caxapa.ru :: Регулятор нагрева при помощи тиристора.

Cкpипaч, пророк (23.09.2020 18:18, просмотров: 32092)

Регулятор нагрева при помощи тиристора.

Нужно обеспечить максимально плавный выход на режим ТЭН.

Питание - однофазное.

Имеем тиристор, с переключением в нуле.

Какие есть наработки в плане наиболее плавного регулирования?

Понятно что можно тупо шириной импульса, оптимизируя количество его переключений,

но в данном случае важнее обеспечить наиболее плавное изменение мгновенной отдаваемой мощности.

Наверняка все что нужно уже изобретено? Какое слово гуглить? :)

... но не любой ценой.

Ответить

- Ручками поверх регулятора if (pulse_width < reqired_pulse_width) power _width+= DELTA; // выбрать DELTA !!! Ну и на понижение аналогичную строчку - VLLV(24.09.2020 07:36)
- Если ТЭН не сильно мощный, то ставьте ЛАТР, а к нему сервопривод. Ну и говнопрога на ардуине :) Сервопривод можно заменить усидчивым студентом или китайцем :) - Звepoящep(24.09.2020 04:46)
  - Или обычный транс с отводами, пропорциональными степеням корня из двойки. Короче, ЦАП на симисторах :-D BlackPrapor(84 знак., 24.09.2020 13:24 - 14:21)
    - у ТС тэн 18кВт (1,8кВт х10). ага, "настоящий" ЦАП. - m16(24.09.2020 14:29)
      - Трансформатор "ЦАП" будет включён не как разделительный, а как автотрансформатор. Навскидку, требуется раза в три меньшая габаритная мощность, по сравнению с полноценным изолирующим. Nikolay_Po(1721 знак., 24.09.2020 17:01)
        
        Николай, в данной задаче Брензенхем есть зло. только фазоимпульсное управление. - m16(24.09.2020 20:27)
      - Поднимите глаза выше на пост. Ответ был не ТС, а Звероящеру. - BlackPrapor(24.09.2020 16:14)
        
        задача тривиальная - регулировать мощность тэна ~220в. предложения: постоянным током питать, импульсником , латр с сервоприводом, автотрансформатор - ну не бред? это делается одним симистором с фазовым управлением. - m16(24.09.2020 16:26)
        
        Не все нагрузки можно питать импульсно, допустим, полупериодами сетевого. Те же элементы Пельтье плохо работают и быстро деградируют при питании импульсами, даже если средний ток хорошо контролируется. Как я понял из описания, фазоимпульсное управление ещё приемлемо, а вкл/выкл целыми периодами уже может и нет. - Nikolay_Po(24.09.2020 17:13)
        
        1. Ну да, бред написал еще кто-то, а придрался ты именно ко мне. 2. Решать за ТС задачу никто не будет, ему накидают всякого, даже бреда, из которого у него что-то родится. 3. Фазоимпульсное управление одним симистором влечет за собой необходимость PFC и фильтрацию помех, что уже не так тривиально .как ты говоришь. 4. Если такой умный, что аж коробку изнутри давит, нарисуй ТС схему, предоставь расчёты и т.д. и т.п. - BlackPrapor(24.09.2020 16:35)
        
