Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

układ nazdorujący działanie grzałki 220V 2KW, izolowany

Jaco18 09 Paź 2004 16:58 3692 18
  • #1 09 Paź 2004 16:58
    Jaco18
    Poziom 26  

    Witam!!

    buduję pewien układ i potrzeba mi kontrolować pracę grzałki zasilanej z sieci 220V i włączanej przez układ triak + optotriak. Informacja o uszkodzeniu dalej będzie trafiać do mikrokontrolera sterującego.

    Przyszły mi do głowy 2 pomysły:

    :arrow: - 1 (rys 1 w załączniku)
    W obwód szeregowo z grzałką wpiąć mały transformatorek (pierwotne uzwojenie o prądzie np z 10A i kilku zwojach, wtórne ok. 10 razy większe nawinięte cieniutkim drutem) w przypadku przepływu prądu przez włączoną grzałkę we wtórnym uzwojeniu bedzie się indukował jakiś prąd który można wyprostować i odpowiednio wzmocnić do poziomu logicznego akceptowalnego przez procesor.
    Problemem jest wykonanie odpowiedniego trafa i ewentulanie układu wzmacniającego sygnał z wtórnej cześci.

    :arrow: -2 (rys 2 w załączniku)
    W obwód szeregowo z grzałką wpiąć rezystor o bardzo małej oporności (np 0,1 ohm) i dużej mocy (np 5W). na takim rezystorze utworzy się spadek napięcia (przy prądzie 10A) około 1V a moc strat w R wyniesie około 1W. Wytworzone na rezystorze napiecie można podać na transoptor i dalej skierowac do mikrokontrolera.
    W tym przypadku problemem jest sama koncepcja układu - szeregowy rezystor musi być chyba po mimo obliczeń dość duzej mocy bo jak patrze sobie na taki mały 5 W oporniczek i myśle że przez to ma przepłynąć 10A to mi sie coś nie chce wierzyć :D Poza tym jeżeli ten rezystor pomiarowy uległ by spaleniu to pójdzie do nieba także dioda z transoptora.


    Jeżeli ktoś ma jakiś pomysł lub może mi pomóc w tych 2 moich pomysłach to będę bardzo happy. Dodam, że układ musi być galwanicznie izolowany, tak żeby grząłka nie miała dalszej styczności z układem sterującym.

    0 18
  • #2 09 Paź 2004 18:00
    xchomik
    Poziom 11  

    Cześć wszystkim, a autorowi najbardziej. Co do tego układu to myślę, że pomysł z transformatorem nie jest zły, ale osobiście wybrałbym ten z transoptorkiem. Wydaje mi się łatwiejszy do wykonania. Z tym opornikiem to raczej trzeba by się dobrze zastanowić, ale z podanych parametrów widzę, że już go sobie policzyłeś, więc ja się wtrącać nie będę. Oczywiście nie jest to jedyne rozwiązanie, można przecież pokusić się o układ wykrywajacy stany nieustalone w czasie włączania zasilania 220V i na podstawie odpowiedzi grzałki określać jej sprawność. Ale to zdaje się zadanie dla co najmniej doktora elektroniki :) .
    W sumie to tyle. Nera i do następnego razu.

    0
  • #3 09 Paź 2004 21:42
    118460
    Użytkownik usunął konto  
  • #4 09 Paź 2004 22:40
    Jaco18
    Poziom 26  

    tez mysle ze ten układ z transformatorem jest chyba lepszy ale pewnie tez droższy - a ja będę potrzebował 3 takie transformatory(3 fazy - 3 grzałki) - poza tym gdzie to nabyć ? myślałem o samodzielnym wykonaniu...
    Układ z rezystorem jest gorszy ale chyba tez powinien działać np.: jak bym zastosował 10W rezystor o oporności 0,1ohm to by też chyba zdało egzamin :?

    0
  • #5 09 Paź 2004 23:49
    118460
    Użytkownik usunął konto  
  • #6 10 Paź 2004 18:23
    Jaco18
    Poziom 26  

    Wiem ze można samemu wykonać - myślałem tylko czy nie lepiej by kupić ..no zobaczę jeszcze. W sumie to nie musi być duże trafo bo i prąd przez nieprzenoszony na stronę wtórna jest minimalny. Wystarczyło by pewnie nawinąć z 10 zwojów grubej linki np 3mm na pierwotnym, wtórne ze 100 -200zw jakiegoś cienkiego i myslę zę by to zadło egzamin - muszę pokombinowąć.

    Kupiłem też dzisiaj rezystor 20W, 0,1 ohm i zobaczymy czy się uda coś takiego zastodować - chociaż pomysł z trafem jest chyba dużo lepszy.


