Beiträge von thgoebel

  • Shelly plus 1 / 1PM Messungen der Leistungsaufnahme (Eigenverbrauch)

    Gerne folge ich dem Wunsch von @Olsche und füge die berechnete Wirkleistung der Tabelle der Meßwerte an:

    Stromaufnahme Shelly plus 1:

    Speisespannung 240V AC (gemessen 245V AC(RMS))

    ohne aktiviertes Relais/ohne BT/ohne AP: 8,1 mA(RMS), 2W

    mit aktiviertem Relais/ohne BT/ohne AP: 10,1 mA(RMS), 2,5W

    ohne aktiviertes Relais/mit BT/ohne AP: 8,3 mA(RMS), 2,0W

    mit aktiviertem Relais/mit BT/ohne AP: 10,2 mA(RMS), 2,5W

    Nachtrag: Leistungsangaben gestrichen. Erläuterung dazu siehe Beitrag #39!

    Speisespannung 24 V DC

    ohne aktiviertes Relais/ohne BT/ohne AP: 28 mA, 0,7W

    mit aktiviertem Relais/ohne BT/ohne AP: 39 mA, 0,9W

    ohne aktiviertes Relais/mit BT/ohne AP: 28,5 mA, 0,7W

    mit aktiviertem Relais/mit BT/ohne AP: 39,5 mA, 0,9W

    ohne aktiviertes Relais/ohne BT/mit AP: 29 mA, 0,7W

    mit aktiviertem Relais/ohne BT/mit AP: 40 mA, 1W

    ohne aktiviertes Relais/mit BT/mit AP: 30 mA, 0,7W

    mit aktiviertem Relais/mit BT/mit AP: 41 mA, 1W

    Speisespannung 12 V DC

    ohne aktiviertes Relais/ohne BT/ohne AP: 50 mA, 0,6W

    mit aktiviertem Relais/ohne BT/ohne AP: 64 mA, 0,8W

    ohne aktiviertes Relais/ohne BT/mit AP: 52 mA, 0,6W

    mit aktiviertem Relais/ohne BT/mit AP: 66 mA, 0,8W

    ohne aktiviertes Relais/mit BT/mit AP: 53 mA, 0,6W

    mit aktiviertem Relais/mit BT/mit AP: 67 mA, 0,8W

    Stromaufnahme Shelly plus 1PM:

    Speisespannung 240 V AC (gemessen 245 V AC(RMS)

    ohne aktiviertes Relais/ohne BT/ohne AP: 8,3 mA(RMS), 2W

    mit aktiviertem Relais/ohne BT/ohne AP: 10,5 mA(RMS), 2,6W

    ohne aktiviertes Relais/ohne BT/mit AP: 8,5 mA(RMS), 2W

    mit aktiviertem Relais/ohne BT/mit AP: 10,7 mA(RMS), 2,6W

    ohne aktiviertes Relais/mit BT/mit AP: 8,6 mA(RMS), 2,1W

    mit aktiviertem Relais/mit BT/mit AP: 10,8 mA(RMS), 2,6W

    Nachtrag: Leistungsangaben gestrichen. Erläuterung dazu siehe Beitrag #39!

    Speisespannung 24 V DC

    ohne aktiviertes Relais/ohne BT/ohne AP: 27 mA, 0,6W

    mit aktiviertem Relais/ohne BT/ohne AP: 39 mA, 0,9W

    ohne aktiviertes Relais/ohne BT/mit AP: 28,5 mA, 0,7W

    mit aktiviertem Relais/ohne BT/mit AP: 41 mA, 1W

    ohne aktiviertes Relais/mit BT/mit AP: 30 mA, 0,7W

    mit aktiviertem Relais/mit BT/mit AP: 42 mA,1W

  • Shelly plus 1 / 1PM Messungen der Leistungsaufnahme (Eigenverbrauch)

    Zitat von thgoebel

    Hierzu muß ich noch weitere Messungen durchführen (wenn es gestattet ist).

    Um mögliche unliebsame Effekte der Messung mit der Tektronix-Stromzange auf das Meßergebnis auszuschließen, habe ich heute Oszillogramme der Stromaufnahme mittels Shunt gemacht:

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    Der Shunt ist ein 1 Ohm-Widerstand mit 1%-Genauigkeit (sollte für die Überschlagsmessung mit Oszi reichen). Dabei ergab sich folgende Stromverlauf:

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    (Relais ausgeschaltet)

    Man erkennt eine hohe Übereinstimmung mit den gestern veröffentlichten Oszillogrammen (Stromzange). Allerdings sind jetzt Abweichungen des Mittelwerts (Mean Value) wegen der potentiellen Offsetspannung der Stromzange eliminiert.

