logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Jak sterować grzałką 3KW na 230V z portu LPT w 3 stopniach mocy?

Dariusz Goliński 14 Paź 2007 12:07 6722 17
  • #1 4377143
    Dariusz Goliński
    Poziom 22  
    Posty: 783
    Pomógł: 27
    Ocena: 149
    Witam
    Mam taki problem
    Potrzebuje zrobić układ do sterowania grzałką 3KW sprawnie i niedrogo.
    Oczywiście grzałka na 230V.
    Grzałka będzie dosyć często włączana i wyłączana więc przekaźnik odpada. Wpadłem na pomysł sterowania poprzez przekaźnik półprzewodnikowy. Sterowanie będzie z portu LPT. Ale potem wymyśliłem sobie potrzebę sterownia mocą. Nie płynnie ale np: w 3 stopniach. Pierwszy pomysł wstawić jakiś regulator za przekaźnikiem.
    Ale może dało by się tak sterować bezpośrednio. Z pinu DATA 1 wysłał bym 1 logiczną = pełna moc, a z DATA 2 = połowa mocy. Jaki zastosować element co by zniósł częste włączanie i wyłączanie 16A ?
    Macie jakiś pomysł ?
  • #2 4377287
    Doktor5
    Poziom 19  
    Posty: 398
    Pomógł: 3
    Ocena: 20
    Witam

    Proponuje wykorzystać stycznik z powodzeniem wytrzyma :D

    Pozdrawiam
  • #3 4377488
    hefid
    Spoczywaj w Pokoju
    Posty: 15878
    Pomógł: 546
    Ocena: 6171
    Przeniosłem z: Schematu/instrukcji…
  • #5 4377536
    Quarz
    Poziom 43  
    Posty: 14357
    Pomógł: 1646
    Ocena: 629
    Witam,
    skoro napisałeś o stopniach regulacji i częstym załączniu, to może coś więcej napiszesz o tym.
    Czy ma być stabilizacja (regulacja) temperatury obiektu podgrzewanego przez tą grzałkę?

    Pozdrawiam
  • #6 4377808
    Dariusz Goliński
    Poziom 22  
    Posty: 783
    Pomógł: 27
    Ocena: 149
    To wyjaśniam
    Kolega poprosił mnie abym zrobił mu reglator temperatury do warzenia piwa pszennego. Termostat musi mieć zawarte kombinacje o temperaturze i czasie trwania tej temperatury.
    Zbudowałem interface do DS1820 i napisany został software w delphi.
    Teraz muszę sterować grzałką o mocy 3KW która czasami jest zamocna i wystarczało by połowa mocy.
  • #7 4377859
    Paweł Es.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 6981
    Pomógł: 1236
    Ocena: 693
    Wystarczy, że będziesz ją włączał ze zmiennym czasem, przy przekaźniku półprzewodnikowym włączającym w zerze to idealne rozwiązanie.

    Dzielisz okres minuty na 60 równych odcinków. I właczasz grzałkę na N sekund z 60-N sekundami przerwy i masz regulację średniej mocy (bezwładność układu grzewczego uśredni te włączenia i przerwy)

    I masz regulację od 0 do 100% co 1.6% (a jak dasz większą rozdzielczość czasu np. co 0.6 s to i co 1%)

    Pśr=3kW*(Tzał/Tokr)=3kW/60s*N*0.6s=N*30W gdzie N od 0 do 100
  • #8 4377876
    Quarz
    Poziom 43  
    Posty: 14357
    Pomógł: 1646
    Ocena: 629
    Jedno z rozwiązań masz TAM, tylko zastosowany triak musi być na większy prąd (minimum 16A RMS i na porządnym radziatorze).
    Oczywiście LED optotriaka sterującego potrzebuje szeregowego rezystora ograniczającego prąd.
    Innym rozwiązaniem jest zakup w/w łącznika w formie układu scalonego w którym jest już wszystko wewnątrz, ale jest to w sumie drożej.

    Pozostaje kwestia właściwej regulacji za pomocą Sterowania Grupowego, ponieważ łącznik ten (ze względu na minimalizację zniekształceń przebiegu prądu) łączy "w zerze" i nie zaleca się tu (duża wartość mocy a domyślam się, iż jest to grzałka jednofazowa) Sterowania Fazowego.

    Proponuję "przestudiowanie" zasady działania i regulacji za pomocą regulatora temperatury typu PID.

    Pozdrawiam

    Dodano po 8 [minuty]:

    Paweł Es. napisał:
    Wystarczy, że będziesz ją włączał ze zmiennym czasem, przy przekaźniku półprzewodnikowym włączającym w zerze to idealne rozwiązanie.

