Obs - lååångt inlägg!!! - hoppa över för er som inte orka med mitt dravel
Meduza:
Just den har ganska hög tomgångsförbrukning, den i Elfa för ett par hundringar till är bättre även om den säger 0.7 ampere, medans tittar man på samma maskin i Nordic Power (som säljer till Elfa) tyckte jag att det stod någoting om <= 4 Watt tomgångsförbrukning.
Om man skall långtidsköra så kan man inte ignorera tomgångsförbrukning om man har beränsad batterikapacitet.
Lonius:
Det är så ungefär man gör i fyrkanvågomvandlare - först en DC/DC-omvandlare till 260 -340 Volt DC [1] därefter har man en H-brygga som kopplar så att det blir fyrkantvåg.
Problemet som alla tassar runt är just hur man skall göra sinus av den höga DC-spänningen utan allt för mycke förluster, direkt från batteri eller via DC/DC-omvandlare.
Det är det här som är stora strulet finns - Jag har inte tagit isär någon och sett hur det är löst, men gissar på att det är någon snabbswitchande H-Bygga och pulsbredsmodulering genom en filterdrossel till lasten. Hur det görs för att hantera den reaktiva energi från motorer, lysrör/trafos vet jag inte ännu.
Ikeas Golvlysrör på 20 Watt har cos(fi) = 0.36, drar 0.37 amp. vilket ger skenbar förbrukning ala 230 * 0.37 = 85.1 VA, fasvinkeln som strömmen släpar efter spänningen kan räknas ut med acos(0.36) = 68.9 grader. Detta instoppat som polär form 85.1 |_ 68.9 grader i HP42S och byter till Kartetisk/retagulär visning så ger det 30.64 + j79.9, dvs 30.64 Watt och 79.9 VAr.
Spänningen över själva lysröret låg uppmätt på ca 61 Volt och antas här drivas med ström i hyffsad sinusform (drosseln ser till det...) och med 0.37 * 61 = 22.6 Watt. 8 Watt verkar alltså fastna i drosseln och det finns alla tecken på att det är så, minst, då den blir het som fasen...
Den reaktiva delen är ca 2.6 ggr större än den aktiva effektförbrukningen och är inte någon marginaleffekt som kan ätas upp av några Zenerdioder eller brännas av i frihjuldioder i FET-trissorna etc. i switcharen hur som helst...
Liknande situationer kommer man ha när man kopplar rader med akvarielysrör, skärmspolemotorer och synkronmotorer i akvariepumpar etc. - väldigt mycket reaktiv effekt och ganska liten del av detta är i nyttiga Watt. Väljer man sinusväxelriktare så bör man nog effektkompensera så mycket som möjligt för att få ned växelriktarens effektklass.
[Kanske lite off topic]
Tog faktiskt och studerade mina två olika fyrkantvågriktaren på just drift av IKEA golvlysröret. Fyrkantvåg med dödtid var det minsann, och strömmen - mätt via 2.2Ω 2W effektmotstånd visade en, skall man säga, en distad triangelvåg - vilket är mycket rimlig kurvform i samband med drossel.
Där ser man att lysrörsdrosseln faktiskt skickar ström baklänges till DC/DC-omvandlaren när spänningen har slagit om (med liten spänningshöjning som följd - måste kolla vad det är för kapacitans invändigt och se hur mycket den kan svälja egentligen ...), i allafall 1.4 ms vid varje spänningssatt omslag. Den här taiwan omvandlaren har ganska långa dödtider (faktiskt 50% av periodtiden) där strömmen från drosseln frihjular genom H-bryggan vid dödtiden. Allt tillsammans drog 37 Watt på 12-voltssladden mätt. så det verkar dra runt 20 Watt i lysröret, 10 Watt i drosseln och ca 7 Watt i inverten (inverten blir inte speciellt varm trots hög andel av reaktiv effekt - vilket var faktiskt mycket bättre än jag förväntade mig)
Det blev mer spännande hur det blev när jag kopplade in 0.1 uF avstörningskondingen - jäklarr vilka spikströmmar, 6.5 ampere i halvperiod-puls under 10 us per omslag... och kostade växelriktaren 1 Watt i extra förlust - förmodligen det mesta som värme i H-bryggans trissor.
