Dimmer programable con control remoto

[Nocturno]

Hola Eduardo, si el dispositivo sólo lo fuera a usar con mi termo ya lo tendría solucionado, con una tabla como la que dices.
Pero me gustaría que fuera de propósito general y open-source, para que cualquiera que tuviera la misma necesidad pudiera utilizarlo.
E incluso a mí mismo me puede interesar en invierno conectar un radiador eléctrico u otro tipo de calefacción resistiva, por lo que prefiero tener una lectura de la potencia.

Además, un objetivo secundario es poder alimentar una BBDD con la información de la potencia consumida por el termo de agua en cada momento, lo que me permitirá calcular con exactitud cuánto dinero me ha costado calentar el agua.

[Nocturno]

Pues he estado probando este circuito
https://iotdesignpro.com/projects/detect-and-measure-ac-current-using-current-transformer-and-arduino

y parece que casi funciona, ya que observo incrementos de las lecturas a medida que el Dimmer va incrementando su tiempo de salida.
Pero me hace algo raro a partir del 80%, por lo que tengo que seguir investigando.

En este vídeo tenéis dos curvas:
- en la de arriba se ve la lectura del ADC conectado como en el circuito antes mencionado
- en la de abajo el % de Dimmer que estoy aplicando en cada momento

[Nocturno]

Pues realmente no entiendo ese comportamiento. A partir del 80% la lectura de tensión a la salida del schottky cae un poco, en vez de seguir subiendo hasta el 100%.
He probado cambiando de condensador y de schottky y sigue ocurriendo.
Y no es problema de la salida del Dimmer, porque con el lector de potencia de Velleman sí que veo que entre el 80% y el 100% el consumo sube adecuadamente.

En fin, todas las pruebas hasta ahora las estoy haciendo con un SCT013-100, así que he pedido estos 3 sensores a Mouser, a ver si alguno de ellos me convence más:
https://www.mouser.es/ProductDetail/Allegro-MicroSystems/ACS723KMATR-10AB-T?qs=pUKx8fyJudDWmsCYh0jiWw%3D%3D
https://www.mouser.es/ProductDetail/Asahi-Kasei-Microdevices/CZ3AG2?qs=vvQtp7zwQdMViuQeTTJwOw%3D%3D
https://www.mouser.es/ProductDetail/Allegro-MicroSystems/ACS724LLCTR-10AB-T?qs=pUKx8fyJudCo%252BI7rqO089Q%3D%3D

Mientras me llegan, voy a centrar mis esfuerzos en intentar que el ESP8266 sea detectable por Home Assistant para integrarlo con mi domótica.

[scrwld]

hola a todos, he estado mirando este proyecto. les paso imagenes de dos proyectos la primera imagen es la parte de control que use en los 80 para un horno industrial. la segunda imagen es de una nota de aplicación de intel  publicada en el 82, basada en una patente dada a un ing. de la nasa que también le podrá ser de utilidad.

para la medicion de corriente le recomiendo el uso de un transformador de corriente, es lo que se destila en la industria. aqui le paso enlace de un trafo que a su salida entrega una tension dc de 0-5v.

https://www.amazon.es/Transformador-corriente-Transductor-Convertidor-autom%C3%A1tico/dp/B08L6L925P

 este otro trafo con modbus:

https://store.stepsl.com/product?prod=AR-485

este enlace tiene mucha informacion al respecto, vale la pena:

https://docs.openenergymonitor.org/

la carga que tienen es resistiva no existe defasaje tension/corriente.

[Nocturno]

Hola scrwld, muchas gracias por la información y esos esquemas.

Respecto a la sugerencia de transformador de corriente que indicas:
- se parecen bastante al que estoy usando ahora, un SCT013-100

- son muy caros, me gustaría conseguir que el producto terminado fuera bastante asequible
- están diseñados para un rango de corrientes muy grande. Mi objetivo es que el dimmer proporcione hasta 2000W, algo menos de 10A. Es por eso que voy a intentarlo con los sensores que he pedido a Mouser, a ver qué tal.

Gracias de todas formas

[scrwld]

hola nocturno, tienes razon en cuanto precio, no se si donde vives puedes localizar algo con menor costo, el trafo del segundo enlace te da lectura de todo lo que quieres potencia, corriente, thd, etc; ademas es programable su rango de trabajo. vere de todas maneras te paso info del programa de la segunda imagen, esta hecho en ensamblador para un 8022 de intel quizas algunas rutinas las puedas pasar a C ya que estas usando esp8266.

