| |
|
  |
 Подскажите схемку ШИМ-регулятора для нагревательной спирали 3 кВт. |
|
|
|
|
 Dec 4 2007, 09:05
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 3 041
Регистрация: 10-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 874
|
Цитата(rv3dll(lex) @ Dec 4 2007, 11:24)  это тен? молоко греть или воздух? Автор вопроса - эксперт-патологоанатом  Цитата(Зверюга @ Dec 4 2007, 10:14) получить нужно температуру, это раз. Во вторых необходимо контроллировать скорость нагрева, и постепенно менять ее, так что много/мало, включил/выключил не пойдет. Я понимаю, что учитывая инертность спирали придется долго мучиться с управляющей программой, но первое, что для этого нужно сделать- управление мощностью спирали с помощью микроконтроллера. Это как раз несложно. Здесь уже советовали - включать-выключать на целое число периодов. Алгоритмуправления тривиален. Другое дело, что инерционна не спираль (на частотах выше нескольких герц - обычный интегратор, сколько электроэнергии закачали - на столько и нагрелась), а среда между нагревателем и датчиком температуры. Эта среда вносит в контур стабиллизации температуры практически чистую задержку. Впомните фундаментальное решение уравнения теплопроводности. С ШИМ-управлением будет и другая неприятность. Нелинейная зависимость мощности от фазы ШИМ. Не говоря о гораздо большем уровне помех.
--------------------
Пишите в личку.
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 4 2007, 09:12
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 413
Регистрация: 15-12-06
Пользователь №: 23 563
|
Цитата Почему обязательно "ШИМ"? Включайте и выключайте спираль на целое число периодов сети. А как-нить поближе к практике... хочу получить максимальную мощность - врубаю на все время единичку на выходе мирокконтроллера - на входе оптрона. Хочу получить 32 и 55 процентов мощности - что делать?
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 4 2007, 09:26
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 3 041
Регистрация: 10-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 874
|
Цитата(Зверюга @ Dec 4 2007, 12:12) А как-нить поближе к практике...
хочу получить максимальную мощность - врубаю на все время единичку на выходе мирокконтроллера - на входе оптрона.
Хочу получить 32 и 55 процентов мощности - что делать? 1. Делаете датчик перехода через нуль - чтобы включать правильно. 2. если врубаете - врубаете сразу на два полупериода. Для этого нужно симистор открывать на время больше одного полупериода. То есть квант времени - один полный период. Или несколько полных периодов - как Вам нужно. Чем больше квант времени - тем меньше будете дергать сеть, но и тем больше шум температуры. Тут важен копромисс. 3. Заводите две переменные типа int. В первой - задаваемый уровень мощности, в процентах - число от 1 до 100. Во второй текущая энергия, первоначально - ноль. В начале кванта времени увеличиваете величину второй переменной на значение первой. Если значение второй переменной оказалось меньше 100 - не греете в этом кванте времени сираль. Если больше или равно 100 - уменьшаете это значение на 100 и греете спираль. Для оценки получаемого шума температуры оцените из простейших физических соображений, на сколько градусов нагревается спираль за один квант времени при полной мощности нагревателя. Гарантировано, что шум температуры будет не больше, если, конечно, не будет шуметь датчик температуры и контур не будет возбуждаться..
--------------------
Пишите в личку.
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 4 2007, 11:50
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 413
Регистрация: 15-12-06
Пользователь №: 23 563
|
хм... вот тут все предлагают считать полупериоды. Видимо техзадание сказывается - регулируем температуру, а она инертна, значит сойдет...
А если бы нужно было сделать регулировку яркости лампы, как бы вы делали? Валяется у меня дома диммер, но он с ручкой, а если понадобится регулировать с контроллера, как тогда?
Извиняюсь, если я где говорю глупости, я не инженер, я, медик.
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 4 2007, 12:18
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 3 041
Регистрация: 10-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 874
|
Цитата(Зверюга @ Dec 4 2007, 14:50) хм... вот тут все предлагают считать полупериоды. Видимо техзадание сказывается - регулируем температуру, а она инертна, значит сойдет...
А если бы нужно было сделать регулировку яркости лампы, как бы вы делали? Валяется у меня дома диммер, но он с ручкой, а если понадобится регулировать с контроллера, как тогда?
Извиняюсь, если я где говорю глупости, я не инженер, я, медик. Конечно - нужно обязательно плясать от техзадяния. Универсальных решений не существует.  Если регулировать яркость лампы - то тогда скорее всего ШИМ необходим. Точно так же: ставите детектор перехода через нуль и таймером отмеряете нужное время до открытия оптосимистора в данном периоде. Только с нелинейностью характеристики все равно нужно бороться, тем более, с сильно нелинейной зависимостью яркости от подводимой электрической мощности. Ну и если мощность большая и требуется сертификация на ЭМС - потребуются фильтры. Или другое решение : выпрямитель - ВЧ преобразователь, управляемый однокристаллкой. Примерно как сейчас в новых экономичных лампах делают.
--------------------
Пишите в личку.
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 4 2007, 12:19
|
pontificator
Группа: Свой
Сообщений: 3 055
Регистрация: 8-02-05
Из: страны Оз
Пользователь №: 2 483
|
Цитата(Зверюга @ Dec 4 2007, 21:20) хм... вот тут все предлагают считать полупериоды. Видимо техзадание сказывается - регулируем температуру, а она инертна, значит сойдет...
