Здравствуйте, уважаемые форумчане.
Возникла задача управления резистивной нагрузкой 30А (однофазные 220В 50Гц). Но у этой нагрузки есть неприятная особенность: пока она холодная, её сопротивление в 5-7 раз меньше, чем в рабочем состоянии, т.о. стартовый ток будет 150-200А. Выход на рабочий режим (нагрев) происходит, ориентировочно, в течении 20-30 секунд. Ставить более мощные АЗС ради этого желания нет.
Есть идея, плавно разогревать нагрузку путем коммутации отдельных периодов напряжения (сначала каждый 5-й, далее каждый 4-й и т.д.) а после выхода на режим шунтировать мощной релюхой).
Отсюда первый вопрос: не отработает ли автомат в течении периода (т.е. 20 мс) 5-7-ми кратного превышения номинального тока.
по этому поводу нигде прямого ответа не нашел, но вроде как не должен. Как будет возможность, наверное лучше это просто проверить на опыте.
Вопрос второй и основной: на чем построить силовую часть (некий управляемый ключ)?
1) Я не могу выбрать между IGBT транзисторами и симисторами.
2) Вроде слыщал, что IGBT меньше греются (меньше падение напряжения) чем симисторы. Но по даташитам этого не увидел (скорее даже наоборот). Но я, к сожалению, не самый великий англичанин.
3) Не могу понять нужно ли охлаждение для них: в даташитах указана рассеиваемая мощность до 200 Вт и более, но как-то сомнительно это для тех корпусов которые я смотрел.
Если кто имел дело с мощными полупроводниками, направьте пожалуйста.

рассеиваемая мощность до 200 Вт и более указана с радиатором. т.е. чип отдает стока тепла в пределе нагрузки.

для Вас мне кажется более оптимально ставить симистор. тогда не нужен силовой выпрямитель.

и лучше добавить ограничительный резистор к нему.

А что за нагреватель? Модет можно для прогрева включать нагреватели последовательно? После прогрева, паралельно.

Еще, как вариант, может можно сделать шунтовый ограничитель тока на 30А ?

Зависит от характеристики автоматического выключателя. Первый попавшийся сайт с картинками на эту тему http://electro.narod.ru/information/automat_type.htm. Если характеристика А, то отключит, а если другая, то ещё подумает


Пожалуй тиристоры будут на порядок дешевле и доступнее на эти токи. Для вашей задачи может подойти простенькая управляющая схемка на динисторе (называемый diac у англичан) и симисторе (triac)

Если у тебя вольфрамовый нагреватель, да еще и через понижающий тр-р, то лучше тиристорного регулятора с фазовым управлением ничего не найдешь. Схему приведенную выше лучше не используй, при всей простоте в ней много подводных камней, я сам с подобной схемой огреб не мало проблемм. Лучше использовать промышленные + микроконтроллерный регулятор с регулируемыми зонами нагрева. Неоднократно проверенно!

А насчет того что IGBT мало греются ты не прав (на переменке ~2,3-2,5 В вместо 1,5 В у тиристора). Один IGBT в схему не поставишь. А в итоге получишь 4-5 кратное увеличение цены + геморой по настройке затворных резисторов и балансировке драйверов.

Против промышленной схемы, конечно не поспоришь. Если сделано с управлением, защитами от перегрузок, КЗ, перенапряжений.
Вот у верхней схемы, какие подводные камни? То что выбивает симистор, это чаще всего виновата сама нагрузка, вернее её индуктивность. Лечится снаббером.
Что там ещё такого страшного?

Бессмысленные потери и помехи от фазоимпульсного управления 6 кВт-ной резистивной нагрузкой.

это нагревательный кабель, внешне это обычный двужильный кабель, но в качестве изоляции в нем используется некая пулупроводниковая субстанция (я детали сам не очень знаю, к сожалению, но в принципе, больше знать и не нужно). Так вот нагрузка это сам этот кабель и его сопротивление растет с повышением температуры.температуры.


выпрямитель делать нельзя - кабелю обязательно нужна смена фазы, иначе она не пашет (особенность той самой субстанции). ставить потом еще и инвертор - это уже перебор на мой взгляд. Но можно сделать двухплечевую схему - первый транзистор пропускает верхнюю полуволну, второй - нижнюю. Но это уже так, из области теории


собственно первоначальная идея была делать на симисторе, потом мне в голову взбрело, что у IGBT меньше падение напряжения, и начались мои шатания)). Если это не так - то ну его нафиг этот транзистор-гибрид .
хотя куда рассеивать даже эти 1,5 В, я пока не очень понимаю - совсем огромную бандуру делать никто даст, а как прикинуть для такой штуки радиатор с учетом того что она работает не беспрерывно в течении всего времени а пропускает отдельные периоды


а можно поподробнее, что это, или ссылочку, это не шибко дорого? вопрос цены, естесственно, очень важен.