        4. Если такой умный, что аж коробку изнутри давит, нарисуй ТС схему. отчасти ты прав (нарисовал бы, но вчера) сегодня открываются подробности - это не тэны в привычном понимании , а встроенные нагреватели 10-ти витринных стёкол (имхо бутик, ресторан-кафе...). извини, постановка задачи меняется по мере её решения. а по крайним вводным имхо нужен контроль температуры стекла с защитой от перегрева. - m16(24.09.2020 20:24)
    - Было бы идеально. И с точки зрения помех в сеть, и с точки зрения регулировки. - Nikolay_Po(24.09.2020 14:16)
  - ...если китайцев взять достаточно много, то можно обойтись тем теплом что выделяют они сами. Cкpипaч(75 знак., 24.09.2020 07:15)
- Классический тиристорный регулятор открывающийся в нужной фазе полупериода? Куда уж плавней. Можно пропуском (полу) периодов. ШИМ, ВАМ, с брезенхемом или (альтернатива) на основе взаимо-простых пар чисел. - fk0(24.09.2020 01:10, ссылка)
  - Спасибо! :) Вариант с взаимно-простыми числами выглядит интересно. - Cкpипaч(24.09.2020 11:19)
- А если мыслить посовременней, заменить тиристоры парой встречнопараллельно включенных ИЖБТ без встроенных диодов, рулить ими с частотой 20кГц, чтоб не пищали,развязать фильтрами вход и выход (на такой частоте фильтры уже будут не слишком громоздкими и дорогими). Да, будет дороже и ниже КПД, против тиристоров, но с плавностью Yurasvs(246 знак., 23.09.2020 23:29)
  - З.Ы. Хотя без диодов наверное не получится, если фильтры начинаются с индуктивности. В итоге все сведётся к понижающему ККМу... Так себе решение, КПД не очень. Может таки вернуться к старому доброму симистору с фазоимпульсным управлением, ну поставить фильтры на вход и выход... Но в этом случае не пройдет сертификацию по инжекции гармоник в сеть. - Yurasvs(23.09.2020 23:56)
- Максимально плавный, это ПИД с оптимально подобранными коэффициентами. Ну и время "тика" - период/полупериод сети. Или 10-20-50 периодов/полупериодов. - mse homjak(23.09.2020 21:00)
- Инвертор , но цена не понравится. - PlainUser(23.09.2020 20:48)
  - Тогда уж просто регулируемый импульсный источник питания. ТЭНу можно и постоянку вдувать. - BlackPrapor(24.09.2020 13:26)
    - Постоянку таких величин неэлектробезопасно. Дифф.автомат постоянного тока на такое напряжение в качестве УЗО будет очень дорог. - Nikolay_Po(24.09.2020 16:16)
    - А никакой электрохимии не случится? Точно? - fk0(24.09.2020 15:03)
      - А ты электроит на контакты не допускай и не случится. - BlackPrapor(24.09.2020 16:12)
- отказаться от тиристора - argus98(23.09.2020 20:38)
  - и рулить мосфетами. можно но сложней в реализации. - m16(23.09.2020 20:39)
    - +1 радиатор с силовухой греется полевиками, идея не моя, схему управления не подскажу, но от DC силовухи - DRcp(24.09.2020 08:33)
- обычный шим, период 5..10сек, не ищи добра от истины. - LordN(23.09.2020 19:14)
  - Повторяю, за импульсы шириной больше полсекунды меня выгонят оттуда ссаными тряпками :) Не вариант. - Cкpипaч(23.09.2020 19:24)
    - Я году в 1993 запатентовал 3хфазный сигма-дельта регулятор без помех General(171 знак., 23.09.2020 19:29, картинка)
      - Нагрузка - однофазная. А так - буду знать к кому обращаться :) - Cкpипaч(23.09.2020 19:31)
        
        однофазный был до того -то же без 2х D-триггеров. - General(23.09.2020 19:34)
        
        Пока воздержусь нырять так глубоко. От меня ожидается решение "ремеслянного уровня". Пойдет речь о "профессиональном" - обращусь. - Cкpипaч(23.09.2020 19:38)
- Варианта то только два - резать полупериод тиристором без нуля (помехи), либо количеством импульсов полных полупериодов в секунду (тут желательно обеспечить равное количество положительных и отрицательных полуволн). Либо отказаться от тиристора и использовать транзисторы, тогда полный ШИМ (но это тоже помехи и неоправданно дороже). - Ralex(23.09.2020 18:24)
  - второй способ (целыми полупериодами/периодами) требует ОЧЕНЬ КАЧЕСТВЕННОЙ проводки, иначе будет световое шоу с морганием лампочек с противными частотами менее 50Гц. Фазовое регулирование требует нехилых ЭМС-фильтров, если нагрузка серьёзная. В случае Adept(783 знак., 23.09.2020 18:45)
    - Если брезенхем или алгоритм с взаимопростыми числами, то как раз нет таких частот, частота переключений стремится к 50Гц. А если тупо ШИМ -- да, крайне неприятно. - fk0(24.09.2020 01:18)
    - на эти оптроны (у них ещё один вывод с гайкой, а второй в виде гибкой шинки) жалуются что падает коэф передачи и со временем тиристор при номинальном токе светодиода не срабатывает. Скорее всего от нагрева уплывают переходы в светодиоде. - Ralex(23.09.2020 18:57)
      - ничё не уплывает (народ на халяву видать зажигает постоянным током с ног контроллера :)) а правильно - коротеньким импульсом в 100mA и всё будет ОК :) Adept(111 знак., 24.09.2020 00:16)
- Дык это же нагреватель и 100 Гц - не лампочка же... - Гyдвин(23.09.2020 18:23)
  - Вопрос в том, как условный период заполнять. Можно просто меняя ширину импульса, а можно натыкивая импульсы внутри периода "как-то хитро". Помню - было, но не помню по какому слову гуглить :) Cкpипaч(192 знак., 23.09.2020 18:31)
    - Фазоимпульсное управление симистором - m16(23.09.2020 19:20)
      - Оверкил. Сейчас думаю о Безенхеме с шириной импульса 0,5сек. Уже есть ZeroCross - встроена в тиристор. - Cкpипaч(23.09.2020 19:32)
        
