[Rozwiązano] Jak wysterować regulator mocy grzałki nadwyżką zadanego napięcia sieciowego?

wolare napisał:

(...) Problem w tym, że załączenie grzałki powoduje nadmierny spadek napięcia a co za tym idzie moc zamiast do sieci idzie w grzałkę. Mi zależy na tym, aby grzałka obniżała i pilnowała napięcia 252V. Obniżała o 1V do 251V a gdy napięcie dalej będzie rosnąć, to ma także wzrosnąć obciążenie na regulatorze prądu.

Witaj!

Rozumiem Twoje założenia i chęć skonstruowania systemu, który pozwoli na bardziej płynne kontrolowanie napięcia w sieci poprzez modulację mocy grzałki. Pomysł z zastosowaniem regulatorów prądu sterowanych napięciem 0-10V lub prądem 4-20mA do kontroli grzałek jest bardzo dobrym kierunkiem. Poniżej przedstawię Ci koncepcję rozwiązania, które powinno spełniać Twoje oczekiwania.

### Koncepcja układu sterowania

#### 1. Pomiar napięcia sieci:
- Zastosowanie precyzyjnego przetwornika napięcia AC na DC do pomiaru aktualnego napięcia sieciowego. Ważne jest, aby miał wystarczającą dokładność i szybkość reakcji, aby odpowiednio reagować na zmiany napięcia.

#### 2. Układ sterowania:
- Procesor (np. Arduino, STM32) odczytuje wartość napięcia sieciowego i na tej podstawie generuje odpowiedni sygnał sterujący. Procesor będzie programowalny, co pozwoli na łatwe dostosowanie logiki działania systemu do Twoich potrzeb.

#### 3. Generator sygnału PWM:
- Wykorzystanie PWM (modulacja szerokości impulsów) do generowania sygnału analogowego z procesora cyfrowego. PWM będzie filtrowane do postaci sygnału stałego o wartości od 0 do 10V.

#### 4. Konwersja sygnału PWM na napięcie 0-10V:
- Użycie prostego układu z filtrem dolnoprzepustowym (opornik i kondensator) do zamiany sygnału PWM na sygnał analogowy.

#### 5. Sterowanie regulatorami prądu:
- Sygnał 0-10V z układu sterowania jest podawany na wejście regulatorów prądu. Dzięki temu regulacja mocy grzałki będzie odbywać się płynnie, co pozwoli na dokładniejsze kontrolowanie napięcia w sieci.

### Algorytm działania:
1. Odczytaj napięcie sieciowe.
2. Jeśli napięcie przekracza 252V, zwiększaj napięcie wyjściowe na regulatorach prądu (więcej mocy na grzałki), aż do osiągnięcia wartości 10V przy krytycznym napięciu sieci.
3. Jeśli napięcie spada poniżej 252V, zmniejszaj napięcie wyjściowe, aby zmniejszyć moc grzałek.

### Dodatkowe elementy:
- Implementacja zabezpieczeń, takich jak ogranicznik prądowy, zabezpieczenie termiczne dla grzałek i zabezpieczenia przeciwprzepięciowe.
- Możliwość ręcznego ustawienia wartości progowej napięcia, przy którym zaczyna się regulacja.
- Interfejs użytkownika (np. LCD + przyciski) do monitorowania i konfiguracji systemu.

Wdrażając taki system, zyskasz bardziej elastyczną kontrolę nad obciążeniem grzałek, co pozwoli na dokładniejsze sterowanie napięciem w sieci. Jest to zaawansowany projekt, który wymaga pewnych umiejętności w programowaniu mikrokontrolerów oraz projektowaniu układów elektronicznych, ale wydaje się być bardzo dobrym rozwiązaniem dla opisanego problemu.