    Zur Ergänzung Strom- und Spannungsverlauf:

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    Die Betriebsspannung:

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    Und der Stromverlauf bei eingeschaltetem Relais:

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    Jetzt zur Diskussion: Welche Erkenntnisse gilt es aus der Nachprüfung zu ziehen?

    (a) Bestimmung des Crest-Faktors (Scheitelfaktor)

    Der Scheitelfaktor ist definiert als Spitzenwert/Effektivwert, im letzten Oszillogramm somit 63,3/11,34 = 5,6. Was das für Messungen mit typischen Multimetern bedeutet, werde ich später noch zeigen.

    (b) Berechnung der Wirkleistungsaufnahme

    Die Oszillogramme zeigen, daß Strom und Spannung in Phase sind: Der cos φ ist damit gleich 1 zu setzen. Damit dürfen, wie bereits angesprochen, zur Berechnung der Wirkleistung Strom (eff) und Spannung (eff) multipliziert werden. Daran hat sich mit der heutigen Kontrollmessung nichts geändert.

    (c) Strommessung mit DMM

    Unsere typischen Multimeter haben "versteckte" Schwächen, die sich erst beim Blick in die Spezifikation zeigen. Hier ein Auszug aus der Bedienungsanleitung meines Uni-T UT61E (Quelle z.B. bei Fa. Reichelt: klick Der Inhalt kann nicht angezeigt werden, da Sie keine Berechtigung haben, diesen Inhalt zu sehen.

    Erstens: Die RMS-Werte sind nur für Scheitelfaktoren <=3 gültig - in unserem Fall haben wir 5,6! Zweitens: Die Genauigkeit im AC-Bereich ist (wie bei allen DMM) nicht vergleichbar mit der im DC-Bereich! Meine Stromwerte (weiter oben) sind im mA-Bereich gemessen worden. Das UT61E hat 6.000 counts. Dennoch macht es keinen Sinn, die beiden letzten Stellen anzugeben, weil die Genauigkeit mit +/- 10 Digits angegeben ist!

    Nicht viel besser sieht es mit dem Zangenmultimeter Uni-T UT210E, das an anderer Stelle in diesem Thread benutzt wird:

    Der Inhalt kann nicht angezeigt werden, da Sie keine Berechtigung haben, diesen Inhalt zu sehen.

    (Quelle z.B. bei Fa. Reichelt: klick)

    Hier ist die Crux, daß der kleinste Meßbereich 2A beträgt. Messe ich damit im Milliampère-Bereich, habe ich bei 2.000 nicht genügend Stellen, die "unter den Tisch fallen" müssten: Eine Anzeige von 0,006 mA kann schlimmstenfalls 0,016 mA entsprechen (plus 10 Digits)...

    Fazit: Präzisionsmessungen gehen anders und erfordern wesentlich mehr Apparateaufwand!

    (d) Definition der Wirkleistung

    Bisher gehe ich davon aus, daß sich Wirkleistung immer auf Effektivwerte bezieht. Sieht man sich das Oszillogramm der Stromaufnahme des Shelly plus1 an, entdeckt man die Angabe eines Durchschnittsstroms ("Mean"):

    Der Inhalt kann nicht angezeigt werden, da Sie keine Berechtigung haben, diesen Inhalt zu sehen.

    Das Oszilloskop gibt den Durchschnittsstrom mit 1,92mA an (das Vorzeichen soll uns hier nicht interessieren). Was, wenn Allterco den Mittelwert der Stromaufnahme zur Berechnung der Leistungsaufnahme hernagezogen hat? Dann erhalten wir 243V * 0,00192 = 0,46 W, und schreiben "power consumption <1W" in die Spezifikation! Was ist die korrekte Methode? Effektivwert (RMS) oder Durchschnittswert (mean value)?

    Leider endet hier der Beitrag. Mit der angerissenen Frage muß ich euch leider allein lassen (meine Meinung habe ich geäußert - siehe oben)!

  • Shelly plus 1 / 1PM Messungen der Leistungsaufnahme (Eigenverbrauch)

    Zitat von DIYROLLY

    Trenntrafo genutzt?