А если бы нужно было сделать регулировку яркости лампы, как бы вы делали? Валяется у меня дома диммер, но он с ручкой, а если понадобится регулировать с контроллера, как тогда? Тогда бы для управления силовым симистором использовали оптопару MOC3053 с оптосимистором, который может открываться в любой момент времени. На вход мк подавали бы импульсы от детектора, обнаруживающего моменты перехода сетевого через 0. Далее программно отчитывали время от перехода через 0 до нужного момента и подавали бы импульс на оптопару. Однако такая штука генерирует много помех, из-за чего мк может сбоить, особенно если мало опыта конструирования подобных устр-в.
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 4 2007, 12:24
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 413
Регистрация: 15-12-06
Пользователь №: 23 563
|
Цитата Или другое решение : выпрямитель - ВЧ преобразователь, управляемый однокристаллкой. Примерно как сейчас в новых экономичных лампах делают. Кстати... мне ведь необязательно переменный ток нужен. Если его выпрямить, и работать с ним как с постоянным, тогда не нужно будет ловить эти переходы через нуль, отмерять что-то таймером - включил в AVRке PWM и все ништяк. Есть готовые решения такого плана? То есть меняем техзадание: Дано: 220 вольт выпрямленного, сглаженного конденсаторами напряжения. Спираль 3кВТ, PWM сигнал от МК. Как согласовать? Чувствую эта тема повторит тему про динамик и МК )))
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 4 2007, 15:14
|
Гуру
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883
|
Цитата(Зверюга @ Dec 4 2007, 15:24) Кстати... мне ведь необязательно переменный ток нужен. Если его выпрямить, и работать с ним как с постоянным, тогда не нужно будет ловить эти переходы через нуль, отмерять что-то таймером - включил в AVRке PWM и все ништяк.
Есть готовые решения такого плана?
То есть меняем техзадание:
Дано: 220 вольт выпрямленного, сглаженного конденсаторами напряжения. Спираль 3кВТ, PWM сигнал от МК.
Как согласовать?
Чувствую эта тема повторит тему про динамик и МК ))) Да не нужно Вам ничего выпрямлять... Как Вы тиристор закрывать собираетесь? Шим можно сделать на 555 таймере. К нему резистор паременный с красивой ручкой для ручного управления. Не хотите опторазвязку с контролем нуля - мотайте трансик на феррите. Импульсы почаще подавайте - килогерца 2-3 и все. Ну... изредка будет помеха. Не хотите ее иметь и имеете аллергию к опторазвязке - сделайте самодельный детектор нуля. Типа - от анода через резистор открывается транзистор, который когда откроется зашунтирует катод-упр. электрод, куда от трансформатора импульсы приходят. Если симистор - то мостик диодный... Можете туда еще стабилитрон прифантазировать. Еще однопереходные транзисторы... Вот тиристор на 3 киловатта - 15 ампер есть уже у Вас? Если нет такого, можно два 10-амперных встречно-параллельно так, чтобы они на разных полуволнах работали. На полную мощность долго не протянут, может быть... Как сложится...
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 7 2007, 06:50
|
Гуру
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883
|
Цитата(Зверюга @ Dec 7 2007, 09:05) Пардон, скачал даташит на MOC3083 - как с его помощью переход на ноль детектировать? Я думал он имеет выход на котором появляется единичка при переходе на ноль, эту единичку можно обработать на МК.
Объясните чайнику... Ничего он не выдает - это реле, которое НЕ ВКЛЮЧАЕТСЯ, когда напряжение сети больше некоторого порогового значения - вольт 10- 20 (не помню точно). Это для довольно медленных ШИМов удобно. Типа - 5 секунд выключено - 0.5 секунды включено. Чем длиннее суммарное время, тем точнее (точность - примерно 1 полупериод) воспроизводится средняя мощность, но колебания температуры больше. А если контроллер сам следит за фазой сети, то он может в нужное время включать тиристор. Тогда такой МОС в принципе не нужен, а можно взять другой - без контроля нуля сети. Но цена-то одинаковая примерно, поэтому можно любой.
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 7 2007, 07:42
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 413
Регистрация: 15-12-06
Пользователь №: 23 563
|
ТОгда я ровным счетом ничего не понимаю....
Принцип я понял так: в секунду 50 колебаний, один период 20 мс.
Переход через ноль происходит через каждые 10 мс.
Если я хочу 100% мощности, то мне нужно чтобы управляющий сигнал подавался в течение 10 мс всего полупериода.
Если я хочу 50% мощности то я ловлю переход через ноль, жду 5 мс секунды, включаю управляющий сигнал до детектирования перехода через ноль.
Если я хочу 30% мощности, то я жду 7 мс, включаю управляющий сигнал до следующего перехода через ноль.
Если я неправиьлно понял, поправьте. Если правильно, объясните как сделать, и причем тут оптрон?
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 7 2007, 07:43
|
Группа: Новичок
Сообщений: 9
Регистрация: 18-09-06
Пользователь №: 20 486
|
А вот мне бы примерно то же, но попроще - стабилизатор температуры для муфельной печи нужен. 2,5КВт, двухфазная. Собираюсь мерять температуру и включать/выключать ТЭН при выходе за границы "холодно/горячо". В регуляторах мощности я полный ноль, увы. Как бы это сделать безболезненно для окружающих электронных устройств, людей, и микроконтроллера (AVR) который будет следить за температурой? Пока мысли легли в сторону вот такой схемки, с установкой вместо тиристоров T122-25-11 тиристоров 25TTS12FP: Я не прав? Оно помрет? Или есть лучшее решение?