    Byłem na giełdzie i chciałem kupić taki przekaźnik prądowy ale jak sie okazało nikt nie ma: jeden z 5 pytanych widział kiedyś cos takiego nawet na oczy ale oczywiście nie miał ;)

    Poszedłem wieć do firmy Telto która produkuje przecież trafa i wszystko z nimi związane - spytałem się gościa - to nie dosyć że zrobil mi wielką łaskę odpowiadając na pytanie, to jeszcze się coś zaczął burzyć do mnie żę udaję wielkiego znawcę a się nic nie znam na tym - naprawdę bezczelność - pewnie gość myśli że jeszcze jest komunizm. :? Nie polecam absolutnie ich stanowiska na giełdzie we wrocku - bo o ile mają dobre trafa i dość konkurencyjne cenowo - to zatrudniają buraków w sprzedaży na giełdzie :evil:

    Jeżeli ktoś ma jeszcze jakiegoś pomysła - moze cos innego niz rezystor i trafo - to proszę o wypowiedzenie się.

    Pozdrawiam

    0
  • #7 10 Paź 2004 19:20
    118460
    Użytkownik usunął konto  
  • #8 11 Paź 2004 12:02
    Jaco18
    Poziom 26  

    rezystor kosztował coś koło 4 zł, chyba faktycznie wykonam sam to trafko, najwyżej będzie można później gdzies zamówić większą ilość w razie potrzeby. Dzieki za pomoc, utwierdziłeś mnie w moim pomyśle :]

    Zastanawiam sie jeszcze nad układem obróbki sygnału z trafka - jeżeli bedzie mało zwojów to i napiecie indukowane w trafie będzie niskie - mozna by zastosować jakiś wzmacniacz operacyjny i wzmocnić np 0,5V indukowane do jakiegoś rozsądnego progu np 4V, wyprostować zwykłym mostkiem (spadek 1,4V) i podać na pin procesora lub transoptora dla podwójnej izolacji od sieci. A może pójść inną drogą i uzyskac odpowiednio duże napięcie z trafka (np z 1V) i od razu podać je na diode + kond i transoptor - powinno go to chyba wysterować...

    0
  • #9 11 Paź 2004 15:38
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    A nie prościej będzie włączyć układ kontrolny równolegle do triaka np.

    Szeregowo - transil (szybki zener U>180V) , rezystor (najlepiej 2 równolegle), dioda transoptora (do niej równolegle i z odwrotną
    polaryzacją zwykła dioda).

    Stan 1: Kontrola grzałki przy wyłączonym triaku (test początkowy po włączeniu zasilania).

    Po włączeniu zasilania tranzystor transoptora przewodzi dla jednej połówki sieci jeżeli w obwodzie grzałki nie ma przerwy i triak nie ma zwarcia powodującego ciągłe zasilanie grzałki.

    Są impulsy 50 Hz.

    Stan 2: Stan poprawny

    Po włączeniu triaka napięcie na nim jest zbyt małe dla włączenia transoptora i impulsy znikają (grzałka działa).
    Brak impulsów.

    Stan 3: - Uszkodzenie triaka (przerwa)

    Jeżeli triak ma być włączony (wystawiony sygnał na odpowiedni port) a występują impulsy na transoptorze to znaczy, że grzałka jest dobra a triak spalony


    Stan 4: Uszkodzenie triaka (zwarcie)

    Jeżeli triak ma być wyłączony (skasowany sygnał na odpowiedni port) brak impulsów na transoptorze to znaczy, że grzałka jest dobra a triak zwarty.


    Układ:

    - nie wymaga przekładnika (cena, ilość zajętego miejsca)
    - nie wymaga rezystora bocznika (brak strat mocy i możliwości uszkodzenia obwodu transoptora w przypadku uszkodzenia rezystora pomiaru prądu.
    - wykrywa wszystkie stany awaryjne (nawet zwarcie w obwodzie grzałki przez spalenie triaka -> stan 3.
    - rozdzielczość wykrywania 20 ms

    0
  • #10 11 Paź 2004 20:50
    118460
    Użytkownik usunął konto  
  • #11 12 Paź 2004 00:59
    Jaco18
    Poziom 26  

    Przeczytałem uwążnie Twoje podsty jak zwykle czynie, temat rozumiem.

    Ciekawy pomysł jest też z tym obwodem Paweła Sujko - Pawle jak możesz to narysuj jakoś to w skrócie żebym mógł zobaczyć czy dobrze myślę. Zawsze opis to opis a schemat to schemat. Sprawdzanie spalenia grzałek chyba nie ma racji bytu bo jak sie okazało na 1 faze nie idzie 2 kW tylko około 4 Kw poza tym połaczone są po 3 grząłki na fazę wiec msuiałbym zrobić duzo tych układów sprawdzająch - ale chociaż obwód do kontroli triaka mozna zrobic.

