis Nennstrom*1,41 schwanken. Aber das lässt sich natürlich programmtechnisch schon verarbeiten, man muss nur dran denken, das man auch Null Ampere messen könnte obwohl der Motor läuft.

Den FU müsste ich Quer in den Kasten legen/einbauen, dann noch ein Relais für die Bremse und die Steuerung, dafür habe ich nicht genug Platz.
Ausserdem habe ich in meiner Arbeit schon mehrmals FU´s von Siemens in Betrieb nehmen müssen und das ging noch nie ohne Probleme.

Hab jetzt noch was gelesen von einem Reedschalter über den man ein paar Windungen Draht wickelt und dieser soll dann je nachdem wieviele Wicklungen man macht, bei mehr oder weniger Strom schalten. Wenn das funktionieren würde (muss das bei Gelegenheit mal testen) hätte ich meinen Digitaleingang als Überwachung. In Kondensatormotoren ist doch auch manchmal eine ähnlicher Schalter der nach dem Anlauf den Anlaufkondensator wegschaltet.
Eine Lösung in dieser Richtung wäre mir sehr recht um mich nicht unnötig mit dem Auswerten des Analodsignals beschäftigen zu müssen.

Reedrelais mit Draht umwickeln geht, aber wird ein Austüfteln der richtigen Wicklungsanzahl. Und wenn ich 10 Jahren das Relais defekt ist wickelst du von vorne los, bis du die richtige Windungszahl hast.

Dabei sind die Windungen von Drahtdicke, Windungsanzahl, Reedkontakt abhängig. Dicke des Drahtes bestimmt den Widerstand und damit den Stromfluss. Magnetisches feld ist von Stromfluss und Windung abhängig. Reedkontakt hat eine bestimmte Schaltschwelle, also eine definierte Magnetkraft. Dazu kommt wohl noch, das die Lage der Windungen zum aktiven Teil des Kontaktes mit ausschlaggebend ist.

Nichts was man mal eben in der Werkstatt zusammen pfrimmelt.

Hallo chefin,

bei mir funktioniert's und das gleich mehrfach!
Wahrscheinlich kannst du das auch noch alles ausrechnen. ::slight_smile:

Als man nehme eine Reedkontakt min 5cm lang(Platz zum Wickel).
Normalen Schaltdraht der die max Stromstärken gerade so aushält(kann man ausprobieren heiß ist schlecht kalt ist gut; nicht rechnen)
Dann mit 5 Windungen beginnen bis es passt.
Reedkontakt brummt mit 100Hz wenn er anspricht, mach aber nichts.
Softwaremäßig den Anlaufstrom ignorieren nicht vergessen.
Schaltplan dazu.

@ar182
Für was brauche ich den Kondensator und den Wiederstand, der in deinem Schaltplan eingezeichnet ist?

Jo, stimmt, den Stromfluss habe ich ja vorgegeben, also muss ich den Strom nicht begrenzen durch den Windungswiderstand. Damit ist nur noch die Anzahl Windungen ausschlaggebend für die Magnetkraft.

Das hab ich wohl völlig übersehen.

neuling0815:
@ar182
Für was brauche ich den Kondensator und den Wiederstand, der in deinem Schaltplan eingezeichnet ist?

Der Reedkontakt klappert mit 100Hz (Wechselstrom = 50Hz = 1 kontakt pro Halbwelle)
Das heißt der Kondensator wird entladen wenn der Kontakt zu ist.
Ist er offen wird der Kondensator wieder über den Widerstand geladen.
Aber nur bis zu einen bestimmten Wert, weil ja nach 10ms der Kontakt schon wieder zu ist.
Damit erreicht man quasi ein welliges LOW.
Den Kondensator kann man evt noch kleine dimensionieren, einfach testen.

Ok an die Sinuswelle hab ich nicht gedacht. Werde bei Gelegenheit mal testen wie viele Windungen ich brauche. Der Querschnitt wird bei einem Nennstrom von 1,1A nicht sehr groß sein.