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 7 2007, 08:00
|
Гуру
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883
|
Цитата(Зверюга @ Dec 7 2007, 10:42) ТОгда я ровным счетом ничего не понимаю....
Принцип я понял так: в секунду 50 колебаний, один период 20 мс.
Переход через ноль происходит через каждые 10 мс.
Если я хочу 100% мощности, то мне нужно чтобы управляющий сигнал подавался в течение 10 мс всего полупериода.
Если я хочу 50% мощности то я ловлю переход через ноль, жду 5 мс секунды, включаю управляющий сигнал до детектирования перехода через ноль.
Если я хочу 30% мощности, то я жду 7 мс, включаю управляющий сигнал до следующего перехода через ноль.
Если я неправиьлно понял, поправьте. Если правильно, объясните как сделать, и причем тут оптрон? 100 полупериодов с секунду. Если хотите 50% мощности пускаете ток в светодиод МОСа, скажем, 5 (0.5) секунд, а следующие 5 (0.5) секунд не пускаете... А за переходом через ноль сети МОС сам следит, а Вы перестаете про это думать и экономите на пенталгине. Цитата(EagleB3 @ Dec 7 2007, 10:43) А вот мне бы примерно то же, но попроще - стабилизатор температуры для муфельной печи нужен. 2,5КВт, двухфазная. Собираюсь мерять температуру и включать/выключать ТЭН при выходе за границы "холодно/горячо". В регуляторах мощности я полный ноль, увы.
Как бы это сделать безболезненно для окружающих электронных устройств, людей, и микроконтроллера (AVR) который будет следить за температурой?
Пока мысли легли в сторону вот такой схемки, с установкой вместо тиристоров T122-25-11 тиристоров 25TTS12FP:
Я не прав? Оно помрет?
Или есть лучшее решение? Где Вы эту схему взяли? Нечто неканоническое... Каким путем у Вас ток открывания в управляющий электрод должен течь? Неужто через второй тиристор? Нормальные люди так не делают. Управляющий ток обычно берут с анода. Когда тиристор открывается - ток кончается...
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 7 2007, 08:14
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 413
Регистрация: 15-12-06
Пользователь №: 23 563
|
Цитата Если хотите 50% мощности пускаете ток в светодиод МОСа, скажем, 5 (0.5) секунд, а следующие 5 (0.5) секунд не пускаете... А если 30 % то соответственно 0,3 и 0,7 сек? Еханый бабай, так мы к тому же PWM и пришли. О чем тогда разговор был? Вот : Цитата Сам когда-то делал ключ на BT138 и MOC3061 (кажется). Первое что приходит на ум - на вход оптрона подавать ШИМ. ПОлучится ли? И есть какие-нибудь подводные камни в том, что наргузка - спираль все таки имеет индуктивность. И подскажите какой-нибудь не сильно дефицитный симистор для нагрузки 3 кВт.
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 7 2007, 08:36
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 413
Регистрация: 15-12-06
Пользователь №: 23 563
|
Разве это не одно и то же? А вообще ШИМ(PWM), мне как раз таки нравится, я с него и начал тему, но появились оппоненты. А если сделать ШИМ, то не получится ли так как в первом посте темы http://electronix.ru/forum/index.php?showt...oc3061&st=0брр... чайник я... если включить симмистор в начале периода, то до перехода чере ноль его не выключишь... Значит надо брать оптрон без детекции нуля и как-то самому искать способ его детекции...
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 7 2007, 08:38
|
Гуру
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883
|
Цитата(Зверюга @ Dec 7 2007, 11:27) Разве это не одно и то же? А вообще ШИМ(PWM), мне как раз таки нравится, я с него и начал тему, но появились оппоненты. А если сделать ШИМ, то не получится ли так как в первом посте темы http://electronix.ru/forum/index.php?showt...oc3061&st=0Так Вам же не светить, а греть. И Ваша спираль намного толще спиральки лампочки. А чего же Вы хотите добиться? Или добить кого?
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 7 2007, 09:25
|
Профессионал
Группа: Свой
Сообщений: 1 210
Регистрация: 24-01-05
Из: Россия Волгодонск
Пользователь №: 2 134
|
Цитата(Зверюга @ Dec 7 2007, 11:42) Если я хочу 30% мощности, то я жду 7 мс, включаю управляющий сигнал до следующего перехода через ноль.
Если я неправиьлно понял, поправьте. Если правильно, объясните как сделать, и причем тут оптрон? Нет вам уже писали. Сигнал перехода через ноль заводите на вход прерывания. Выходной порт P на управляющий вход MOC3083. Заводите две ячеки А управляющее воздействие. В вспомогательная Вход в прерывание B= B+A Если перенос порт P=1 иначе P=0 Выход из прерывания Если управляющее воздействие 1. то тиристор откроется на один полупериод из 256 Если 128 то будет открыватся через один полупериод Если 256 то все ремя открыт.
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 7 2007, 12:40
|
Гуру
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883
|
Цитата(Зверюга @ Dec 7 2007, 15:24) скачал доку AVR182 - детектирование перехода через нуль с помощью МК. Там сигнал подается через мегаомные резисторы непосредственно на вход AVR. Боязно только что гальванической развязки нет. А нельзя ли сигнал взять со вторичной обмотки 5-ти вольтового трансорфматора, которым я буду питать МК, до выпрямления? И как подсчитать сопротивление резисторов, через которые надо сигнал подавать?
