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

Jednofazowy regulator grupowy z grupami rozproszonymi.

Gronczyński 17 Lis 2013 23:25 4530 10
  • Witam
    O regulacji grupowej było już dość sporo napisane, ale tu chciałem pokazać trochę inne podejście do tej kwestii.
    Zaletą takiej regulacji jest minimalizacja zakłóceń przy obciążeniu indukcyjnym.
    Wadą jest nierównomierny rozkład momentu obrotowego w czasie w przypadku silników.
    Tu pojawia się właśnie to inne podejście do regulacji grupowej. Rozproszenie paczki w czasie, dzięki temu jest dość płynna regulacja mocy z równomiernie rozłożonym momentem obrotowym.

    Poniżej na wykresach jest :
    1- przebieg pełny (100%)
    2- regulacja grupowa 50% - zwarta
    3- regulacja grupowa 50% - rozproszona
    4- regulacja grupowa 25% - rozproszona
    Jednofazowy regulator grupowy z grupami rozproszonymi.

    przykładowy (algorytm) program w Bascomie realizujący rozproszoną regulację grupową.
    W przykładzie tym zmiana regulacji następuje co 2s.

    Kod: basic4gl
    Zaloguj się, aby zobaczyć kod


    Schemat regulatora w załączniku.
    Układ bardzo ładnie i płynnie reguluje obrotami silnika ale również może być wykorzystany to regulacji mocy w innych odbiornikach jednofazowych.
    W użytym mikrokontrolerze zostało sporo niewykorzystanych pinów dzięki czemu schemat można dość dowolnie rozbudowywać.

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    Gronczyński

    Poziom 19  
    Offline 
    Specjalizuje się w: elektronika i ultradźwięki
    Gronczyński napisał 282 postów o ocenie 44, pomógł 33 razy. Mieszka w mieście Pionki. Jest z nami od 2009 roku.
  • #2
    kozak_sc
    Poziom 23  
    Pytanie jaki silnik tym sterowałeś ? Potrzebuje regulować mocą silnika indukcyjnego z kondensatorem i podobno są one dość oporne na wszelkie "proste" metody regulacji.

    Czy dobrym pomysłem jest detekcja zera z wtórnej strony transformatora ? Bo chyba tak miało by się to tutaj odbywać.
  • #3
    Gronczyński

    Poziom 19  
    Jeśli chodzi o detekcję zera po wtórnej stronie transformatora to jedyną jej zaletą jest to, że pracuje na niskim napięciu. Oczywiście można stosować detekcję na transoptorze bez pośrednictwa trafa ale wymaga to nieco więcej miejsca na płytce ze względu na odległości między elementami, a mi zależało również aby na płytce było jak najmniej elementów pod napięciem sieciowym.
    Największym silnikiem jakim sterowałem był jednofazowy silnik wentylatora wyciągowego o mocy 400W i szlifierka stołowa z silnikiem o mocy 350W. W obu przypadkach regulacja miała sens powyżej 20% - niżej te silniki nie chodziły. W docelowym rozwiązaniu sporo poprawiła wymiana optotriaka z MOC3043 na MOC3052 bez detekcji zera. Z tym drugim rzadziej zdarzało się gubienie impulsów.
    Nieco problematyczny bywa rozruch przy małym wypełnieniu ale to rozwiązuję tak, że na krótką chwilę silnik dostaje więcej mocy, a po rozpędzeniu wypełnienie zostaje zredukowane.
    Minimalne wypełnienie pracy jak i minimalne wypełnienie rozruchu niestety trzeba dobrać do silnika. W moim przypadku ten wentylator startował łatwiej, mimo że jest większej mocy. Wynika to chyba również z innych obrotów jakie mają oba silniki.
  • #5
    2P
    Poziom 19  
    Może się mylę, ale wydaje mi się, że przy takich częstotliwościach i przy takiej regulacji rozproszonej, przy większych mocach, regulator może mieć problem z przejściem badania na "migotanie światła". Mieliśmy kiedyś taką sytuację (grupowe sterowanie grzałką) i ostatecznie skończyło się na obniżaniu częsotliwości pracy regulatora (czyli w praktyce tworzenia większych i mniej rozproszonych grup w cyklu zasilania).
  • #6
    zynaps
    Poziom 11  
    Witam,
    Projekt mi się podoba i chciałbym go wykorzystać w praktyce do sterowania silnikiem(obrotami) mini szlifierki,jednak mam pytania:
    Czy ze szczotkowym silnikiem będzie działał w/w układ?
    Jaki kwarc zastosować?
    Na schemacie jest 8MHz,ale w programie 12MHz,więc z jakim kwarcem program dobrze będzie działał?

