Самодельный «РМ-2» с внешним управлением.

вы ребята зря ссоритесь.
давайте я вам свои мысли на этот счет выдам.

ваша идея заключается в том, чтобы многократно измерять мгновенное напряжение в течении периода синусоидального тока. походу дела вы выполняете некие математические действия чтобы получить сумму площадей поверхности ограниченной этой синусоидой.

к сожалению готового решения, при котором симистор включался бы в начале полупериода, а выключался по достижению определённого момента достаточного для выделения на нагрузке требуемой мощности у нас нет.
и мы сначала пропускаем некоторый отрезок времени а потом включаем симистор и за оставшееся время получаем искомую мощность.

откуда мы узнаём время включения?

делаем измерения за предыдущие пол периода, в лучшем случае, по другому ни как.

и вы мне тут утверждаете, что получаете очень точные измерения?
да вы используете каждый раз вчерашние измерения, как можно говорить о их точности на сегодня
какой смысл в отслеживании вчерашних гармоник
мало того...
судя по вашим расчетам, вы измеряете напряжение и до включения симистора и после.

Надеюсь вы понимаете, что измерения до включения симистора не несут для вас полезной информации, так как в не нагруженной линии напряжение выше, чем в нагруженной и это зависит от длины линии(её сопротивления)- это безальтернативно.


итак измерять напряжение нужно только с подключенной нагрузкой, а для этого надо знать момент её подключения(время задержки включения).

как вы его рассчитываете? 

mekkaod, я рад за тебя, что ты наконец-то понял о чём я говорю на протяжении многих постов здесь и в соседней теме.
Если использовать ТТ и на его нагрузке во вторичной обмотке масштабировать ток в напряжение, то измерения можно вести как говорит m16. Конечно, для измерения тока можно использовать не только ТТ, но и преобразователи ток/напряжение (датчики тока).

АлкашЪ, какая разница как мерять, вопрос как считать время открытия симистора.

Во-о-т... Об этом же также много говорил, но ты дал более понятное определение, т.е. - "вчерашний день"
Если бы питающая сеть "стояла колом", то вычислив угол сразу же после включения по одному периоду можно было бы его использовать и далее в др. периодах.
Опять же, считая угол через СКЗ в вчерашнем периоде реальной питающей сети рассчитывать на большую точность поддержания мощности в сегодняшнем периоде не получится. 

через СКЗАлкашЪ, 19 Марта 19, 10:51

расшифруй, не знаю аббревиатуры.
а лучше сразу формулу, этого расчета, ато как то прямо не понятно

СКЗ - среднеквадратичное значение.

АлкашЪ, вот получил я среднеквадратичное за полпериода, как узнать время задержки включения?

Мысли разные, но они мне не нравятся из-за некорректности.
Хотя, о какой корректности может идти речь, если мы используем данные (СКЗ=RMS) из вчерашнего дня. Вчера было пасмурно, а сегодня солнышко...
Нада думалку напрячь

к сожалению готового решения, при котором симистор включался бы в начале полупериода, а выключался по достижению определённого момента достаточного для выделения на нагрузке требуемой мощности у нас нет.mekkaod, 19 Марта 19, 09:37

Шунтирующий транзистор  - устроит отца русской демократии??  ))   Достаточно - просто подать на транзистор кратковременный импульс (на время - достаточное для рассасывания тиристора)..  и радиатора не нужно..    основная нагрузка - идет через тиристор.. 

откуда мы узнаём время включения?mekkaod, 19 Марта 19, 09:37

да ниоткуда, его  вычисляет алгоритм стабилизации мощности.  я  опробовал  два варианта :
а)однофазный РМ  на  меге16  со стабилизацией  мощности  через  измерение  RMS тока  и  сопротивление тэна,  угол  отрытия  регулируется  ПИД-ом
б) трёхфазный РМ  на  тыни13  со стабилизацией  мощности  через  измерение  RMS напряжения  и  сопротивление тэна,  угол  отрытия  регурируется   не  хитрым алгоритмом  , я называю его  скользящим. суть:

if U_ctrl = U_rms  TOP_T0 = TOP_T0
if U_ctrl < U_rms  TOP_T0 = TOP_T0 + step_fase
if U_ctrl > U_rms  TOP_T0 = TOP_T0 - step_fase
где U_ctrl - заданное напряжение на нагрузке, U_rms - измеренное напряжение на нагрузке, TOP_T0 - модуль счёта таймера,  step_fase - шаг изменения модуля счёта при рассогласовании.