Или может быть есть оптроны с детекцией нуля имеющие соответствующий пин, генерирующий единичку при переходе через ноль? Взять-то можно, но для укручения фронтов еще бы транзистор... Только скажите, зачем Вы ТАК ХОТИТЕ привязываться к фазе сети? Для терморегулятора это абсолютно не нужно... Я в этом абсолютно уверена. Более того, если Вы хотите фазовое управление сделать, то это будет нелинейно и помехи... А если не фазовое управление, то зачем фаза сети?
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 7 2007, 14:32
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 413
Регистрация: 15-12-06
Пользователь №: 23 563
|
Может быть в силу того, что я Чайник, я чего-то не понимаю, но половина участников мне советует детектировать фазы, а вы и еще кто-то, говорите - зачем это нужно? Вот что написали в ветке, ссылку на которую я приводил ранее Цитата Длительность полупериода сетевого напряжения равен 10 милисекунд, то есть, открыв симистор через 2 милисекунды, получится яркость в 80%, открыв через 7 милисекунд - яркость в 30%. Таким образом, мне кажется что если посылка импульсов от контроллера и переходы через ноль в сети будут асинхронны, то результат будет непредсказуемый. Я не настаиваю, но мне так кажется. А вариант с детекцией фазы микроконтроллером позволяет хотя бы предполагать, что происходит в цепи.
Сообщение отредактировал Зверюга - Dec 7 2007, 14:32
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 7 2007, 14:49
|
Гуру
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883
|
Цитата(Зверюга @ Dec 7 2007, 17:32) Может быть в силу того, что я Чайник, я чего-то не понимаю, но половина участников мне советует детектировать фазы, а вы и еще кто-то, говорите - зачем это нужно?
Вот что написали в ветке, ссылку на которую я приводил ранее
Таким образом, мне кажется что если посылка импульсов от контроллера и переходы через ноль в сети будут асинхронны, то результат будет непредсказуемый. Я не настаиваю, но мне так кажется. А вариант с детекцией фазы микроконтроллером позволяет хотя бы предполагать, что происходит в цепи. Вот кто-то там где-то порой писал - ------------------------------------------------- Длительность полупериода сетевого напряжения равен 10 милисекунд, то есть, открыв симистор через 2 милисекунды, получится яркость в 80%, открыв через 7 милисекунд - яркость в 30%. ------------------------------------------------------- Но писал он это неправильно. Потому как, надо синус в квадрат возвести, а потом проинтегрировать по тому отрезку времени - 8 или 3 миллисекунды... Так вот таких цифр не получится... Была бы меандрическая сеть... тогда бы да... А так - нет. А то, что Вам кажется, что при отсутствии синхронизации с сетью будет непредсказуемый вариант, то тут уже Вы ошибаетесь или заблуждаетесь. Вот возьмите период 3 секунды. В нем будет 300 полупериодов. Ошибка, вызванная рассинхронизацией может составлять одну трехсотую от максимальной мощности. А если 10 секунд - одну тысячную. А если вдуматься, что напряжение сети, наверняка, имеет намного большую нестабильность, а мощность, соответственно, вдвое большую, то становится ясно, что не нужно тут этот огород городить. А только полить... А еще посчитайте, с какой точностью Вы можете привязаться к нулю и с какой временной точностью открыть тиристор внутри полупериода.
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 7 2007, 14:59
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 413
Регистрация: 15-12-06
Пользователь №: 23 563
|
Все, Татьяна, спасибо, теперь до меня дошло. Я попался на эту удочку, и как-то не подумал, что если включить управляющий импульс где-нибудь посередине полупериода, то только в нем нагрев будет 50 %, а в следующем полупериоде включение произойдет сразу и на весь полупериод.
Ну тогда просветите меня, чтобы я окончательно понял - зачем в оптосиммисторах детеция перехода через ноль, что она дает? Экономит ресурс самого оптосиммистора? Ведь высоковольтному симмистору, которым оптрон управляет по барабану что на его входе до следующего полупериода.
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 10 2007, 12:30
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 413
Регистрация: 15-12-06
Пользователь №: 23 563
|
А что скажете насчет этой схемы?  Микросхема DA1 – КР1182ПМ1 Пишут что на вход можно подавать ШИМ с контроллера. Параметры ШИМ не указаны. Эта схема чем-нибудь лучше? Полная версия где-то здесь http://edm2007.narod.ru/hshema9.html
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 10 2007, 14:51
|
Гуру
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883
|
Цитата(Зверюга @ Dec 10 2007, 15:30) А что скажете насчет этой схемы? Микросхема DA1 – КР1182ПМ1 Пишут что на вход можно подавать ШИМ с контроллера. Параметры ШИМ не указаны. Эта схема чем-нибудь лучше? Полная версия где-то здесь http://edm2007.narod.ru/hshema9.html1. Это же фазовый регулятор - режет на части сетевую синусоиду... и косинусоиду... 2.Оно Вам Не Нужно. 3. Оно нелинейное. 4. Оно создает помехи. 5. #Сказка про белого бычка... 6. Go to 1.