    Pozdrawiam
  • #7
    Gronczyński

    Poziom 19  
    Do większych mocy to taki regulator z pewnością się nie nadaje.
    W tym przypadku chodziło jedynie o płynność regulacji i brak szarpania silnikiem.
    Układ działa "cicho" na silniku nie słychać modulacji, a moment obrotowy jest stabilny.
    Z moich eksperymentów wynika, że przy takiej regulacji na małych wypełnieniach moc jest nieco mniejsza niż w przypadku skupionych paczek ale za to są mniejsze uderzenia prądowe. Co również ciekawe to przy wypełnieniu 50% przy rozproszonej regulacji jest mniejszy pobór mocy (sprawdzone na liczniku energii). Nie mierzyłem czy ta różnica w poborze mocy elektrycznej jest adekwatna do różnicy w mocy mechanicznej silnika. Faktem jest jedynie to że przy jednakowych wypełnieniach ale różnej metodzie "modulacji" to dla rozproszonej regulacji jest mniejsza moc na wale silnika ale i mniej mocy jest pobrane z sieci.
    Co do migotania żarówek to przy testowanych silnikach nie zaobserwowałem takiego efektu. Możliwe że to za mała moc aby żarówki miały ochotę przygasać.
    Jeśli chodzi o regulację na grzałki to zdecydowanie lepszym rozwiązaniem jest mostek sterowany na tyrystorach z wycinaniem fazowym.

    Dodano po 6 [minuty]:

    Z silnikiem szczotkowym da sobie radę, a co do kwarcu to przepraszam za przeoczenie - na schemacie powinien być 12MHz - takiego użyłem. Ale nie jest to jakiś krytycznie ważny element - przynajmniej w tym przypadku.
  • #8
    2P
    Poziom 19  
    Gronczyński napisał:
    Co do migotania żarówek to przy testowanych silnikach nie zaobserwowałem takiego efektu. Możliwe że to za mała moc aby żarówki miały ochotę przygasać.
    Chodzi o tzw. "flickery". "Migotanie światła" to Polskie tłumaczenie. To dokładnie określają normy. W praktyce chodzi o zmieszczenie się pod pewną krzywą zmian poboru prądu. Krzywa ta zależy od częstotliwości. My też nie zauważaliśmy migotania żarówek. Bo też żarówka jako taka ma raz, że dużą bezwładność... a dwa zdolność do stabilizacji płynącego przez nią prądu przy zmianach napięcia (w pewnym zakresie). Jednak normy przewidują już istnienie chyba znacznie bardziej czułych źródeł światła niż zakazane w unii żarówki a do tego znacznie gorszego wykonywania instalacji elektrycznych niż to się aktualnie praktykuje :)
  • #9
    Gronczyński

    Poziom 19  
    2P - a jaką moc miała ta wasza grzałka?
    Jak mawiają starsi koledzy (elektrycy), wy elektronicy jesteście fachowcami do półtora wolta, ale myślę sobie, że układ, który ma spełniać ową migotaną normę to komplet czyli regulator i obciążenie. Ten układ z założenia raczej nie będzie wykorzystywany w układach dużej mocy.
    Sama tyrystorowa regulacja grupowa nie jest czymś super nowym, tu chciałem się podzielić moim pomysłem i doświadczeniami na nieco inne sterowanie. Czy jest ono lepsze - wg mnie tak, ale czy we wszystkich układach można coś takiego stosować - z pewnością nie.
  • #10
    2P
    Poziom 19  
    Nie pamiętam już dziś szczegółów. Z firmą się od dawna nie kontaktowałem. Z tego co pamiętam właśnie grzałka nie miała jakiejś strasznej mocy - chyba coś koło 500 W, ale głowy sobie uciąć nie dam. Pamiętam tylko, że pół ampera mniej i zmieścilibyśmy się w normie... ale, że grzałka była już zamówiona to trzebabyło temat łatać softwarem. Musiałbym zajrzeć do odpowiednich norm a dawno się tematem nie zajmowałem - teraz siedzę bardziej w samochodówce. Dlatego też piszę bardzo ostrożnie w temacie. Problem był taki, że gdy to robiłem, norma "migotania światła" była czymś nowym.
  • #11
    Gronczyński

    Poziom 19  
    Dopatrzyłem się o co chodziło z tym "Nieprzestrzeganie zasad działu DIY Konstrukcje".
    Nie było zdjęcia działającego regulatora.
    Załączam więc do pierwszego postu film z pierwszych testów, jeszcze na prymitywnej płytce.