    Dzielisz okres minuty na 60 równych odcinków. I właczasz grzałkę na N sekund z 60-N sekundami przerwy i masz regulację średniej mocy (bezwładność układu grzewczego uśredni te przerwy)

    I masz regulację od 0 do 100% co 1.6% (a jak dasz większą rozdzielczość czasu np. co 0.6 s to i co 1%)

    dla przedziału czasu 1 sekunda już wypada rozdzielczość 2% (1/50s) ! ! !
    Natomiast kiedy okres regulacji będzie większy to ta rozdzielczość będzie rosnąć, przecież minimalny kwant energii pozostaje taki sam i będzie to 3000W•(1/50s)=60J ....

    Quarz
  • #9 4378693
    Paweł Es.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 6981
    Pomógł: 1236
    Ocena: 693
    Oczywiście, ale przy urządzeniach grzejnych (a tu zdaje się mamy do czynienia ze sporym urządzeniem o sporej bezwładności cieplnej) nie jest wymagana aż taka częstotliwość sterowania. Poza tym przy sterowaniu z Windowsów (co zapowiada autor) to lepiej wybrać dłuższe czasy niż krótsze, bo łatwiej je uzyskać (w sensie powtarzalności) niż te krótkie ( dzięki "bogatemu" życiu wewnętrznemu okienek zamulającemu system)
  • #10 4380037
    Czesiek
    Poziom 28  
    Posty: 1124
    Pomógł: 99
    Ocena: 116
    Skoro sterowanie ma być z PC (bo tam jak zrozumiałem dołączony jest czujnik temperatury DS...) to przekaźnik półprzewodnikowy np. http://www.tme.pl/katalog/index.phtml?f_szukaj=ASR-25DA - sterowany 4-32V, załatwia temat. Sterowanie z LPT a regulator mocy (grupowy) programowo.
  • #11 4380332
    Dariusz Goliński
    Poziom 22  
    Posty: 783
    Pomógł: 27
    Ocena: 149
    Nie rozumiem tego sterowania grupowego.
    Przekaźnik załącza pod warunkiem podania na wejściu zasilania z zakresu do 32V. Stan załączenia nie jest zależny od napięcia załączającego.
  • #12 4380351
    Quarz
    Poziom 43  
    Posty: 14357
    Pomógł: 1646
    Ocena: 629
    Witam,
    Dariusz Goliński napisał:
    Nie rozumiem tego sterowania grupowego.

    Ooo... to będzie trudno nam rozmawiać... a Google na to, ZOBACZ, a tam np. TO i PCeta proponuję odstawić do znacznie poważniejszych zadań.

    Dariusz Goliński napisał:
    Przekaźnik załącza pod warunkiem podania na wejściu zasilania z zakresu do 32V. Stan załączenia nie jest zależny od napięcia załączającego.

    ? Ale co chodzi? Poczytaj i zrozum zasadę przyłączania odbiornika rezystancyjnego do źródła napięcia sinusoidalne zmiennego w "zerze" (a tak łączą tamte łączniki podane w lince do TME), czyli w chwilę po przejściu przebiegu napięcia sinusoidalnego przez wartość równą zero, a więc wtedy kiedy wartość chwilowa tego napięcia wynosi kilkanaście woltów.

    Pozdrawiam
  • #13 4383298
    Dariusz Goliński
    Poziom 22  
    Posty: 783
    Pomógł: 27
    Ocena: 149
    Sorki
    Wczoraj byłem trochę zakręcony, dużo spraw i kilka problemów.
    Sterowanie grupowe to poprostu włączanie i wyłączanie.
    Tak na chłopski rozum.
    Dodając te przekażniki półprzewodnikowe i odpowiednią funkcję w programie powinno być oK.
    Zrobię i dam znać jak mi to wyszło.
  • #14 4386849
    Paweł Es.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 6981
    Pomógł: 1236
    Ocena: 693
    Tak, to włączanie i wyłączanie tylko na granicach okresów napięcia sieci d i średnia mocy w odcinku czasu (to takie PWM tylko na małej częstotliwości powtarzania "impulsów" a układ grzejny jest układem uśredniającym o bardzo dużej stałej czasowej)
  • #15 4387383
    tronics
    Poziom 38  
    Posty: 5065
    Pomógł: 358
    Ocena: 840
    A ja bym powiedział...wyprostować napięcie, dołożyć tranzystor mosfet i sterowanie poprzez transoptor z LPT (pwm o niskiej częstotliwości)...mostki na 20A wcale nie są drogie, tranzystor w zasadzie też nie. A dla grzałki wszystko jedno jak będzie zasilana ...
  • #16 4387975
    Quarz
    Poziom 43  
    Posty: 14357
    Pomógł: 1646
    Ocena: 629
    Witam,
    tronics napisał:
    A ja bym powiedział...wyprostować napięcie, dołożyć tranzystor mosfet i sterowanie poprzez transoptor z LPT (pwm o niskiej częstotliwości)...mostki na 20A wcale nie są drogie, tranzystor w zasadzie też nie. A dla grzałki wszystko jedno jak będzie zasilana ...