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 11 2007, 01:22
|
pontificator
Группа: Свой
Сообщений: 3 055
Регистрация: 8-02-05
Из: страны Оз
Пользователь №: 2 483
|
Цитата(Tanya @ Dec 8 2007, 01:31) Позволяет экономить на внешних детекторах нуля сети. Это более-менее верно только для маломощных нагрузок и для очень редко включаемых-выключаемых мощных нагрузок. Дело в том, что без привязки к моменту перехода сети через 0, невозможно гарантировать, что на нагрузке будет одинаковое количество положительных и отрицательных полупериодов. Если же их будет разное количество, то устройство в сущности станет выпрямителем. Значит, оно будет потреблять помимо переменного тока некоторый постоянный ток. Этот постоянный ток, проходя через обмотку распределительного трансформатора, создаст подмагничивание сердечника. В результате ворастут потери в трансформаторе, нагрев, и т.п. Вообще-то стандарты регламентируют уровень постоянной составляющей потребляемого тока. Обычно он не должен превышать нескольких миллиампер. Это довольно жесткое требование, не всякий диммер с ним справится, приходится принимать специальные меры для симметричного отпирания симистора в каждой полуволне. А для оптосимисторов со встроенным детектором нуля все равно приходится следить за сетью, чтобы гарантировать одинаковое кол-во положительных и отрицательных полупериодов в нагрузке.
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 11 2007, 08:00
|
Гуру
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883
|
Цитата(=AK= @ Dec 11 2007, 04:22) Это более-менее верно только для маломощных нагрузок и для очень редко включаемых-выключаемых мощных нагрузок.
Дело в том, что без привязки к моменту перехода сети через 0, невозможно гарантировать, что на нагрузке будет одинаковое количество положительных и отрицательных полупериодов. Если же их будет разное количество, то устройство в сущности станет выпрямителем. Значит, оно будет потреблять помимо переменного тока некоторый постоянный ток. Этот постоянный ток, проходя через обмотку распределительного трансформатора, создаст подмагничивание сердечника. В результате ворастут потери в трансформаторе, нагрев, и т.п.
Вообще-то стандарты регламентируют уровень постоянной составляющей потребляемого тока. Обычно он не должен превышать нескольких миллиампер. Это довольно жесткое требование, не всякий диммер с ним справится, приходится принимать специальные меры для симметричного отпирания симистора в каждой полуволне. А для оптосимисторов со встроенным детектором нуля все равно приходится следить за сетью, чтобы гарантировать одинаковое кол-во положительных и отрицательных полупериодов в нагрузке. Теперь, когда буду включать утюг, обязательно буду быстро-быстро считать полупериоды, чтобы знать, когда его можно выключить, дабы не повредить трансформатор в будке... Боже! Там же терморегулятор релейный... С ним-то что делать? А еще духовка 4 киловатта... Как страшно жить теперь... А террористы... Ведь диоды у нас свободно продаются...
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 11 2007, 12:18
|
pontificator
Группа: Свой
Сообщений: 3 055
Регистрация: 8-02-05
Из: страны Оз
Пользователь №: 2 483
|
Цитата(Tanya @ Dec 11 2007, 17:30) Теперь, когда буду включать утюг, обязательно буду быстро-быстро считать полупериоды, чтобы знать, когда его можно выключить, дабы не повредить трансформатор в будке... Боже! Там же терморегулятор релейный... С ним-то что делать? А еще духовка 4 киловатта... Как страшно жить теперь... А террористы... Ведь диоды у нас свободно продаются... Для Австралии действует стандарт AS3300, согласно которому бытовые приборы должны конструироваться так, чтобы DC компонента тока не превышала 5 мА. Посмотрите, например, http://www.integratedelectronicsolutions.c...4-datasheet.pdf • All ON cycles consist of an integral number of mains cycles • No DC component in the mains supply А так вы вольны, конечно, делать что угодно. Можете хоть взрывчатку в авоськах в автобусах возить, по простоте душевной.
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 11 2007, 15:29
|
Гуру
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883
|
Цитата(=AK= @ Dec 11 2007, 15:18) Для Австралии действует стандарт AS3300, согласно которому бытовые приборы должны конструироваться так, чтобы DC компонента тока не превышала 5 мА.
А так вы вольны, конечно, делать что угодно. Можете хоть взрывчатку в авоськах в автобусах возить, по простоте душевной. Так то в Австралии... А у нас тут, действительно, многие возят взрывчатку в автобусах и метро. И не все они террористы, некоторые охломоны... А по поводу 5 миллиампер... Это весьма казуистическая вещь. Вот возьмите мощную лампу и включите ее через то smart-устройство, которое в Вашей ссылке. Так вот если On будет 1 целый период, то за счет изменения сопротивления спирали от температуры dc component будет намного (НАМНОГО) больше 5 миллиампер, уверяю Вас. Даже в Австралии.
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 12 2007, 02:09
|
pontificator
Группа: Свой
Сообщений: 3 055
Регистрация: 8-02-05
Из: страны Оз
Пользователь №: 2 483
|
Цитата(Tanya @ Dec 12 2007, 00:59) за счет изменения сопротивления спирали от температуры dc component будет намного (НАМНОГО) больше 5 миллиампер, уверяю Вас. Хотелось бы увидеть хоть какие-нибудь расчеты, подкрепляющие эти уверения. Я же со своей стороны приведу такие соображения. Предположим, мы управляем спиралью мощностью 2.2 кВт при помощи диммера, т.е. симистором с произвольным углом отпирания. Ток через спираль в рабочем режиме равен 10 А rms, амплитуда тока 14.1 A. Установим угол отпирания симистора равный 90 градусов (т.е. 5 мс). Какой величины может быть при этом разница между углами открывания симистора в положительном и отрицательном полупериодах, чтобы величина выпрямленного тока не превысила 5 мА? t=(10 мc)*(5 мA)/(14.1 A) = 3.5 мкс. Добиться такой точности непросто даже профессионалам. Теперь попробуем оценить, какой величины может получиться постоянный ток, если мы начнем регулировать ту же спираль, открывая симистор целиком на полупериод, но не заботясь о том, чтобы он оставался открытым полный период. Не связываясь (для простоты) с алгоритмом Брезенхейма, мы тем не менее хотим получить 256 градаций мощности. Период 256*10 мc = 2.56 сек, за это время разбаланс по времени между положительной и отрицательной полуволнами тока в худшем случае составит 10 мс, величина тока 10 А. Постоянный ток через нагрузку Idc = (10 A)*(10 мс)/(2.56 сек) = 39 мA. Ни за счет динамики нагрева спирали, ни за счет механических регуляторов, вы не получите таких цифр даже близко, "уверяю Вас" ©. Чтобы не нарушать правила, период цикла регулирования надо увеличить до 20 сек. Или же - все же синхронизировать микроконтроллер с сетью и гарантировать, что симистор будет всегда открыт в течении полного периода. При этом период цикла регулирования возрастет всего вдвое, до 5.12 сек; если же уменьшить число шагов регулирования, то период можно уменьшить как заблагорассудится.