а с него я куда тепло дену? или он не греется?

нашел я тут оптореле http://www.proton-im...ask=view&id=307
по электрическим характеристикам подходит идеально, аж страшно, даже макс импульсный ток зашибись. время включения конечно около 200мкс - многовато: всплеск порядка 10 В момент включения... не очень хорошо, но там вроде c контролем перехода фазы, т.е. как я понимаю если подам отпирающий импульс на реле до начала пропускаемого периода, то оно откроется только именно в момент перехода через 0 и помех быть не должно.
Таким образом получается очень красиво: мне даже не придется отслеживать переход через ноль, я просто например 1 раз в секунду подаю отпирающий импульс длительностью чуть-чуть больше длительности периода и реле автоматически пропусти четко одну волну.
Как то мне совсем не верится в такое счастье)) мож я какие-то гравли не замечаю? там на сайте даже методика расчета радиатора есть.

Ведь это только на период разогрева. А потом, как выразился автор



Ссылка битая

исправляюсь... http://www.proton-impuls.ru/index.php?opti...view&id=307

даже больше склоняюсь вот к такой штучке http://catalog.gaw.ru/index.php?page=compo...il&id=15433. вроде и дешевле и не отечественная (уж извините за непатриотизм )

Вас не смущает что для KSA240AC8 требуется управление от 100 вольт. А для 5П19 (название как у радиоламп ) всего лишь светодиод 1,1 В 10 мА?

))) смущает, конечно... промахнулся я вот нужная ссылка http://catalog.gaw.ru/index.php?page=compo...il&id=15425

А как такой вариант: в первоначальный момент включаем нагрузку хоть релюхой, но последовательно с нагрузкой ставим конденсатор (емкостной балласт), который будет участвовать в работе, пока кабель не прогреется. Далее конденсатор просто шунтируется второй релюхой.

Вот мое видение решения вопроса.
1. Если из готового. Тиристорный модуль с оптронной развязкой + МП регулятор (ТРМ "Овен", МИНИТЕРМ, FUJI и пр.) с выходом для фазового управления оптореле. В настройках устанавливается желаемое время разогрева.
2. Из мелких узлов. Оптронное реле или тиристорный модуль с оптронной развязкой + схема собранная на микроконтроллере, желательно с регулируемым временем разогрева (формирователь сигнала постепенного нарастания угла открытия тиристора с последующей подачей сигнала на шунтирующий контактор). Можно обратиться за советом в соответствующий раздел форума если будете делать сами.

И еще 40-50 Вт рассеиваемой мощности это не много. Достаточно стандартного профильного охладителя 100х110 мм длиною 100 мм. Если позволяет нагрузка, то ее можно запитать от 380 В, при этом рассеиваемая тиристорами мощность снизится примерно в 1,5 раза.
Для нагрузок с низким сопротивлением в холодном состоянии, ни в ком случае нельзя применять число-импульсное управление, только фазовое.
То что фазовое управление дает "бешеные помехи" это миф, происки компаний активно пропагандирующих zero cross метод. Учитывая качество наших электросетей помех от zero cross намного больше, а отфильтровывать их обычными методами, не такая уж и тривиальная задача.

По поводу 5П19. За последние 3 года у орловских "фирмачей" прибравшим к своим рукам "Протон", бешено возросли цены на продукцию, снизилось качество, и увеличилось время выполнения заказов. Мы за меньшие деньги покупаем импортные реле в Симметроне, и вполне довольны качеством.
Удачи!

Зачем все окрашивать в черно-белые цвета . ZC метод весьма неплох по части помех и потерь в ключах. Применительно к данной задаче, соглашусь с Вами, фазовый метод предпочтительнее. Ибо он позволяет избавиться от чрезмерных импульсных токов и опасений за поведение автоматов защиты и других “участников” силовой цепи.

Была похожая тема про минимизацию потерь на ключе. На вашем месте я бы применил простейший PIC или что-то аналогичное, реализовав на нем фазоимпульсное управление, непосредственно МК управлял бы симистором. Опторазвязка насколько я понял вам совсем не нужна. Получилось бы дешево и сердито. Правда я не уверен что вам хватит 40 амперного симистора, надо бы поточнее расчитать.