        выбрось zero-cross и поставь нормальный. zero-cross хорош исключительно для коммутации. я им включаю/выключаю клапаны, эл двигатели.... - m16(23.09.2020 19:52)
        
        А каковы аргументы? - Cкpипaч(23.09.2020 19:59)
        
        ниже описал >> - m16(23.09.2020 20:01, ссылка)
        
        Проблему в сто раз проще решить, убедив заказчика на ширину импульса 1секунда (и еще раз мокнув в грязь конкурента, рисовавшего проектную документацию) - Cкpипaч(23.09.2020 20:04)
    - Как то хитро это PFM (ЧИМ) наверно. В инете много чего, в т.ч. обзорных сравнений с PWM. - s_h_e(23.09.2020 18:45)
    - Да тут проскакивало - то-ли LordN, то-ли Леонид Иванович про оптимизацию толковали. - Гyдвин(23.09.2020 18:33)
      - Алгоритм Брезенхема, похоже. Cкpипaч(22 знак., 23.09.2020 18:42, ссылка)
        
        настоятельно не советую. - m16(23.09.2020 19:23)
        
        На сугубо омической нагрузке? А каковы аргументы? - Cкpипaч(23.09.2020 19:25)
        
        совершенно верно, на омической нагрузке при мощности тэна 2,5кВт и при уставке мощности ~80% и ниже лампы освещения начинают моргать дурниной. находиться в этом помещении и вне невозможно (поверь). после печального опыта перешёл на фазоимпульсное регулирование мощностью. сейчас у меня трудится 3-х фазный ФИ регулятор со стабилизацией напряжения на тэнах. - m16(23.09.2020 19:40)
        
        Где почитать о фазно-импульсном (гугль предлает только магазин интимных товаров, причем свой, онлайн). - Cкpипaч(23.09.2020 20:01)
        
        Надо сменить симистор на обычный. В контроллер добавить вход для детекции перехода через 0. В прерывании детектора (каждый полупериод) запускаешь таймер (t=0.1..0.9 времени полупериода), в прерывании окончания отсчета таймера подаешь отпирающий импульс на симистор (при активной нагрузке достаточно пару сотен uSec). Не забыть, про коррекцию времени на синус... - Гyдвин(23.09.2020 20:14)
        
        всё верно - m16(23.09.2020 20:21)
        
        Греться будет сильно. - Cкpипaч(23.09.2020 20:28)
        
        Что будет греться? - Гyдвин(23.09.2020 20:31)
        
        симистор стоит поставить на радиатор. кстати, а какова мощность тэна? - m16(23.09.2020 20:34)
        
        10 шт по 1,8кВт. - Cкpипaч(23.09.2020 20:57)
        
        на вскидку радиатор 2500см² , с принудительным охлаждением - 800см² - m16(23.09.2020 21:12)
        
        Будет с принудительным охлаждением. - Cкpипaч(23.09.2020 21:27)
        
        на вскидку - m16(23.09.2020 20:10, ссылка, ссылка)
        
        Спасибо :) - Cкpипaч(23.09.2020 20:13)
        
        им имеет смысл замудряться только если утебя нагрузка малоинерцонная - типа лампочки или вентилятора. если это тэн или любая грелка на какой-то массе порядка сотен грамм, то брезенхейм нах не нужен. шим с периодом до 10сек и все. - LordN(23.09.2020 19:16)
        
        Нужен. Так написал в ТУ завод-изготовитель (и работу сдавать мне - ему, а не заказчику). А так, да. До этого не заморачивался :) - Cкpипaч(23.09.2020 19:36)
        
        Он самый - Codavr(23.09.2020 18:44)
      - ЛИ целую статью на телесиськах давно тиснул. - Codavr(23.09.2020 18:35)
        
        А не сохранилась статья? - Cкpипaч(23.09.2020 18:52)
        
        Сохранилась. Гуглите "ридико брезенхем". - s_h_e(23.09.2020 18:55)
        
        Дык гугель... > Гyдвин(3 знак., 23.09.2020 18:55, ссылка)
        
        Спасибо. Но статья немного не о том, в общем-то. - Cкpипaч(23.09.2020 19:22)
        
        Не исключено, но если да, то только дома, а я сейчас на даче безвылазно. Отпуск до 7го. - Codavr(23.09.2020 18:54)

Кибернетика, автоматика, протоколы