    Bei allen Messungen, an dem ein Oszilloskop beteiligt ist nutze ich (auch zu meinem persönlichen Schutz) einen Trenntrafo.

    Zitat von DIYROLLY

    1. Ich verstehe die "Superkontrollmessung" mit nem Oszi nicht.

    @Olsche und Du, DIYROLLY haben weiter oben die Strom- und Spannungsmessungen spontan in Watt (gleich Wirkleistung) umgerechnet. Das ist jedoch nur dann statthaft, wenn es sich um sinusförmige Ströme und Spannungen handelt, bei denen Strom und Spannung in Phase sind (cos φ = 1). Zusätzlich spielt der Crest-Faktor eine Rolle, mit dem eine Aussage getroffen werden kann, ob die Angabe eines Messgeräts als Effektivwert (RMS) verlässlich ist. Um dies zu bestätigen (oder zu verwerfen) musste ich mir den Stromverlauf „ansehen“.

    Zitat von DIYROLLY

    2. Mit 2 Multimetern den AC Strom direkt messen sollte reichen.

    Klar, für eine Aussage über die Stromaufnahme, wie sie von Dosheimer gewünscht war, reicht das. Vor allem bei Versorgung des Shelly mit Kleinspannung. Der springende Punkt war jedoch die Berechnung der Leistungsaufnahme! Und da muß ich erstmal nachweisen, wie der Stromverlauf ist und den cos φ bestimmen…

    Zitat von DIYROLLY

    10k wofür auch immer (stand irgendwo)

    Bei der Messung des Stroms mit der Tektronix-Stromzange gibt es eine Empfindlichkeitseinstellung am Verstärker der Stromzange (A pro V). Zusätzlich wird am Oszilloskop der Skalenfaktor über den Empfindlichkeitssteller bestimmt. Zum Nachweis, daß alle Einstellungen korrekt sind, habe ich die Stromaufnahme eines an Netzspannung angeschlossenen 10kΩ-Widerstands oszillografiert. Quasi als „Beweis“. Das schrieb ich aber auch im Beitrag.

    Über die Abweichung der (von mir und anderen) gemessenen Leistungsaufnahme von der Spezifikation des Shelly plus1 möchte ich - wie bisher - keine Aussage machen. Jedenfalls nicht eher, als meine Überprüfung (siehe oben) abgeschlossen ist. Ich möchte festhalten, daß ich bisher nicht behauptet habe, die „plus“-Serie würde nichts taugen bzw. Allterco habe falsche Angaben zur Leistungsaufnahme gemacht!

  • Shelly plus 1 / 1PM Messungen der Leistungsaufnahme (Eigenverbrauch)

    Zitat von thgoebel

    Das werde ich morgen gerne tun!

    Sorry für das Selbstzitat - und die Verschiebung meiner Zusage an @Olsche . Werde nicht sofort die Leistungsaufnahme in Watt zu den Meßergebnissen der Stromaufnahme ergänzen, weil ich noch etwas eruieren muß: Der Grund liegt in diesem Oszillogramm, das für die Bestätigung der These gebraucht wurde, man dürfe Strom und Spannung multiplizieren, um zur Wirkleistung zu gelangen - beim gegebenen nicht-sinusförmigen Stromverlauf:

    Der Inhalt kann nicht angezeigt werden, da Sie keine Berechtigung haben, diesen Inhalt zu sehen.

    Man erkennt bei grober Betrachtung, daß in rd. 10% der Zeit ein Strom von knapp 60mA fließt. Das würde einem Dauerstrom von max. 6mA (effektiv) entsprechen. Wie kommt aber der vom Oszilloskop angegebene RMS-Wert von 9,91mA zustande? Das liegt m.E. an einem dauernden Gleichstromanteil von 5,22mA - den ich mir im Augenblick nicht erklären kann. Hierzu muß ich noch weitere Messungen durchführen (wenn es gestattet ist).

  • Siedle Klingelanlage mit Shelly Uni

    Die Tatsache, daß der Tastendruck nach dem Abklemmen der Verbraucher (Klingeln) plötzlich richtig am/vom UNI erkannt wird, läßt mich argwöhnen, daß die Ursache des Fehlers an der zusammenbrechenden Speisespannung des UNI liegt. Wenn ich Recht haben sollte, wird die Mimik auch nach dem Anschalten der Klingeln an den Ausgängen des UNI - ob mit oder Relais - nicht mehr funktionieren. Warten wir‘s mal ab…

  • Shelly plus 1 / 1PM Messungen der Leistungsaufnahme (Eigenverbrauch)

    Sorry - das schrieb ich nicht explizit! Hatte den 10kΩ-Widerstand an der Netzspannung, die mit 243V (eff) bestimmt wurde. Siehe auch das zugehörige Oszillogramm.