När man sett det här så vågar i allafall inte jag koppla in 3 uF faskompenseringsdrossel till IKEA-lysröret utan en mellandrossel för att få urladdningsknäppen vid omslag mer utsmetat i tiden, i allafall kanske 100 us mot nu när hela 'smällen' är över på 10 us.
---
[lite exprimenterande]
Obs!!!! nedanstående övningar är livsfarlig och avråds å det bestämdaste om man inte har rätt utrustning och mycket god mätdiciplin (bl.a använder sig av jordade uttag och jordfelsbrytare) samt håller sig själv på avstånd inför varje strömpåslag så fort det är inkopplat till elnätet, och i slutändan - aldrig någonsin lämna det obevakat spänning/strömmsatt.
Man måste - jag upprepar - måste ha ett dubbelisolerat oscilloskop för dessa mätningar (sk. TV-oscilloskop, elled via isolertrafo/batterdrift), annars går lätt säkringarna/jordfelsskydd i bästa fallet, brandkår och ambulans om det är mer olyckliga konsekvenser.
Använd jordad uttag - låt all ström till mätuppgiften och dess instrument matas via jordfelsbrytare så att ström på villovägar (dvs. genom din kropp ut i något element, diskbänk etc.) upptäcks och bryter ned systemet. Betrakta allt i mätsystemet inklusive kontrollerna på oscilloskopet som om det är kopplade direkt till 230-sidan av stickproppen och agera därefter (även om man så gott det går mätt sig fram för att den skall vara kopplad till fasnolla)
Nog om detta:
Efter inköpstur av Osram 21 Watt energilampa (skall ändå ha i reserv), vanlig glödlampa för referens, lampa och lamphållare - på jobbet bygga en resistiv 10:1 spänningsdelare baserat på 10 st 20 kOhm motstånd i serie med sista motståndet som tapp 10:1 i ena änden. Plocka på kablar och smälta in hela resistiva stegen i smältlim för beröringsskydd. Tyvärr hade jobbet inte större motstånd lättåtkommligt än 2.2 Ohm - 2 Watt - skall ändå mäta strömmar mindre än en ampere så... (trodde jag, se nedan)
Tog en gammal uttagslist med sönderbränd omkopplare - slet bort omkopplaren och la in ström/spännings-bryggan i den isärplockade uttagslisten - slängde i hållare för säkringar @ 1 ampere när jag ändå
var där - givetvis kontrollmäts allting och markera för nolledare-sida på alla uttag och stickpropp - ur dosan har jag nu 3 ledare utöver 230V där mätjorden är kopplad till fasnolla på 230-Volt, sladden på andra sidan strömmotståndet samt den spänningsdelade spänningen (dvs. ger runt 30 Volt t-t vid 230 Volt RMS Volt in, kortslutningsström 1.5 mA)
Tag en annan uttagslist med omkopplare, se till att omkopplaren är avslagen (obs. detta är ingen säkerhetsbrytare, kan svetsa sig - se till att du fortfarande kan slita ur sladden eller ha en riktig säkerhetsbrytare). koppla in modifierade uttagslisten till denna, se till at de tre mätsladdarna är på behörig avstånd från både dig själv och allt jordat, tryck i den andre listens kontakt till jordfelsbrytande eluttaget (fortfarande avslagen) - och med knuten hand i bakficka - slå på, om det överlevde, så måste du nu kontrollera att 'jord' på mätkablarna bara är 1-2 Volt spänningskillnad mot uttagslistens skyddsjord - är det 230 Volt - vrid stickproppen 180 grader.
- På det här sättet så har man skapat en miljö som inte är över 30 Volt på någon kabel gentemot skyddjord - men detta måste kontrolleras _varje gång_ mätuppställningen skall användas, just för att stickproppen kan vändas eller någon har kopplat om i elskåpen...
I teorin skulle man kunna använda ett jordat oscilloskop - men det fins något som heter jordströmmar mellan fasnolla och skyddsjord och stör mätningen och kanske får får jordfelsbrytare att reagera.
Med detta börja jag våga mig på att mäta ström och spänning även till nätanslutning (för att få tag på en frisk sinus (nåja..) med låg impedans) - så länge det var växelriktare så var det potentialmässigt friflytande även om spänningen i sig inte är och leka med - dvs. direkt dödligt.