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 12 2007, 08:07
|
Частый гость
Группа: Свой
Сообщений: 139
Регистрация: 12-10-07
Пользователь №: 31 308
|
Цитата Подскажите схемку ШИМ-регулятора для нагревательной спирали 3 кВт.
Юзал поиск, видел проекты диммеров - не подходят.
Сам когда-то делал ключ на BT138 и MOC3061 (кажется). Первое что приходит на ум - на вход оптрона подавать ШИМ. ПОлучится ли? И есть какие-нибудь подводные камни в том, что наргузка - спираль все таки имеет индуктивность. И подскажите какой-нибудь не сильно дефицитный симистор для нагрузки 3 кВт.
Спасибо Вообще то все правильно тебе тут сказали. Ставишь детектор нуля и все. У меня была задача сделать регулятор для нагревательной спирали 2 кВт. Для начала я тогда взял книгу Ю.А. Евсеев, С.С. Крылов Симисторы и их применение в бытовой электроаппаратуре. Энергоатомиздат. 1990г. Почитал его понял что такое симистор и принцип управления симистрами. Тогда было мало времени и я не стал свою схему городить а нашел в журнале Радиоконструктор 07-2001 статью "Симисторный регулятор большой мощности". Вот ту схему что там приведено я сделал быстро( используется диодный мост и динистор) и запустил печку. Уже года два как им пользуюсь. Есть конечно колебания температуры между значениями которое показывает термопара утром и вечером (скорее всего это связано с колебаниями напряжения в сети), но они для меня не существенны (термопара хромель-алюмель, максимум отклонения что я видел это 50-70 градусов). Недостаток схемы - регулировка температуры производится человеком используя переменный резистор, нет обратной связи через термопару. Да вот хочу сделать на микроконтроллере или используя старый компьютер обратную связь. Сигнал с термопары завожу в комп используя сигма дельта ацп (или взять старый советский вольтметр там помоему есть цифровой выход) а из компа по SPI интерфейсу регулировать цифровой потенциометр. До реализации еще не дошло, так как старая схема уж больно хорошо работает Для моих задач точность поддержания температуры и время отклика на изменение температуры пока что не имеет большого значения. А симистр я взял тот что у меня был ТС2-80. (других не было). Ну раз Вы не задали вопрос о точности регулировки то наверно она для вас не так важна. Tanya Цитата 3. Оно нелинейное. Да нелинейность есть, но к этой нелинейности со временем привыкаете. Уже знаете на сколько надо подкрутить резитор что бы выйти с 800 градусов на 900 градусов и например со 100 градусов до 200 градусов. Т.е делаете простую калибровку угол поворота - температура.
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 12 2007, 09:52
|
Гуру
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883
|
Цитата(=AK= @ Dec 12 2007, 05:09) Хотелось бы увидеть хоть какие-нибудь расчеты, подкрепляющие эти уверения. Я же со своей стороны приведу такие соображения. Предположим, мы управляем спиралью мощностью 2.2 кВт при помощи диммера, т.е. симистором с произвольным углом отпирания. Ток через спираль в рабочем режиме равен 10 А rms, амплитуда тока 14.1 A. Установим угол отпирания симистора равный 90 градусов (т.е. 5 мс). Какой величины может быть при этом разница между углами открывания симистора в положительном и отрицательном полупериодах, чтобы величина выпрямленного тока не превысила 5 мА? t=(10 мc)*(5 мA)/(14.1 A) = 3.5 мкс. Добиться такой точности непросто даже профессионалам. Теперь попробуем оценить, какой величины может получиться постоянный ток, если мы начнем регулировать ту же спираль, открывая симистор целиком на полупериод, но не заботясь о том, чтобы он оставался открытым полный период. Не связываясь (для простоты) с алгоритмом Брезенхейма, мы тем не менее хотим получить 256 градаций мощности. Период 256*10 мc = 2.56 сек, за это время разбаланс по времени между положительной и отрицательной полуволнами тока в худшем случае составит 10 мс, величина тока 10 А. Постоянный ток через нагрузку Idc = (10 A)*(10 мс)/(2.56 сек) = 39 мA. Ни за счет динамики нагрева спирали, ни за счет механических регуляторов, вы не получите таких цифр даже близко, "уверяю Вас" ©. Чтобы не нарушать правила, период цикла регулирования надо увеличить до 20 сек. Или же - все же синхронизировать микроконтроллер с сетью и гарантировать, что симистор будет всегда открыт в течении полного периода. При этом период цикла регулирования возрастет всего вдвое, до 5.12 сек; если же уменьшить число шагов регулирования, то период можно уменьшить как заблагорассудится. Могу Вам про лампочку на пальцах... (Могу и не на пальцах, но не хочу...) Температура холодной и горячей лампочки отличается (грубо) в 10 раз. И в Австралии тоже. Следовательно, сопротивление (тоже грубо) тоже в 10 раз. Пусть лампочка в горячем состоянии кушает 1 ампер. Пусть нагревается за 10 полупериодов. Пусть линейно на начальном этапе (на самом деле, теплоотдача в конце будет пропорциональна температуре в четвертой степени, но тогда на начальном этапе еще быстрее будет... в мою пользу...) Итак, получается (грубо, очень грубо...), что в первый полупериод ток будет 10 ампер, а во второй - 5... Вот Вы писали - Чтобы не нарушать правила, период цикла регулирования надо увеличить до 20 сек. А вот Вы объясните, какая трансформатору польза от того, что за 20 секунд - 2000 полупериодов средний ток будет равен нулю. Мне кажется, что у трансформаторов короткая память...