    a ja mam na powyższą propozycję zasadnicze pytanie: a skąd wziąć źródło napięcia do wysterowania owego MOSFETa?
    Mile widziałbym schemat Twojej propozycji zamiast małokomunikatywnego opisu słownego... :cry:

    Pozdrawiam
  • #17 4395431
    Czesiek
    Poziom 28  
    Posty: 1124
    Pomógł: 99
    Ocena: 116
    Oponuję przy przekażniku półprzewodnikowym. Model, który proponowałem powyżej jest tani, zapewnia włączenie w "zerze", zapewnia izolację 10Gom, wymaga małego prądu sterującego (impedancja wejściowa 1,5kom) np. z LPT.
    Wszelkie kombinacje z MOSFETem (wymaga dodatkowo prostownika), tyrystorami, stycznikami - będą droższe i trudniejsze do zrealizowania.

    Sterowanie grupowe to w istocie włączanie i wyłączanie w czasie.
  • #18 4395475
    tronics
    Poziom 38  
    Posty: 5065
    Pomógł: 358
    Ocena: 840
    Cytat:
    Wszelkie kombinacje z MOSFETem (wymaga dodatkowo prostownika), tyrystorami, stycznikami - będą droższe i trudniejsze do zrealizowania.

    No dobra...trudniejsze do zrealizowania owszem, ale czemu od razu droższe? Z tego co widzę cena netto przy zakupie od 1 do 5 sztuk to ok. 35 zł.

    Jedno z tańszych i mniej skomplikowanych rozwiazań to np. U2008b i sterowanie przez dołączanie dodatkowych rezystancji do pinu 6 (o ile się orientuję wystarczą rezystory z równolegle dołączonymi tranzystorami...sterowanymi z LPT). Taki układ wysterowywałby triaka (też niedrogi element) z kątem zapłonu zależnym od rezystancji (regulowanej skokowo). Tyle tylko, że przy użyciu triaka/tyrystorów należy liczyć się z zakłóceniami.

Podsumowanie tematu

✨ Dyskusja dotyczy sterowania grzałką 3 kW na 230 V z portu LPT w trzech stopniach mocy, z uwzględnieniem częstego włączania i wyłączania. Przekaźnik elektromagnetyczny jest odrzucony ze względu na zużycie mechaniczne, proponowane jest zastosowanie przekaźnika półprzewodnikowego (SSR) sterowanego sygnałem logicznym z portu LPT. Sterowanie mocą realizowane jest nie płynnie, lecz w trzech poziomach, np. pełna moc, połowa mocy i wyłączona. Zalecane jest sterowanie grupowe (włączanie i wyłączanie w zerze napięcia sieci) z modulacją czasu załączenia w obrębie okresu (PWM o niskiej częstotliwości), co pozwala na regulację średniej mocy grzałki bez zakłóceń i z minimalnym zużyciem elementów. Triaki o prądzie co najmniej 16 A RMS z radiatorami oraz optotriaki z rezystorami ograniczającymi prąd są wskazane do realizacji układu. Propozycje obejmują także gotowe moduły SSR, które zapewniają izolację galwaniczną i sterowanie napięciem 4-32 V. Alternatywnie rozważano użycie MOSFET-ów z prostownikiem, jednak wymaga to dodatkowych elementów i zasilania. Sterowanie programowe z PC (Delphi) i czujnikiem DS1820 umożliwia implementację regulatora temperatury z funkcją PID. Wskazano, że ze względu na dużą bezwładność cieplną grzałki, nie jest konieczna wysoka częstotliwość sterowania, a dłuższe okresy włączania/wyłączania są bardziej stabilne przy sterowaniu z systemu Windows. Omówiono również możliwość regulacji mocy przez dołączanie rezystorów i sterowanie kątem zapłonu triaka (np. układ U2008b), jednak wiąże się to z większymi zakłóceniami elektromagnetycznymi.
Podsumowanie AI na podstawie dyskusji. Może zawierać błędy.
REKLAMA