Sterowanie grupowe mocą grzałki przez transformator 240/24V

Question

Buduję sobie stację lutowniczą (grzałka na 24V/48W) i uparłem się, aby mieć możliwość całkowitego odcinania transformatora od sieci za pomocą triaka (...

tajwoj · Accepted Answer

Hej,
Układ zwany tutaj "układem wstępnego magnesowania" jest zwykłym układem gasikowym RC mającym za zadanie;
- zmniejszenie stromości narastania napiecia na triaku (tyrystorze)
- zmniejszenie przepięć przy wyłaczaniu się triaka, jest to szczególnie ważne w przypadku obciążenia triaka szeregowym połaczeniem RL a takim jest niewątpliwie transformator.
Mniej pogardy dla teorii zwykle oznacza mniej zwalonych elementów, dużą oszczędność czasu i puste wiaderko.
Light-I Twój pomysł jest jak najbardziej realny. Nie wiem czy masz dostęp do jakiejś biblioteki gdzie byłaby książka Jerzego Lucińskiego "Układy z tyrystorami dwukierunkowymi" WNT 1982. Może były póżniejsze wydania ale ja mam właśnie to.
Jeśli jesteś zainteresowany to w poniedziałek mogę zeskanować stosowny rozdział i wysłać na PW.
Generalnie to można zrobić tak:
- sterowanie grupowe (zgodnie z Twoim zamiarem)
- pierwszy okres włączenie jak zaleca kolega kazmod
- następne okresy w grupie z załączaniem nadążnym
- oczywiscie RC równolegle do triaka - zasady doboru w wymienionej książce.
Programowo to dla Ciebie będzie pestka.
Pozdrowienia

kazmod · Answer

Sterownie grupowe, doskonaly pomysl tutaj.
Sterownie poprzez mikrokontroler tez.
Do wysterowania zastosowal bym niezalezny "prawie" od napiecia sieci uklad.
Triak nie stanowi izolacji od sieci w podstawowym znaczeniu tego terminu.
Twoje obciazenie ma charakter opornosciowy a nie indukcyjny.
Zalacznie w zerze dawac bedzie za kazdym rozem impuls pradu magnesowania. Przy przechodzeniu napiecia sieci przez maksimum tego nie bedzie.

Pozdrowienia,
Kazik

crazy_phisic · Answer

Kolego kazmod, chyba nie do końca dokładnie przeczytałeś wszystkie informacje zawarte w poscie i linkach Light-I.
Dla sterowania przed transformatorem czy to będzie metoda fazowa czy grupowa istnieje przesunięcie fazowe pomiędzy prądem i napięciem wynikające z faktu sterowania transformatorem... a jest on jak najbardziej obciażeniem indukcyjnym...
W tym wypadku należy tylko zadać sobie pytanie czy kąt przesunięcia bedzie na tyle duży aby odgrywał on jakieś poważne znaczenie...

Pozdrawiam

prokopcio · Answer

Wogóle to załączanie trafa toroid ni jest takie proste jakby się wydawało ! spróbuj kilka razy tylko włączyć / wyłączyć trafo za pomocą triaka - szybko pójdzie on z dymem... Trafo toroid 100W (NAWET BEZ OBCIĄŻENIA) potrafi wyrzucić nawet zabezpieczenie zwarciowe B16A - po prostu rdzeń toroidalny jest bardzo ciężko namagnesować i nie pomaga nawet włączanie w zerze... rozwiązanie jest np takie, żeby przed włączeniem triaka (lub przy wyłączonym) stale płynął jakiś niewielki prąd magnesujący... "odcięcie całkowite" trafa od sieci będzie powodem "wyparowania" triaka podczas załączenia...

POWODZENIA

kazmod · Answer

Niestety nie moge sie zgodzic z kolega Crazy. Podtrzymuje swoje zdanie. Powtarzam rowniez dla kolegi prokopcio. Transformator toroidalny nie jest jak on pisze ciezki do magnesowania, a wlasnie odwrotnie lekki, choc takich pojec wogole nie ma. Toroid powinien miec mniejszy prad magnesowania niz inne typy transformatorow, dlatego wlasnie sie je stosuje i chyba tylko dla tego. Powodem tragedi triakow w powyzszym ukladzie i przy zalaczaniu w zerze, wlasnie w zerze sa uderzenia pradu magnesujacego. Te uderzenia, zaleznie od wielkosci transformatora ale i nie tylko o ile mnie pamiec nie myli moga byc 10-20 (ale prosze mnie nie lapac za slowa) wieksze niz prad nominalny! Aby uniknac tych uderzen radzilbym zalaczac w momencie kiedy napiecie przechodzi przez maksimum. Paradoksalnie na pozor tych przetezen pradu wowczas wogole nie. Tak mowi teoria, ktora jeszcze troche pamietam.
Pozdrowienia dla wszystkich,

Kazik

LordBlick · Answer

No dobrze, teorię mamy opanowaną, a może jest osoba mająca za sobą praktyczne "boje" z tym zagadnieniem ?

prokopcio · Answer

Mój post właśnie jest nie z teorii, książek ani z kosmosu tylko z wiadra spalonych triaków --> najlepiej sam praktycznie się pobaw (efektów specjalnych nie zastąpi nawet tak dobre forum jak elektroda).