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 12 2007, 11:19
|
pontificator
Группа: Свой
Сообщений: 3 055
Регистрация: 8-02-05
Из: страны Оз
Пользователь №: 2 483
|
Цитата(Tanya @ Dec 12 2007, 19:22) Температура холодной и горячей лампочки отличается (грубо) в 10 раз. И в Австралии тоже. Следовательно, сопротивление (тоже грубо) тоже в 10 раз. Пусть лампочка в горячем состоянии кушает 1 ампер. Пусть нагревается за 10 полупериодов. Пусть линейно на начальном этапе (на самом деле, теплоотдача в конце будет пропорциональна температуре в четвертой степени, но тогда на начальном этапе еще быстрее будет... в мою пользу...) Итак, получается (грубо, очень грубо...), что в первый полупериод ток будет 10 ампер, а во второй - 5... Корень десятой степени из 10 равен 1.258, почему у вас ток в два раза скачет? Поскольку во втором полупериоде ток "недобран", то напряжение во втором полупериоде несколько возрастет, в третьем уменьшится, и т.п. Форма напряжения на вторичке слегка исказится, синусоида немного "съедет" в одну сторону, а затем восстановится. Если параллельно вторичке уже подключен десяток других лампочек, то вообще ничего не будет заметно. Цитата(Tanya @ Dec 12 2007, 19:22) Вот Вы писали - Чтобы не нарушать правила, период цикла регулирования надо увеличить до 20 сек.
А вот Вы объясните, какая трансформатору польза от того, что за 20 секунд - 2000 полупериодов средний ток будет равен нулю. Мне кажется, что у трансформаторов короткая память... В процессе нагрева спирали каждый последующий полупериод в значительной степени компенсирует предыдущий. После того, как спираль нагреется, остатки "перекоса" быстро и незаметно рассеются, будут демпфированы нагрузкой. А вот в момент выключения все гораздо хуже. Причем хуже всего как раз для нагрузок с тиристорным управлением - они всегда выключаются при нулевом токе через тиристор. Если в момент выключения через нагрузку прошло четное кол-во полупериодов тока, то все нормально, интеграл тока во вторичной обмотке распределительного транса равен нулю, никаких эксцессов при выключении не будет. А если нечетное - то "недостающий" до нуля ток будет "высосан" из других нагрузок, оставшихся подключенными к распределительному трансу. Если у двух, трех, ... потребителей такое происходит не чаще чем раз в 20 секунд, то вероятность совпадения момента выключения сравнительно невелика. Чем реже - тем лучше. В этом и будет "сермяжная правда" зачем стОит следовать стандарту, растягивая период повторения до 20 сек при "кривом" однополупериодном управлении.
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 12 2007, 12:05
|
Гуру
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883
|
Цитата(=AK= @ Dec 12 2007, 14:19) Корень десятой степени из 10 равен 1.258, почему у вас ток в два раза скачет? Это потому, что предполагалось, что вначале сопротивление R, через полупериод - 2R, потом 3R, ....10R. Такое было приближения для оценки. (Я знаю правильную формулу... Даже для синуса... Будет для Вас хуже...) А зачем тут корень, да еще 10-й степени... А мысль была такая, что тот смарт-девайс, на который Вы ссылались, как на "правильный", при малых мощностях, когда 2 полупериода будет в ON, нагруженный на лампочку ничего правильного не обеспечит. Цитата(=AK= @ Dec 12 2007, 14:19) А вот в момент выключения все гораздо хуже. Причем хуже всего как раз для нагрузок с тиристорным управлением - они всегда выключаются при нулевом токе через тиристор. Если в момент выключения через нагрузку прошло четное кол-во полупериодов тока, то все нормально, интеграл тока во вторичной обмотке распределительного транса равен нулю, никаких эксцессов при выключении не будет. А если нечетное - то "недостающий" до нуля ток будет "высосан" из других нагрузок, оставшихся подключенными к распределительному трансу.
Если у двух, трех, ... потребителей такое происходит не чаще чем раз в 20 секунд, то вероятность совпадения момента выключения сравнительно невелика. Чем реже - тем лучше. В этом и будет "сермяжная правда" зачем стОит следовать стандарту, растягивая период повторения до 20 сек при "кривом" однополупериодном управлении. Автору и было присоветовано делать "длинный" период. Иногда у него (с вероятностью 0.5) будет четное число, а иногда нечетное. А если потребителей много, то что там у них будет высосано... Мне вот кажется, что наша дискуссия высосана из пальца. В нашей стране есть такое требование? А в стране Оз?
