Shelly EM Zwei-Phasen-Messung

  • Hallo,

    in Erweiterung einer mehr als ein Jahr alten Frage nach der Möglichkeit mit dem EM die Leistungen von 2 verschiedenen Phasen zu messen:

    Anscheinend berechnet der EM cos phi aus der Verschiebung zwischen Versorgungsspannung und dem über den Wandler gemessenen Strom. Bei einer rein ohmschen Last ist dann die gemessene Leistung proportional (wegen des Unterschiedes in den Spannungen - zwischen Versorgungsspannung und Wandler-Phasen-Spannung - nicht exakt gleich) dem max(reactive, power). Diese Werte erscheinen beide in der Statusmeldung des EM.

    Soweit alles paletti.

    Aber: Bei Messungen von phasenverschobenen Strömen (und Leistungen): Was ist dann die gemessene Leistung / der gemessene Strom? Ich habe bei einem (mit Zangenamperemeter gemessenen Strom von 4A) die Anzeige:

    Code
    power":-696.96,"reactive":-535.05

    Das Minuszeichen kann man ignorieren - die Anzeigen sind symmetrisch, ich habe nur aus Versehen L und N vertauscht.

    Fragen:

    - Bekomme ich aus irgendeiner Rückmeldung den Original-Messwert des EM? Ich will nicht unbedingt die Leistung wissen, die A reichen mir.

    - kann mir jemand die trigonometrische Funktion sagen die ich anwenden muss um den phasenrichtigen Wert zu ermitteln? Ich habe ja den gemessenen Strom um entweder 120 oder 240 Grad zurückzurechnen...

    Evtl. ist die zweite Frage eine an den Entwickler der Software... irgendwo muss die inverse Funktion ja im Programm sein zur Berechnung der Wirkleistung.

    Gruß

    Andreas

  • Der Strom in A ist wie er ist und wird mit den Wandlern genau so erfasst.

    Den "Verschiebungswinkel" von Strom und Spannung gibt Allerterco in einem Wirkleistungsfaktor oder auch cosPhi genannt an. Gibt auch genug Wiki Artikel dazu im Netz!

    P = U x I x cosPhi

    Also genau das was gefragt ist gibt Allterco in der Weboberfläche auch an!

    Einbindung der Shelly´s in die Loxone

    Einmal editiert, zuletzt von AlexAn (16. Januar 2022 um 08:02)

  • Genau, lieber AlexAn,

    und da liegt der Hase im Pfeffer:

    Ich habe 3 Phasen einer Drehstromleitung (R,S,T). An R ist die Stromversorgung für den EM angeschlossen (ist nur ein Beispiel, kann man für alle anderen Phasen auch produzieren). Ein Wandlereingang misst den Strom an R. Alles in Ordnung - deine Erläuterung funktioniert, alle Messungen in Ordnung. Alle Werte für phi liegen zwischen 0 und 90 Grad, die Wirkleistung wird in Watt und die Scheinleistung in VA korrekt angegeben (positiv wenn ich alles richtig angeschlossen habe (phi zwischen 0 und 90 Grad) und negativ wenn ich z.B. L und N vertauscht habe (phi zwischen 180 und 270 Grad)).

    Aber:

    Der zweite Wandler ist an die nächste Phase angeschlossen (in diesem Beispiel: S). Jetzt haben wir einen Winkel-Offset von 120 Grad (an T haben wir 240 Grad, wegen der phasenverschobenen Ströme im Drehstromnetz). Das bedeutet: Der EM misst einen Winkel zwischen 120+0 (=120) und 120+90 (=210) Grad. Jetzt haben wir aber einen cos phi der irgendwo im 3. oder 4. Quadranten liegt. Das ergibt manchmal negative Werte und manchmal extrem kleine für den cos phi. Auf jeden Fall keine sinnvollen Ergebnisse, da die Achsen des gedrehten Koordinatensystems nicht mehr auf den Berechnungsachsen des EM liegen und darum die Absolutwerte des cos phi keine direkte Angabe des Leistungen (Wirk-, Schein-,) zulassen.

    Das sollte kein Problem sein, dafür gibt es meiner Meinung nach zwei Lösungen:

    1 - Ich komme an den Messwert des Wandlers direkt ran bevor er durch die interne Rechnung so verschwurbelt wird

    2 - Irgend jemandem von euch ist das Problem schon mal untergekommen und derjenige hat sich die Mühe gemacht (entweder über Rückrechnung über arccos oder über Pythagoras oder über den komplexen Vektor) die Phasenverschiebung wieder rauszurechnen. Dann bitte ich denjenigen (mit Angebot einer Spende für die Kaffeekasse) mir die Arbeit zu ersparen mir dies selber zurechtzulegen. Seid bitte so nett und entschuldigt meine Faulheit - ich dachte dieses Forum sei dazu da solche Erkenntnisse weiterzugeben (ich bin aber noch neu hier und lerne gerne...)

    LG

    Andreas

    :) 8)

  • Wenn ich an zwei oder drei Phasen Leistung messen will, kaufe ich mir einen Shelly 3EM. Dann muß ich mir nicht den Kopf zerbrechen, wie ich Phasenwinkel umrechne…

    Der Shelly EM ist gut geeignet zur Leistungsmessung von 1 bis 2 Verbrauchern an EINER Phase.

    „Habt Geduld. Alle Dinge sind schwierig, bevor sie einfach werden!“ (aus Frankreich)

    „Nothing in life is to be feared, it is only to be understood.“ (Marie Curie, 1867-1934)

    „Es reicht nicht“, rief Schiller, „Gedankenfreiheit zu fordern, man muß auch denken können, sonst fordert man Gedankenlosigkeitsfreiheit und die ist die Freiheit zur Dummheit, welche wiederum die schlimmste Unfreiheit überhaupt ist!“
    (Aus „Besuch aus Weimar“ von Gert Heidenreich, Schriftsteller, *1944 in Eberswalde)

  • Lieber aohnsorg ;)

    Nochmal der Strom ist wie er ist!! Einen Scheinstrom, Wirkstrom oder Blindstrom gibt es nicht. Der Strom fließt durch die Leitungen und belastet das ganze System wie er ist.

    Was man anzweifeln könnte ist die Methode wie er zum cosPhi kommt oder ob die Wandler die Genauigkeit besitzen. Laut meiner Erfahrung macht der 3EM das aber ganz sauber und zuverlässig im Vergleich zu meinem EVU Zähler und dem SDM630.

    Noch was zum nachlesen: Leistungsdreieck und Leistungsfaktor in AC-Stromkreisen (electronics-tutorials.ws)

    Natürlich schaut im Schwachlastbereich der cosPhi komisch aus weil die Netzteile im Haus zum tragen kommen.

    Mit einer PV Anlage geht das ganze natürlich im ganzen Kreis herum dass einem nur so schwindlig wird.

    Das ganze stimmt natürlich nicht wenn Spannung L1 einen Strompfad von L2 oder L3 hätte usw.

    Dann hat man natürlich bei reiner Wirkleistung trotzdem einen grausamen cosPhi weil er in dem Fall 120 oder 240 Grad verschoben ist.

    Einbindung der Shelly´s in die Loxone

    3 Mal editiert, zuletzt von AlexAn (16. Januar 2022 um 18:23)

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