Teraz wszystko jest ok ale rdzeń wstępnie jest magnesowany przez kondensator 47nF/400V + rezystor 10ohm/0.5W

kazmod · Answer

Prokopciu,a jak polaczyles te dwa elementy rezystor i kondensator, i gdzie je dales, rownolegle do triaka?Pozdrowienia, Kazik

LordBlick · Answer

Czyli najprościej będzie dorzucić jeszcze jedno sterowanie - magnesowaniem wstępnym ?

Do jakiego transformatora toridalnego dobierano te wartości elementów ( jaka moc w VA) ?
Hmm...A nawet jesli transformator przy załączaniu pobiera 20-krotną wartość prądu nominalnego, to czy $$20 \cdot \frac{80[VA]}{230[V]}=~7A$$ jest dopuszczalne w tym wypadku kilkakrotnie ( nie kilkadziesiąt-krotnie) w ciągu sekundy, skoro w nocie katalogowej stoi, że BT136 w ciągu 20ms mogę obciążyć chwilowym prądem 25A ? Może po prostu zamiast dłubać w elementach, cykle sterowania grupowego liczyć co 10 pełnych faz zasilania sieciowego - 200ms - 5 [Hz] ?

Selling:
30.07.2005 Moduł laserowy audio Philips VAM2201

frohme · Answer

Czy jednak mimo olbrzymich kłopotów przy sterowaniu transformatora po stronie pierwotnej nie warto rozpatrzyc zmiany koncepcji projektu i sterować po stronie wtórnej. Praca transformatora jest stabilna i nie ma problemów czy załączenie w zerze czy w szczycie napięcia - no chyba, że zakłócenia.

prokopcio · Answer

Racja! Też sterowałbym po stronie wtórnej i to po mostku prostowniczym (dla grzałki on nie przeszkadza) za pomocą tranzystora np.buz11 - przy tej mocy nie trzeba nawet radiatora...

podane elementy (rezystor i kondensator) połączone w szereg a całość równolegle do triaka bez żadnego dodatkowego sterowania - po prostu przez te elementy płynie prąd gdy triak nie jest załączony...

Dodano po 13 [minuty]:

podany drugi link dotyczy sterowania zgrzewarki a to inna bajka bo po stronie wtórnej płynie 120A

LordBlick · Answer

Chcę zrobić coś w rodzaju AUTO POWER OFF - a więc taki stan urządzenia, gdzie praktycznie nie bedzie ono pobierało prądu, lub będą to pojedyncze mA. Właśnie dlatego pytam o sterowanie po stronie pierwotnej. Zdaję sobie sprawę, że po stronie wtórnej byłoby łatwiej, ale mi to nie pasuje...

Dla wcześniej niezorientowanych - do sterowania bramką używam optotriaka z wbudowaną detekcją zera. Do zasilania mikrokontrolera i jego otoczenia stosuje odzielny transformator niewielkiej mocy i to nie stanowi trzonu zagadnienia.
Co sądzicie o pytaniach zadanych w mojej poprzednej wiadomości oraz drugim pytaniu z pierwszej ?
Pozdrawiam, Daniel

Selling:
30.07.2005 Moduł laserowy audio Philips VAM2201

kazmod · Answer

Prokopciu,
przeciez z punktu widzenia podmagnesowania rdzenia to co zrobiles to totalna ze tak powiem bzdura. Czy ty wiesz jaka opornosc przedstawia dla pradu 60 Hz ten kondensator? Daj znac, jak masz problem z obliczeniem, to Ci policze. To co zrobiles to uklad usuwajacy przepiecia z triaka. Ciuteczek teorii praktykowi tez wstydu nie przyniesie a moze nastepnym razem zmniejszy ilosc spalonych triakow do pol wiaderka. Kto za te spalone triaki zaplacil? Ty ?
Pozdrawiam Cie , Kazik, ktory zhanbil sie i teoria i praktyka, i ktory uwaza, ze ideal to polaczenie jednego z drugim. Naprawde Prokopcio! Mowie to bez zlosliwosci a szczerze.