в  обоих  случаях  мощность  поддерживается  с точностью 0,5-1%,  чего вполне достаточно имхо.

делаем измерения за предыдущие пол периода, в лучшем случае, по другому ни как.
и вы мне тут утверждаете, что получаете очень точные измерения?
да вы используете каждый раз вчерашние измерения, как можно говорить о их точности на сегодняmekkaod, 19 Марта 19, 09:37

я  о  необходимости  очень  точных  измерений  спич не  вёл  потому как  они нах не нужны.  да  у меня  между  измерением  и коррекцией  два периода -  40мС,  и  что?
теория  автоматического  регулирования  говорит  о том  что  сначала  нужно измерить  регулируемую  величину ,  вычислить  ошибку со знаком (рассогласование),   по алгоритму  регулирования  вычислить  величину  воздействия.
а то  о чём  ты  говоришь это  к телепатам.

Надеюсь вы понимаете, что измерения до включения симистора не несут для вас полезной информации, так как в не нагруженной линии напряжение выше, чем в нагруженной и это зависит от длины линии(её сопротивления)- это безальтернативно.mekkaod, 19 Марта 19, 09:37

Костя, какая нагруженная линия?  я  rms  напряжение  измеряю  непосредственно на  тэне   и  руководствуясь  уставкой  стабилизирую его.   измерение  напряжения  только  в моменты  открытия  симистора   неоправданно  усложняют  алгоритм,  нахрен этот гемор нужен?

итак измерять напряжение нужно только с подключенной нагрузкой, а для этого надо знать момент её подключения(время задержки включения).mekkaod, 19 Марта 19, 09:37

совсем не нужно,  можно но не нужно.  получится что во время  открытия симистора кроме подсчёта  квадратов  нужно  распыляться  на подсчёт  времени открытия, нахрена?   ацп  молотит  весь  период  в режиме непрерывного  преобразования  а нам  остаётся  в промежутках   между преобразованиями  посчитать  квадраты  и суммировать их.  чувствуешь разницу?

к сожалению готового решения, при котором симистор включался бы в начале полупериода, а выключался по достижению определённого момента достаточного для выделения на нагрузке требуемой мощности у нас нет.mekkaod, 19 Марта 19, 09:37

позволь спросить : в чём принципиальная разница когда  включать/выключать симистор?

Шунтирующий транзистор  - устроит отца русской демократии??Zapal, 19 Марта 19, 13:05

Вот здесь: [сообщение #13485001] я показал как это сделать, а вот здесь: [сообщение #13485478] мой ответ m16. Своё сообщение, из которого мною приведены цитаты, m16 сегодня удалил. Интересно бы узнать - из каких соображений?
Тут есть маленький булыжник. Дело в том, что падение напряжения на шунтирующем транзисторе должно быть меньше, нежели на тиристоре, в противном случае транзистор может не "перехватить" ток тиристора ниже тока удержания. 
Кстати, модель была сделана по просьбе us_ov, который обозвал меня троллем, пустозвоном. И наличие диодного моста с тиристором его хотелки, но обвинение от m16 за такую порнуху принял на себя, не переложил на заказчика.

Тут есть маленький булыжник.АлкашЪ, 19 Марта 19, 14:32

Ни должно быть никаких особых затруднений.  ассортимент транзисторов - достаточно богатый.. 

Есть еще вариант - в помощью второго тиристора (симмистора) и ускорительного конденсатора..
Такие схемы применяют в основном на тепловозной автоматике - в цепи коммутации постоянного тока. (во вспомогательных цепях возбуждения главного генератора)..
https://pandia.ru/text/80/551/1355.php

но.. за все надо платить...  потребуется вспомогательный источник - для заряда конденсатора...