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 12 2007, 12:25
|
pontificator
Группа: Свой
Сообщений: 3 055
Регистрация: 8-02-05
Из: страны Оз
Пользователь №: 2 483
|
Цитата(Tanya @ Dec 12 2007, 21:27) А мысль была такая, что тот смарт-девайс, на который Вы ссылались, как на "правильный", при малых мощностях, когда 2 полупериода будет в ON, нагруженный на лампочку ничего правильного не обеспечит. Мысль не уловил, поясните, что значит "ничего правильного не обеспечит"? Вопросов реально два: -- Какова вероятность "неожиданного выгорания" нагрузок, подключенных к распределительному трансформатору. Упомянутый вами процесс разогрева спирали к такому выгоранию привести не может. А вот использование неполнопериодного тиристорного регулятора для мощной нагрузки - может. -- Какова вероятность перегрева распределительного трансформатора за счет постоянной составляющей тока нагрузки, создаваемой диммерами. Представьте себе гостиницу на 200-300 номеров, где в каждом номере стоит один-два прикроватных ночника с диммерами одного и того же типа, разведенных проводами "намертво" и единообразно (электрики старательные попались). В погоне за экономией куплены дешевые китайские диммеры, или диммеры локального производства, сделанные местными кулибиными, которым начхать на стандарты, особенно "буржуинские" - мол, "все равно при разогреве нити накала..." и т.д. Соответственно, вместо положенных по стандарту 5 мА они имеют постоянную составляющую тока в 50 мА, а за счет старательности электриков все DC токи текут в одном направлении. В один прекрасный вечер 100 жильцов включают ночники, через вторичку распределительного транса течет DC ток 5 А. Сердечник работает с подмагничиванием, потери в железе возрастают выше предельно допустимых. Через какое-то время срабатывает защита. Все чешут репу, никакого криминала не находят и сходятся на том, что виноват Чубайс. Через несколько месяцев ситуация повторяется. Цитата(Tanya @ Dec 12 2007, 21:35) Мне вот кажется, что наша дискуссия высосана из пальца. В нашей стране есть такое требование? ГОСТ Р 51317. 3.2-99 (МЭК 61000-3-2-95) ЭМИССИЯ ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ТОКА ТЕХНИЧЕСКИМИ СРЕДСТВАМИ С ПОТРЕБЛЯЕМЫМ ТОКОМ НЕ БОЛЕЕ 16 А (В ОДНОЙ ФАЗЕ). Нормы и методы испытаний. Госстандарт России. Москва Цитата Нижеследующие методы управления потребляемой мощностью ТС не должны быть использованы в нормальных условиях эксплуатациии:
- метод несимметричного управления, за исключением случаев, когда применение указанного метода является единственным практическим решением для обеспечения условий безопасности;
- метод однополупериодного выпрямления потребляемого из электрической сети тока непосредственно на входных зажимах ТС, за исключением случаев, когда этот метод является единственным практическим решением для обеспечения условий безопасности или когда управляемая активная мощность ТС не превышает 100 Вт, или когда ТС представляют собой переносные устройства, используемые кратковременно (не более нескольких минут), подключаемые к электрической сети двухпроводным гибким шнуром (например, фены).
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 13 2007, 23:35
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987
|
Цитата(Oldring @ Dec 4 2007, 12:05) ...Другое дело, что инерционна не спираль (на частотах выше нескольких герц - обычный интегратор, сколько электроэнергии закачали - на столько и нагрелась), а среда между нагревателем и датчиком температуры. Эта среда вносит в контур стабиллизации температуры практически чистую задержку. Впомните фундаментальное решение уравнения теплопроводности. Интегратор (точнее, инерционное звено 1-го порядка) тоже вносит задержку (хотя, и "нечистую"). Которая может влиять на регулятор даже больше, чем "чистая" задержка (кстати, из решения уравнения теплопроводности также следует, что она "не чиста", ни теоретически, ни практически ). Цитата(Oldring @ Dec 4 2007, 12:26) 1. Делаете датчик перехода через нуль - чтобы включать правильно. "Делать" не нужно - всё уже сделано до нас. Как в приведённом выше ключе. Если управляющий ключ, типа MOC3083, подключить к силовому симистору "правильно", проблемы "целого числа периодов" не возникнет. Об этом все как-то забыли. Можно также детектор положительного (или отрицательного) изменения напряжения сделать, хотя, это и не особенно нужно. Сигнал можно взять с обмотки транса источника питания управляющей схемы, подав его на RRC - цепочку с последующим триггером Шмитта. Если в качестве регулятора используется МК, можно обойтись и без такого триггера, реализовав опрос состояния линии программно (кстати, у некоторых МК входы портов имеют гистерезис).
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 14 2007, 17:54
|
Частый гость
Группа: Свой
Сообщений: 178
Регистрация: 19-09-07
Из: М.О. г.Фрязино
Пользователь №: 30 656
|
Цитата(=AK= @ Dec 14 2007, 06:35) Нет, я имел ввиду несколько другое. Это моя давняя идефикс. Модель в Протеусе на пиках я реализовал, в железе сейчас завершаю. Речь идет о 1...3 процентном от полупериода задержке включении симистора и анализе у нагрузки этой задержки, что позволяет со скоростью 0.2 сек/команду передавать команды от устройства управления к нагрузке по питающему ее кабелю. Просто при этом неизбежно возникают низкочастотные субгармоники тока. Мой вопрос о допустимости ГОСТом подобных вещей и какой документ нормирует КОЛИЧЕСТВЕННО частотное распределение и уровень допустимых гармоник тока.
|
|
|
|
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|