Dodano po 2 [minuty]:

Mysle, ze to tymi przepieciami mordowales te triaki.

prokopcio · Answer

1 / ( 2xpi x f x c) - wim, że duża impedancja i malutki prąd ale pomaga... Doszedłem do niego eksperymentalnie dając różne oporniki (same) a więc nie tłumiły one przepięć... Masz rację że również kondensator pomaga z walką z przepięciami, ale to jeszcze inna bajka - jak są przepięcia wtedy triaki palą się, ale podczas wyłączania zasilania mój drogi - jeśli się mylę to mnie popraw.... Zresztą nie ważne działania - ważny efekt...

ps.nie uważam żebyś był złośliwy ;-)

poto to forum żeby rozwiać wątpliwości

frohme · Answer

Light-I to co proponujesz z optotriakiem z detekcją zera to najgorsze co możesz zrobić. Jeżeli już to optotriak, ale pod żadnym pozorem z detekcją, ale koniecznie bez niej i załączanie w szczycie napięcia sieci co masz prawie z marszu przy stosowaniu drugiego małego trafa do mikroprocesora. Wszystkie dywagacje teoretyczne o kompensacji, prądzie magnesowania itd. to prawda, tylko w praktyce ma się to tak - dla tego egzemplarza się sprawdza, a dla drugiego jakoś nie bardzo, bo parametry troszkę się różnią i wszystko bierze w łeb.

dioda1000 · Answer

podane elementy (rezystor i kondensator) połączone w szereg a całość równolegle do triaka bez żadnego dodatkowego sterowania - po prostu przez te elementy płynie prąd gdy triak nie jest załączony

w/w połączenie stosuje się w celu zmniejszenia stromości napięciowej.

LordBlick · Answer

Hmmm... Czy rzeczywiście tak jest źle, ze nie moge sobie pozwolić raz na 0,2-0,8s na załączenie w zerze, zależnie od potrzebnej mocy grzałki ?

prokopcio · Answer

Już proponowałem Ci, żebyś spróbował - naprawdę nie ma nic lepszego od eksperymentów...

frohme · Answer

Tak pewnie będzie - mam wyniki z badania transformatora toroidalnego o mocy nominalnej 150W i prądzie przy takim włączaniu dochodzącym do 65A w pierwszym okresie sieci. Stan stabilizuje się w ciągu 5 do 10 półokresów sieciowych czyli po około 50 ms można mówić o pracy z nominalnymi parametrami. Jak będzie w twoim wypadku pokaże doświadczenie.

LordBlick · Answer

Moje trafo to 80 VA, więc pewnie będzie lepiej, a na wszelki wypadek załączanie będzie się odbywać raz na dwie sekundy, a wyłączanie zależnie od potrzebnej mocy, ale co najmniej 0,2 s. po włączeniu. Np. dla 50% mocy - sekunda pracy, sekunda przerwy itd. Spostrzeżenia nie omieszkam zamieścić.
Pozdrawiam, Daniel

Selling:
30.07.2005 Moduł laserowy audio Philips VAM2201

kazmod · Answer

Ciesze sie, ze Prokopciu sie nie pogniewales. Oczywiscie, ze przepiecia sa przy wylaczaniu. Light-I widziisz co pisalem o krotnosci przetezania, ktos potwierdzil. Ta cholerna krotnosc wynika stad, ze przy zalaczaniu w zerze strumien (indukcja w rdzeniu musi miec wartosc dwa razy wieksza. Kto zna krzywa magnesowania ten wie, ze wymaga to poteznego pradu poniewac rdzen trafa wchodzi w nasycenie. Wszystko zalezy od tego jak bardzo wyzylowany jest obwod magnetyczny trafa. Twoj pomysl z rezimem pracy co 2 sek. jest doskonaly, wydaje mi sie, ze dla trafo zalaczanego co 2 sek, termicznie nie bedzie wiekszej roznicy. Inna sprawa, czy triak bedzie wytrzymywal te przetezenia. Experyment najszybciej da tu odpowiedz.
Pozdrowienia dla wszystkich, i Prokopcia.

prokopcio · Answer

A może zrobimy zakłady ?

1. Trafo toroid 80VA (takie jak kolegi)
2. Triak do prądu 6A / 400V
3. Załączanie zakładamy co 2s (jak w przykłądzie)
4. Czas załączenia 0,2 - 1,8s
5. Bez układu "wstępnego magnesowania"
6. Warystor równolegle do transformatora dla wyeliminowania przepięć podczas wyłączania

Ja obstawiam, że triak się spali podczas któregoś załączenia powiedzmy do minuty (góra dwóch)!

POZDRAWIAM

Dodano po 7 [minuty]:

żarty - żartami ale trzeba problem rozwiązać.

Mam pomysł:
Może dać rezystor 10Ω/5W szeregu z trafem - ograniczy on prąd "rozruchu" do ok 20A co nie załatwi triaka a spadek napięcia na nim ok.3,5V przy pełnym obciążeniu nie będzie miał prawie żadnego wpływu na pracę układu. Sam nie próbowałem tego prostego rozwiązania choć prubowałem wiela :-)

POZDRAWIAM