давайте я опишу тут вам свой алгоритм, пусть будет.
итак
1.симистор открывается  в начале полуволны.
2.после этого в определённый момент измеряется мгновенное напряжение в нагруженной линии.
3.этот момент всегда одинаковый и напряжение измеренное в нем сопоставляется с действующим измеренным обычным цифровым вольтметром.
это тарировка(может быть подстроена из меню, по любому прибору).
оно же используется для индикации при работе.
4.по установленным параметрам мощности и сопротивлении тена, и измеренному напряжению
по формулам:

рассчитывается время задержки симистора и загружается в таймер.
5.по рассчитанному времени задержки и измеренному напряжению
по формулам:

обратно рассчитывается мощность, для индикации(мощность выставленная и индицируемая может быть разной, так как может например не хватать напряжения настолько, что диапазон регулирования закончился и симистор открыт полностью, или в соответствии с изменившимся давлением ПИД изменил мощность)
пункты 4 и 5 повторяются.

Когда все извращения иссякнут - мы вернемся к стабилизации мощности - по давлению в кубе. 

Именно так, так и будет.
Как меломаны отклонили цифру, так и здесь, похоже, к этому придём.

если  используется AVR то  таймер справиться, а АЦП - нет.m16, 19 Марта 19, 08:42

Сорри, забыл уточнить я не работаю с AVR только с PIC и рассчитывал для них

если у контроллера АЦП 12разрядов и выше , то вполне возможноm16, 19 Марта 19, 08:42

тут дело в том что чем выше разрядность там больше время преобразования АЦП, лучше бы вообще 8 разрядное но там получится уровень через 1 вольт даже чуть выше учитывая что пиковое напряжение больше 300 в

за период сетевого 20мС  равно 307  при тактовой частоте проца 12,8Мгц.m16, 19 Марта 19, 08:42

Я думаю мерять надо не за период а за полупериод так, как предполагается что  полупериоды  в периоде симметричны, а это 10 мСек и если брать 360 отсчетов, каждый отсчет  будет 27 мкСек, частота выборок в этом случае должна превышать 37 кГц. За второй полупериод можно производить окончательные расчеты и вычислять время включения следующего периода.

режим быстрого преобразования
Микроконтроллер PIC16C74
Тактовый сигнал 20МГц
Минимально допустимое время Tad = 1.6 мкс
Tad = 32/Fosc; Tad = 1.6 мкс
Ttrac = (5 мкс + 0 мкс + 2.57 мкс) = 7.57 мкс
Tcon = 1.5 * 1.6 мкс + 8 * 1.6 мкс + (8 – (2 * 50 нс) = 15.2 мкс
Полное время преобразования
T = 15.2 мкс + 7.57 мкс + 2 * 1.6 мкс = 25.97 мкс
Максимальная частота выборок
F = 38.5 КГц
Параметры расчета описывать не буду кому интересно найдет сам

таймер здесь совсем не нужен , АЦП запускается  в начале периода в режиме непрерывного преобразования и всё.m16, 19 Марта 19, 08:42

Таймер нужен для того чтобы не зависеть от временных параметров АЦП, которые не стабильны и зависят в свою очередь от  времени зарядки, от температуры, от входного сопротивления, а нам нужно определенное количество выборок за полупериод 360. Сработал таймер, посмотрел флаг окончания преобразования АЦП, взял данные и потом снова запустил преобразование. Ну и дальше можно возводить в квадрат и суммировать с накопителем, и все через равные промежутки.  
Ну и по таймеру можно выставлять точное время открытия симистора, ну или закрытия, что тоже возможно, вопрос с шунтирующим транзистором был выше, кстати я сам этим пользовался

Ну и в конце, есть PIC18F2331, или аналогичные, с быстрым АЦП, можно применять их, там можно и 12 разрядное кодирование применить

Добавлено через 9мин.:

Надеюсь вы понимаете, что измерения до включения симистора не несут для вас полезной информацииmekkaod, 19 Марта 19, 09:37

Почему не несут 0 на нагрузке тоже информация и участвует в расчетах RMS.  

итак измерять напряжение нужно только с подключенной нагрузкой, а для этого надо знать момент её подключения(время задержки включения)mekkaod, 19 Марта 19, 09:37

А нам то ее зачем знать, решение о включении симистора принимает контроллер, он же и запустит начало измерения.
Ну а если измерение и управление на разных контроллерах, тогда,  появился на порту сигнал при включении симистора начинай считать, пропал кончай. Только количество выборок будет зависеть от угла включения, их придется считать, так как  их количество тоже участвует в расчетах RMS.