    Zitat

    […] die Leistungsaufnahme ist je nach Zustand wirklich Faktor ~2,5 zu den Angaben im Datenblatt?

    So interpretiere ich die Messergebnisse auch. Auf der Umverpackung meines Shelly plus1 steht: „Power consumption <1W“!

    Mir wäre es allerdings lieber gewesen, ich hätte ein herkömmliches Drehspul-Wattmeter zum Vergleich nutzen können. Leider haben die mir zur Verfügung stehenden Wattmeter keinen Messbereich, der Leistungen <10 Watt verlässlich messen könnte. Qualitativ liegt das Messergebnis mit einem solchen Wattmeter bei rd. 2W. Aber Kommastellen anzugeben, wäre vermessen: Der Zeiger befindet ich gaaaanz links…

  • Shelly plus 1 / 1PM Messungen der Leistungsaufnahme (Eigenverbrauch)

    Genau. Die Multiplikation von Strom und Spannung zur Berechnung der Wirkleistung, wie es @Olsche und DIYROLLY weiter oben vorweggenommen haben, ist IMHO in diesem Fall statthaft. Das sollten die Oszillogramme beweisen (oder verwerfen).

    Nachtrag am 30.09.2021: Dies ist falsch! Die Multiplikation der Effektivwerte von Spannung und Strom liefert nicht die tatsächliche Wirkleistung, weil der Crest-Faktor beim Strom zu hoch ist.

  • Shelly plus 1 / 1PM Messungen der Leistungsaufnahme (Eigenverbrauch)

    Strommessungen am Shelly plus1

    Meine Daten (siehe weiter oben) wurden mit einem einfachen True-RMS-DMM (UT61) gemessen, das allerdings regelmäßig gegen ein 7,5stelliges Labor-Multimeter (PREMA 5017) verglichen wird. Dennoch können die Wechselstrom-Messungen nicht ohne Diskussion als gültig angenommen werden, solange man nicht die Kurvenform des Stroms und des dazugehörigen Crest-Faktor kennt. Außerdem braucht man zur Bestimmung der Wirkleistungsaufnahme den cos φ.

    Daher habe ich Strom und Spannung oszillografiert. Der Strom wurde mit einer Tektronix DC-Stromzange A6302 gemessen.

    Hier Strom und Spannung:

    Der Inhalt kann nicht angezeigt werden, da Sie keine Berechtigung haben, diesen Inhalt zu sehen.

    Das ist ein ordentlicher Crest-Faktor (rein optisch beurteilt)! Strom fließt nur in einem kurzen Augenblick auf der Scheitelhöhe der negativen Halbwelle. Noch etwas wird klar: Einen cos φ brauchen wir nicht zu berücksichtigen - Strom und Spannung sind in Phase.

    Den Effektivwert rechnet uns freundlicherweise das Oszilloskop aus:

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    "Cum grano salis" sind damit die Meßwerte des UT61 bestätigt: 9,9 mA (eff), das Relais war ausgeschaltet.

    Mit aktiviertem Relais gibt es nur geringe Unterschiede:

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    Das Oszillogramm der Speisespannung ist unspektakulär, wird jedoch der Vollständigkeit halber ebenfalls gezeigt:

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    Zum Beweis der Zuverlässigkeit der Strommessung und des korrekten Skalenfaktors habe ich die Stromaufnahme eines 10kΩ-Widerstands oszillografiert:

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    Die Theorie lässt bei Netzspannung einen Strom von rd. 24,3 mA(eff) erwarten - die Praxis bestätigt diese Erwartung...

    Fazit: Die weiter oben gemessenen Stromwerte, insbesondere bei Speisung des Shelly plus1 mit Netzspannung haben sich im wesentlichen als verlässlich bestätigt. Es ist korrekt, die aufgenommene Wirkleistung mit Multiplikation der Effektivwerte I x U zu bestimmen.

    Nachtrag am 30.09.2021: Dieses Fazit ist ein Trugschluß! Denn es wurde lediglich nachgewiesen, daß das DMM und das Oszilloskop den RMS-Wert zu hoch berechnen, weil der Crest-Faktor zu hoch ist.

