Yokogawa WT210 güç ölçer

[taydin]

Geçen hafta, çok uygun bir fiyata ikinci el Yokogawa WT210 güç ölçeri aldım. Bu güç ölçerler, şebeke voltajı ile çalışan ürünlerin ilgili IEC standartlarına uyumluluğunu test etmek ve reel güç, reaktif güç, görünen güç, güç faktörü, "crest factor" ve benzeri güç ile ilgili ölçümleri çok düşük bir hata oranı ile yapmaya yarıyor.

Bu cihazı almamdaki amaç, bir mikroişlemci ile güç faktörü hesabı yapan bir devre tasarlamak ve bu devrenin performansını da WT210'u referans alarak doğrulamak. Daha herhangi bir test yapmadım, doğru çalıştığından da emin değilim. İlk fırsatta denemeler yapacağım.

 

[taydin]

Cihazı açtığımda ekranda artık bir değer gösteriyor, o yüzden doğru çalışmama ihtimali olduğunu düşünüyorum. Öncelikle bir priz adaptörü yapıp bir rezistif yük ile deneyeceğim. Bunun arkasında bir priz yok. Cihazın voltaj girişleri ve akım girişleri var. Bunları uygun şekilde bir sıva üstü priz kutusuna bağlayacağım, sonra da bu priz kutusunu şebekeye takacağım.

 

[taydin]

Bir diğer çok faydalı özelliği de DA4 diye bir opsiyonun hazır kurulu olması. Bo opsiyon ile, cihazın dahili ADC'sinin yaptığı yüksek hızlı ölçümler arkadaki konnektörden alınabiliyor. Böylece bu ölçümleri başka bir cihazda da kaydedip MATLAB veya benzeri programlarla derinlemesine analiz yapılabilir.

 

[taydin]

Üstad senin zekat borcun çok oldu yahu. Bu kadar ilmin zekatını vermen lazım. Bu cihazları kullanmayı gençlere öğretmen lazım. Çok detay bilgiler bunlar. Gençlerin bunlara çoğu okulda ulaşabileceğini zannetmiyorum.

Bu forum işte onun için Amacım işin bilimsel temelleri ile ilgili deneyler, gözlemler, testler yapmak, bunları yapmak için de illa ekipman gerekiyor. Kimisi parayı yata kata ata yatırıyor, ben de ne var ne yok herşeyi alet edavata yatırıyorum

 

[taydin]

Forum iletişim için biraz yetersiz kalıyor. Aslında montajsız filan direk canlı yayın youtube'a devam etsen daha iyi olur sanki. Hatalarla vs hiç farketmez.

Aslında youtube'u ben daha çok foruma link vermek için kullanıyorum. Orada yapılan aramalarda benim video bulunursa, oradan da forum bulunmuş oluyor. Tüm yatırımı youtube'a yapmak bence yanlış, çünkü youtube'un insafına kalmak hoşuma gitmiyor. Halbuki forum Türkiye'deki sunucularda, birisi keyfine göre içeriği kaldıramaz. Gene elimden geldiğince video çekeceğim tabi, ama tercihim forumun kendinin kullanılması ve böylece tamamen bizim kontrolümüzde olması.

 

[taydin]

Evet priz bağlantı adaptörünü yaptım ve elimdeki bir lineer güç kaynağı ile ilk ölçümü yaptım.

Görüldüğü gibi güç kaynağı çıkışında 13.8 V voltaj altında 2 A akım çekiyorum. Bu şartlar altında güç kaynağının şebekeden çektiği akım 0.45 A ve güç faktörü de 0.76.

 

[Omega]

Evet priz bağlantı adaptörünü yaptım ve elimdeki bir lineer güç kaynağı ile ilk ölçümü yaptım.

Görüldüğü gibi güç kaynağı çıkışında 13.8 V voltaj altında 2 A akım çekiyorum. Bu şartlar altında güç kaynağının şebekeden çektiği akım 0.45 A ve güç faktörü de 0.76.

Başka bir güç kaynağı test için bağladığında PFC nin 0,76 dan daha yüksek olması (ki maksimum u sanırım 0,99 olur )
Bize neyi gösterir ?
Ayrıca Yogagawa ile güç kaynağı arasındaki bağlantı şeması nasıl ?
Bir tür UPS gibimi bağlandı?

 

[taydin]

Burada verimi hesaplarsak:
[math] \eta = \frac{P_o}{P_i} \times 100 [/math]
[math] P_i = 213.87 \times 0.45 \times 0.77 = 74.10\ W [/math]
[math] P_o = 13.8 \times 2 = 27.6\ W [/math]
[math] \eta = \frac{27.6}{74.10} \times 100 = \%37.2 [/math]
Yani çok düşük bir verim. Bu güç kaynağı 30 V luk ve 13.8 V aldığımızda, geri kalan doğrultucu çıkış voltajı, regülatör transistörü üzerine alınıyor ve orada ziyan ediliyor.