[Nocturno]

Compañeros, ya recibí el sensor ACS724LLCTR-10AB-T de Mouser y he podido seguir avanzando.
Además, también migré al ESP32 porque me di cuenta que iba a necesitar leer la temperatura del termo con una NTC, y para eso necesitaba otra entrada analógica, por lo que tuve que cambiar de micro.
Con este micro no tengo problemas en leer el ADC dentro del mismo timer que el dimmer, a una frecuencia de 10KHz. Va perfectamente.

Sigo en pleno desarrollo, pero ya se va aproximando a lo que será el funcionamiento definitivo.
Echad un vistazo al vídeo, en el que indico la potencia deseada y con el wattímetro la voy mostrando en tiempo real.

Un saludo

[Nocturno]

Tengo una duda y vengo a buscar vuestra ayuda.
Tenía entendido que si la carga que va a controlar el Dimmer es resistiva, el factor de potencia siempre sería 100% ya que no hay desfase entre la tensión y la corriente.
De hecho, traigo 4 imágenes de mi osciloscopio, capturadas con distintos niveles de regulación del dimmer:
- la línea azul marca la detección del cruce por 0 de la alterna de la red
- la línea amarilla es la señal que lee mi sensor de corriente (vía sensor Hall)

Como podéis observar, en todos los casos, la corriente está perfectamente sincronizada con el cruce por cero de la alterna, no hay desfase alguno.
Sin embargo, mi lector de consumos de Velleman me pone unos factores de potencia de 33%, 57%, 80% y 98% respectivamente, crecientes mientras mayor es la regulación del dimmer.
¿Cuál puede ser la causa?

Muchas gracias

[Eduardo2]

Tenía entendido que si la carga que va a controlar el Dimmer es resistiva, el factor de potencia siempre sería 100% ya que no hay desfase entre la tensión y la corriente.

Esto es cierto solo cuando tensión y corriente son senoidales.   Acá claramente la corriente no es senoidal,

Como podéis observar, en todos los casos, la corriente está perfectamente sincronizada con el cruce por cero de la alterna, no hay desfase alguno.
Sin embargo, mi lector de consumos de Velleman me pone unos factores de potencia de 33%, 57%, 80% y 98% respectivamente, crecientes mientras mayor es la regulación del dimmer.
¿Cuál puede ser la causa?

El factor de potencia se define como  Fp=Pactiva/(Vrms Irms)   , cuando V,I son senoidales se reduce al coseno del desfasaje, pero cuando no lo son, hay que recurrir a integrales o en el caso de un instrumento, calcular la potencia activa , tensión y corriente RMS.

En el caso de un triac disparado en un ángulo 'x'  la expresión resulta:  F_p(x)=√(1 - x/pi+ SIN(x) COS(x)/pi)   ; x en radianes
Haciendo una tabla en Excel podés contrastar la precisión del medidor, aunque sin ser muy ambicioso porque la medición de estas magnitudes suele tener un 3...5% de error y porque la tensión de línea nunca es senoide perfecta.

[Nocturno]

Pues me has dado la luz, Eduardo.

Voy a probar con esa fórmula a ver qué me encuentro.

Muchísimas gracias

[Eduardo2]

Es una curva así, a ojo es parecido a lo que mediste.
 

fp.jpg
(52.4 kB, 993x607 - visto 322 veces)

Ya que estamos, esta tabla son los valores de Fp cada 5°   (ojo, la taba está en grados,  la gráfica anterior está en radianes)

grados     Fp
-----   ------------------
  0         1
  5   0.9999295915
 10   0.9994391631
 15   0.9981203024
 20   0.9955861159
 25   0.9914791328
 30   0.9854773245
 35   0.9772984606
 40   0.9667030566
 45   0.9534961683
 50   0.9375282630
 55   0.9186953630
 60   0.8969386213
 65   0.8722434572
 70   0.8446383466
 75   0.8141933461
 80   0.7810184069
 85   0.7452615269
 90   0.7071067811
 95   0.6667722672
 100  0.6245080047
 105  0.5805938297
 110  0.5353373361
 115  0.4890719286
 120  0.4421550740
 125  0.3949668719
 130  0.3479091201
 135  0.3014051374
 140  0.2559007626
 145  0.2118672198
 150  0.1698070752
 155  0.1302656099
 160  0.09385246758
 165  0.06128508617
 170  0.03348670047
 175  0.01186642083
 180        0

[Nocturno]

He decidido reemprender este proyecto grabando en vídeo cada fase del mismo.
Aquí el primer capítulo:
http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=51457.msg425679#msg425679