PS
Конечно не все так просто поэтому и и задал вопрос

Один маленький вопрос, как напряжение считать будешь?Александр Волков, 18 Марта 19, 09:38

Добавлено через 12мин.:

1.симистор открывается  в начале полуволны.mekkaod, 19 Марта 19, 16:40

Осмелюсь спросить, а где пункт когда он закрывается.
И еще, я не понял, ты хочешь сказать что по одному замеру мгновенного значения можно вычислить СКЗ всего полупериода. Хм, может что то новое изобрели пока я спал.
А вообще преклоняюсь столько формул расписать на листке, я бы не смог, честно. 

давайте я вам свои мысли на этот счет выдам.mekkaod, 19 Марта 19, 09:37

Коль пошла такая пьянка, то выставляю свою закусь на стол обсуждения.
Начнём с того – что такое СКЗ тока, напряжения?
Это среднеквадратичное значение измеряемого параметра (ток/напряжение) за какой-то промежуток времени.
Едем дальше.
Что такое куб + колонна (НБК, РК…) ?  – это интегрирующее звено в цепи обратной связи при рулёжке мощностью через давление в кубе. Поскольку это интеграл, то время отклика на повышение/понижение мощности составляет десятки секунд и участники дискуссии прекрасно это знают и не единожды наблюдали на практике по изменению давления.
Так вот, думается мне, что измерения СКЗ и вычисленный угол делаем как обычно за 10мс или 20мс.
В память МК складываем вычисленные углы, например, за 0,5-1 секунд.  Из складируемых углов МК вычисляет средний угол на включение ключа. С каждым разом, при поступлении новой инфы о текущем угле, хранящаяся в МК угловая инфа обновляется и вычисляется новый угол включения ключа. Грубо говоря, интеграл вычисляется дважды – при расчёте СКЗ ток/напряжение за 10-20мс и углов за 1-5 сек.
Может коряво пояснил свою мысль и имеет ли такой алгоритм право на жизнь, не знаю, надо пробовать на железе.

Может коряво пояснил свою мысль и имеет ли такой алгоритм право на жизньАлкашЪ, 20 Марта 19, 07:44

Да нормально пояснил, единственное что если вычислять СКЗ  напряжения и тока наверное придется ставить два контроллера, так как АЦП на большинстве МК один, только входы разные подключаются.
Или же брать контроллер с быстрым преобразованием и мерят поочередно напряжение и ток, с разных входов, один такт меряет ток другой напряжение и складывается в разные переменные, а в конце полупериода подсчитываются     

... единственное что если вычислять СКЗ  напряжения и тока наверное придется ставить два контроллера...Александр Волков, 20 Марта 19, 08:10

Не-е-е... я не сторонник нагромождения кучи МК. Если считать мощу через сопротивление ТЭНа и напряжение или ток, то ресурса одного МК может и хватит, ведь до этого так и делали.
И потом, ведь есть спец. м/сх AD736 (см. вложение) используемая в мультяшках, у которой приемлемая погрешность. Так вот, измерение СКЗ поручить АD736, а МК берёт с неё напряжение, например, раз в секунду, нарезает отрезки и измеряет напряжение в оных, вычисляет интеграл и из него угол включения ключа. По крайней мере у меня в модели аналоговый вариант работает на ура. Кстати, в ней я могу (и в железе тоже возможно) сделать максимальную чувствительность на входящий параметр из ОС (например, датчик давления или AD736) в зоне регулирования. Ведь сами подумайте, если мы, например, делаем разгон на 3кВт, то ректификацию на 1-2кВт. Нафига нам вылавливать блох по моще выше и ниже этой зоны?

... проще забиться в угол и не отсвечивать... )))Zapal, 20 Марта 19, 09:10

да ладно тебе прибедняться, лучше скажи как обстоят дела с ваянием МУ.
     

расшифруй, не знаю аббревиатуры.
а лучше сразу формулу, этого расчета, ато как то прямо не понятноmekkaod, 19 Марта 19, 10:56

СКЗ-среднеквадратичное значение, в зарубежной терминологии применяется аббревиатура RMS (rms) - root mean square.
В математике для набора чисел x1, x2, ..., xn количеством n среднеквадратичное значение (rms) определяется выражением:


Например, для чисел 2,3 и 6 среднеквадратичным значением будет квадратный корень из (2²+3²+6² ) /3.
√(49/3) = 4.04