- mätningen på lysröret med drossel gav den förväntade fasföskjutningen och var ungefär de 60-70 grader, l X-Y-visning var det också som förväntat en ellips, dock något kantig, så helt linjärt jobbar inte ljusröret - provade med en 3 uF-konding (som det stod rekomederat på drosseln) - dock visade sig att det inte var fullkompenserat - men oj vad strömmen gick ned ändå - från 370 mA till ungefär 140 mA - sedan såg man att kondingen började filtrera halva grannskapets alla övertoner - dvs. strömkurvan blev högfrekvent brusig... Den här grejen med 3 uF vågade jag inte göra med fyrkantvågväxeriktaren då dess trissorna kanske hade rykt...
- Provade med glödlampan - gav förväntad sned linje på oscilloskopets X-Y visning - dvs. ström och spänning ligger i fas - och så var det energisparlampan... - svårt att beskriva mer än rejäl strömrusning när man närmar sig spänningstoppen och överträffade tom. strömtoppen på Ikealysröret när dom kördes paralellt (okompenserat), vilket indikerar en spik från ingeting på uppåt 0.5 ampere 10-15 grader före spänningatopp till topp. - Jag förstår om ellevernatörerna är griniga - det är inte snyggt alls strömmässigt, att ha tusental sådanadär inkopplade överallt är att be om systemmässiga problem och minskad distrubitionseffektivitet och strömkavlitet....
Kopplade till slut in laptopaddaptern med vidhängande urladdad lapptop som last - den var förvånansvärt bra, använder helt klart effektkorrigeringskretsar så att åtminstone första halvan av halvperioden följdes åt spänning och strömmässigt hyffsat - medans det slutade dra ström en bit förbi spänningstoppen på kurvan och varierade med lasten
- Interna kondingarna var väl fulla tidigare vid lägre last, så.
trots strömkurva ser ganska kantig ut så är det inte värre än tyristor-dimmer drift, fast spegevänt sas.
OK. kopplade ur bryggan från elnätet och kopplade in till 150 Watt fyrkantvågriktare istället.
Återigen strömspikarna vid spänningsomslag på fyrkntvågen är groteska pga. ingångskondingarna på förbrukarna - dock förvånansvärt 'långsamma' vid drift av energisparlampan med kanske bara 3 ampere i topp - medans inkoppling av laptopadaptern så slog strömspikarna i taket och så plötsligt blev det blå låga inne modifierade uttagslisten/mätbryggan och mätningen avbröts hastigt....
Öppnad och kollade - effektmotståndet (2.2 Ohm) hade brunnit och gått av i keramiken , den varianten jag hittade var tydligen av metallfilmtyp och metallfilmsmotstånd tål inte höga peakströmmar trots att medeleffekten var långt under märkeffekten - händelsen är en av orsakerna till att man skall ha dubbeisolerad oscilloskop då 350 Volt åkte in proben när strömmotståndet gick av (proben och ingången iofs klassad 450 Volt, men ändå...)
Skall man övh. mäta på sådan som hänger på ena fasen som referens (även om den är 0-ledaren) så måste man vara försiktig och hålla tungan rätt i mun. jag missade på strömmätningsmotståndets ömtålighet, men iom. vidtagit mått och steg för att 'köra säkert' i övrigt som möjligt så blev det ingen som helst följdverkning av detta förutom just den havererade motståndet.
Skall ta och göra om lite av ovanstående mätninga med bättre strömmätningsmotstånd - och den här gången skall jag ha digitalkamera med mig då bilder säger mer än 1000 ord i allafall i den här typen av resonemang.
- dock räkna inte med att bilderna kommer i morron, utan är något som jag tar under semesten nu när andan faller på igen.
---
Nästa fråga som någon kanske undrar - varför inte köra via trafos och galvaniska barriärer - jo, jag är ute efter dom riktigt snabba transienterna, och då går det inte att köra via trafo då de lågpassfiltrerar - vet sedan tidigare erfarenhet att om man har bekymmer med fyrkanvågriktare och lastens ingångssteg så ligger det på typ 10-100 us-domän...
...
[1] det är olika på olika omvandlare - Biltemas 300 wattare ger typ bara 240-250 Volt topp och lång'tilltid' medans en okänd 150 Watt taiwantillverkning ligger på typ 340 Volt och 50% tilltid och 50% dödtid - Taiwanen fungerar på en 117 Watts 28"TV, medan biltemas 300Wattare fungerar inte, troligen för att det är för låg toppspänning...