 

[taydin]

Başka bir güç kaynağı test için bağladığında PFC nin 0,76 dan daha yüksek olması (ki maksimum u sanırım 0,99 olur )
Bize neyi gösterir ?
Ayrıca Yogagawa ile güç kaynağı arasındaki bağlantı şeması nasıl ?
Bir tür UPS gibimi bağlandı?

Güç ölçer aslında bir voltaj ölçer ve akım ölçerin bir arada olduğu bir cihaz. Akım ölçer kısmını yüke seri, voltaj ölçer kısmını da yüke paralel bağlıyorsun. Ben yük olarak resimde görünen ikili prizi kullandım ve oraya istediğim cihazı takıp ölçüm yapabiliyorum.

 

[Omega]

Önceden paylaştığın fotoğrafa göre ,cihazın arka tarafınındaki konnektörlere numara verdim
Bu numaralara göre bağlantı isimlerini yazabilirmisin ?

 

[taydin]

Şimdi yukarıdaki verim hesabı için şöyle düşünülebilir: Al bir multimetre, AC giriş voltajını ölç, AC giriş akımını ölç, sonra da bunları çarp. Al sana giriş gücü. Ama böyle yapınca güç faktörünü hesaba katmıyorsun. Bunu hesaba katmayınca da doğru reel gücü bulamıyorsun.

Bu durumda da şu denebilir: Lineer güç kaynağının şebekeye bağlı olan tarafı bir trafo, yani endüktif bir yük. Osiloskop ile voltaj/gerilim arasındaki faz açısına bakarız, oradan da cos φ yi bulur o şekilde hesaplarız. Ama bu da olmuyor. Trafo çıkışındaki köprü diyotlu doğrultucu devresi, bu güç kaynağını non lineer bir yük haline getiriyor. Dolayısıyla güç faktörü iki bileşenden oluşuyor: "displacement power factor" (osiloskop ile ölçülebilen faz açısı) ve "distortion power factor" (ancak belli bir derecede harmonik analizi ile belirlenebiliyor). Lineer olmayan yüklerde güç faktörüne en büyük katkıyı da malesef bu "distortion power factory" sağlıyor. Yani gene güç faktörünü belirleyemiyoruz.

İşte bu güç ölçerin yaptığı iş, hem akımı hem voltajı aynı anda görmek ve gerçek zamanlı olarak, hem "displacement" hem de "distortion" güç faktörünü hesaba katarak gerçek güç faktörünü hesaplamak. Bu şekilde de cihazın giriş gücünü tam olarak doğru şekilde ölçebiliyoruz.

 

[Omega]

@taydin
Güç kaynağını maximum voltaj ve maximum akım çekilecek durumu ayarlayıp ,
Buna göre hesaplayınca PFC ne oluyor?

 

[taydin]

@taydin
Güç kaynağını maximum voltaj ve maximum akım çekilecek durumu ayarlayınca PFC ne oluyor?

O durumda verim büyük ölçüde artıyor, çünkü artık regülatör fazla güç ziyan etmiyor.

 

[taydin]

Tam olarak bağlantı şekli:

Öncelikle banana jack ile takılabilen ikili bir priz kutusu yaptım. Faz, nötr, ve toprak.

Sonra da topraklı bir fiş ile şebeke faz nötr ve toprağını cihaza bağladım. Şebeke toprağına bir dişi banana taktım prize de toprak verebilmek için.

 

[taydin]

Bütün devrenin bağlanmış hali:

Şebekeyi iki fiş takmak gerekiyor. Bir fiş WT210'un beslemesi. Diğer fiş de test edilen yükü besliyor.

 

[Omega]

Şebekeyi iki fiş takmak gerekiyor. Bir fiş WT210'un beslemesi. Diğer fiş de test edilen yükü besliyor.

Peki Yokagawanın arkasında en sağdaki power soketi kendi AC 220 bağlantısı değilmi?

 

[taydin]

Peki Yokagawanın arkasında en sağdaki power soketi kendi AC 220 bağlantısı değilmi?

Evet o cihazın kendisini besliyor. Yükün beslemesi tamamen ayrı.

 

[taydin]

Tamamen rezistif bir yük olan tost makinası ile deneyince:

Beklendiği üzere, şebeke gerilimi ve akımı arasında hiç faz farkı yok ve güç faktörü de 1.

 

[Omega]

Rigol Güç kaynağı ile deneyebilirmisin 13,8 volt 2 amperde ,UNIT-T nin aynı test şartlarında

 

[taydin]

Rigol ile biraz daha kötü bir sonuç çıkmasını beklerim çünkü Rigol 33V'a kadar çıkış veriyor. Ayrıca şebeke değişimlerine karşı marjı daha fazladır, o yüzden daha fazla ziyan etmek zorunda. Ama bir ölçelim bakalım.