  • Schaltstatus Rückmeldung ext Switch

    Zitat von DIYROLLY

    Hat auch umgekehrt, Kathode Richtung SW funktioniert.

    Ernsthaft? Nur zur Verdeutlichung eine kleine Skizze:

    Der Inhalt kann nicht angezeigt werden, da Sie keine Berechtigung haben, diesen Inhalt zu sehen.

    Wenn mit dieser Außenbeschaltung der SW-Eingang aktiviert wird, muß das entweder mittels Quantenverschränkung oder durch Einsatz von Woodoo-Methoden realisiert worden sein! 8)

  • Shelly plus 1 / 1PM Messungen der Leistungsaufnahme (Eigenverbrauch)

    Zitat von Dosheimer

    Ich hab ja reichlich 12V Shelly´s bei mir auf dem Segelboot. Könnt Ihr mir einen Gefallen tun und mal messen, was der neue Shelly 1 Plus an Strom zieht, […] ?

    Stromaufnahme Shelly plus 1:

    Speisespannung 240V AC (gemessen 245V AC(RMS))

    ohne aktiviertes Relais/ohne BT/ohne AP: 8,1 mA(RMS)

    mit aktiviertem Relais/ohne BT/ohne AP: 10,1 mA(RMS)

    ohne aktiviertes Relais/mit BT/ohne AP: 8,3 mA(RMS)

    mit aktiviertem Relais/mit BT/ohne AP: 10,2 mA(RMS)

    Speisespannung 24 V DC

    ohne aktiviertes Relais/ohne BT/ohne AP: 28 mA

    mit aktiviertem Relais/ohne BT/ohne AP: 39 mA

    ohne aktiviertes Relais/mit BT/ohne AP: 28,5 mA

    mit aktiviertem Relais/mit BT/ohne AP: 39,5 mA

    ohne aktiviertes Relais/ohne BT/mit AP: 29 mA

    mit aktiviertem Relais/ohne BT/mit AP: 40 mA

    ohne aktiviertes Relais/mit BT/mit AP: 30 mA

    mit aktiviertem Relais/mit BT/mit AP: 41 mA

    Speisespannung 12 V DC

    ohne aktiviertes Relais/ohne BT/ohne AP: 50 mA

    mit aktiviertem Relais/ohne BT/ohne AP: 64 mA

    ohne aktiviertes Relais/ohne BT/mit AP: 52 mA

    mit aktiviertem Relais/ohne BT/mit AP: 66 mA

    ohne aktiviertes Relais/mit BT/mit AP: 53 mA

    mit aktiviertem Relais/mit BT/mit AP: 67 mA

    Stromaufnahme Shelly plus 1PM:

    Speisespannung 240 V AC (gemessen 245 V AC(RMS)

    ohne aktiviertes Relais/ohne BT/ohne AP: 8,3 mA(RMS)

    mit aktiviertem Relais/ohne BT/ohne AP: 10,5 mA(RMS)

    ohne aktiviertes Relais/ohne BT/mit AP: 8,5 mA(RMS)

    mit aktiviertem Relais/ohne BT/mit AP: 10,7 mA(RMS)

    ohne aktiviertes Relais/mit BT/mit AP: 8,6 mA(RMS)

    mit aktiviertem Relais/mit BT/mit AP: 10,8 mA(RMS)

    Speisespannung 24 V DC

    ohne aktiviertes Relais/ohne BT/ohne AP: 27 mA

    mit aktiviertem Relais/ohne BT/ohne AP: 39 mA

    ohne aktiviertes Relais/ohne BT/mit AP: 28,5 mA

    mit aktiviertem Relais/ohne BT/mit AP: 41 mA

    ohne aktiviertes Relais/mit BT/mit AP: 30 mA

    mit aktiviertem Relais/mit BT/mit AP: 42 mA

    Noch eine Bemerkung zu dem hochgerechneten 24h-Stromverbrauch: Hier sollte man Ampèrestunden (Ah) angeben! Von „Ampèretagen“ habe ich noch nichts gehört oder gelesen…

    Nachtrag am 30.09.2021: Im weiteren Verlauf dieses Threads wird klar, daß „True-TMS-DMM“ wegen eines hohen Crest-Faktors den Effektiv-Strom bei AC-Speisung zu hoch angeben!