    0
  • #12 12 Paź 2004 11:40
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    Układ jak w załączniku:

    Transil np. typ P6KExxxCA (dwukierunkowy) na napięcie takie by przwodził tylko jak triak jest WYŁĄCZONY. I możliwie duży by na nim się odłożyła większość napięcia.

    Rezystory ograniczają prąd powiedzmy do wartości szczytowej 15 mA (dla Umax=230V*1.05*1.41), dwa lub więcej szeregowo dla bezpieczeństwa i mniejszej mocy rozpraszanej.

    Transoptor CNY17-3 lub czulszy (wtedy można zmniejszyć prąd w obwodzie kontrolnym. Rezystor w kolektorze, np. 4.7k.

    Dioda równolegle do diody transoptora - 1N4148 konieczna, bo napięcie wsteczne diody transoptora wynosi tylko 6V.

    0
  • #13 12 Paź 2004 14:44
    118460
    Użytkownik usunął konto  
  • #14 12 Paź 2004 15:20
    janto
    Poziom 23  

    W falownikach np. firmy Danfos są montowane czujniki Halla do pomiaru prądu. Jest to rdzeń pierścieniowy rozcięty a wszczelinę jest włożony sam czujnik. Zasilany jest z 15V i na wyjściu daje napięcie proporcjonalne do strumienia w rdzeniu. Na rdzeń nawija się 1 - 2 zwoje i pomiar gotowy. popytaj ,może ktoś takie ma. Dołączam przykładowy plik.

    0
    Załączniki:
  • #15 12 Paź 2004 17:35
    118460
    Użytkownik usunął konto  
  • #16 12 Paź 2004 17:40
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    WojcikW napisał:
    Jak układ zareaguje gdy w trakcie pracy spali się grzałka lub nastąpi przerwa w obwodzie (a triak nie ulega uszkodzeniu)?
    Pozdrawiam


    Jeżeli układ (wg tekstu wyjściowego) jest nadzorowany mpsorem to nie jest problemem testowanie ciągłości grzałki w trakcie pracy. Mpsor daje duże pole do popisu.

    Co jakiś czas wyłączamy triak na 2-3 okresy sieci i sprawdzamy czy z transoptora są impulsy. Wyłączenie zasilania na 60 ms nie spowoduje przeziębienia :wink: grzałki a pozwoli testować jej stan. Faktycznie gorzej jest gdy połączone jest kilka grzałek równolegle, bo wtedy układ nie wykryje padnięcia jednej.

    Tak mi wpadło do głowy teraz, a gdyby mierzyć amplitudę napięcia na triaku (zakładam, że on działa tylko w trybie włącz wyłącz). Przy różnych prądach obciążenia będą różne napięcia przewodzenia i można wtedy wykryć czy prąd pobierają wszystkie grzałki czy też jedna się obija np. z powodu zejścia ze skutkiem :o.

    Osobiście nie lubię układów pomiarowych prądu, bo przy zwarciu mamy do wymiany triak i element pomiarowy a lepiej byłoby wymieniać tylko triak (no i ewentualnie grzałkę).

    0
  • #17 12 Paź 2004 18:14
    118460
    Użytkownik usunął konto  
  • #18 13 Paź 2004 01:46
    _jta_
    Specjalista elektronik

    trafo 2W wystarczy na przekładnik prądowy - i często jest wykonane tak, że można
    na nim dowinąć 1-2 zwoje nawet dość grubym drutem - i już masz gotowy przekładnik;
    po drugiej stronie (na uzwojeniu, które było pierwotnym transformatora) podłączyć
    prostownik, i mierzyć prąd wyprostowany; być może ma sens zastosowanie układu
    prostującego ze wzmacniaczem operacyjnym, żeby mieć lepszą dokładność;

    a koncepcja z opornikiem szeregowym i transoptorem: transoptor potrzebuje około 1.5V
    napięcia - przy mniejszzym nie zadziała - więc tyle musiałoby się odkładać na oporniku
    przy 10A - a to oznacza 15W traconych w oporniku, i niewygodę z dobieraniem opornika;
    a i tak pokaże tylko, przez jaki czas prąd przekracza 10A...

    0
  • #19 13 Paź 2004 11:28
    Jaco18
    Poziom 26  

    OK. Dziękuję wszystkim - musze posprawdzać wszystkie koncepcje w praktyce, zobaczymy co będzie działąć najlepiej.

    Pozdrawiam & THX

    0
  Szukaj w 5mln produktów