Регулятор мощности нагрева на симисторе ТС80-ТС125

Это очень противная задачка. Точно измерить мощность после тиристорного регултора можно только специализированным ваттметром, лучше электродинамическим.Rudy, 14 Сент. 08, 23:55

Именно поэтому я в своём контроллере отказался от фазового управления мощностью и затеялся с Брезинхемом. Пропуск целых периодов позволяет регулировать мощность линейно, что имхо очень удобно. 

Именно поэтому я в своём контроллере отказался от фазового управления мощностью и затеялся с Брезинхемом. Пропуск целых периодов позволяет регулировать мощность линейно, что имхо очень удобно. 
Kotische, 15 Сент. 08, 03:31

Если ты синхронизнулся с сетью, то это самый правильный и удобный способ. И обычный (без Брезинхема и синхронизации с периодом порядка одной секунды) тоже неплох. А фазовое управление без процессора лучше не делать, да и с процессором тоже.

И тут в беседу специалистов влез дилетант.

Если даже исхитриться и абсолютно точно измерять подводимую мощность, это значение не будет сколько-нибудь полезно, так как надо будет с той же точностью измерять мощность тепловых потерь куба и колонны. А это весьма гемморойно , так как потери зависят от очень многих параметров.

Но если припекло оценить подводимую мощность, это можно сделать подручными методами.
Моя любимая фраза - "Используй то, что под рукою И не ищи себе другое".

С удовлетворительной точностью измерить энергию, подведенную к ТЭНу, можно с помощью бытового электросчетчика и секундомера
Методика такая.
К зажимам ТЭНа подключаем любой вольтмер переменного напряжения на подходящее напряжение(я использовал стрелочный микроамперметр на 100 микроампер с резистором на 2.2 мегома).
В куб заливаем воду, чтобы ТЭНы во время опытов не сгорели.
Регулятором устанавливаем любое значение мощности и записываем соответствующие ему показания вольтметра.
Теперь берем секундомер и идём к своему квартирному счетчику. На мордочке счетчика написано, какое количество оборотов диска соответствует одному киловатт-часу (на моём счетчике - 800).
Считаем сколько оборотов сделает диск за 1 минуту, записываем, и повторяем эту операцию для разных регулируемых мощностей по несколько раз.
Теперь, когда информация собрана, переходим к расчетам. Для каждого замера определяем мощность, соответствующую показаниям вольтметра. Для этого количество оборотов, накрутившихся за минуту, нужно умножить на 60 и разделить на цифру, которая написана на морде счетчика (которая у меня - 800). Так, при киловатте мощности, мой счетчик за минуту делает чуть больше 13 оборотов в минуту.

Более точные замеры получатся, если считать количество секунд, за которые произойдет некоторое целое количество оборотов. Тогда мощность можно вычислить по формуле

Р = 1000 х N/800 x 3600/T , где

Р - определяемая мощность в ваттах,
N - количество оборотов диска,
800 - количество оборотов диска счетчика, соответствующих 1 киловатт-часу,
3600 - количество секунд в часе,
Т - количество секунд, за которые накрутились N оборотов диска.

Разумеется, во время замеров все другие потребители электроэнергии должны быть отключены.

========================================

И в заключение, всё это фигня.

Я не хочу знать величину мощности, подводимой к кубу и не хочу знать какую её часть куб теряет.
Я поставил задачу поддерживать стабильным давление в кубе, и датчик-реле давления успешно с этой функцией справляется, периодически (раз в 1-2 секунды) переключая мощность с заведомо маловатой (около 700 ватт) на заведомо великоватую (1000 или 2000 Ватт). Фактическая потребляемая мощность автоматически устанавливается между этими двумя значениями на той величине, которая нужна в данный момент, и мне до одного места на какой именно. Но если я захочу выяснить эту величину, я легко определю её по скважности импульсов переключения. Хотя не вижу причин, которые могли бы подвигнуть меня на такую бессмыслицу.

С удовлетворительной точностью измерить энергию, подведенную к ТЭНу, можно с помощью бытового электросчетчика и секундомера
И в заключение, всё это фигня.

Я не хочу знать величину мощности, подводимой к кубу и не хочу знать какую её часть куб теряет.
Я поставил задачу поддерживать стабильным давление в кубе, и датчик-реле давления успешно с этой функцией справляется, периодически (раз в 1-2 секунды) переключая мощность с заведомо маловатой (около 700 ватт) на заведомо великоватую (1000 или 2000 Ватт). Фактическая потребляемая мощность автоматически устанавливается между этими двумя значениями на той величине, которая нужна в данный момент, и мне до одного места на какой именно. Но если я захочу выяснить эту величину, я легко определю её по скважности импульсов переключения. Хотя не вижу причин, которые могли бы подвигнуть меня на такую бессмыслицу.
Игорь, 15 Сент. 08, 09:14

Счетчик это и есть специализированный ваттметр, только с интегрированием.
Не забудь выключить все электроприборы, холодильник, свет и т.п.

А подход совершенно справедливый. Точно задавать значение мощности не требуется, нужно точно поддерживать заданный параметр. А инерционность системы вполне позволяет период регулировки 1-2 секунды.

И обычный (без Брезинхема и синхронизации с периодом порядка одной секунды) тоже неплох.Rudy, 15 Сент. 08, 03:57

Я с тобой соглашусь, но уточню...
Без Брезинхема нельзя сделать период ШИМа достаточно большим, будут значительные пульсации...
но для наших целей, период 2 сек даёт 200 уровней регулеровки мощности, что вполне достаточно! 

Привет, Rudy!
Я достаточно долго извращался, измеряя вносимое в куб тепло, пока не поставил на куб манометр и не стал наблюдать за давлением в кубе.
Оказалось, что установить вручную мощность, при которой давление в кубе остаётся стабильным достаточно долго, не представляется возможным. Рано или поздно давление либо сползает к мизеру, либо улетает к захлёбу. Тогда я и пришел к регулированию мощности по давлению в кубе.

Предлагаю определить цель регулирования мощности и способ её достижения.
Цель - создание и поддержание потока пара, наиболее приближенного в данный момент к величине, после которой начинается захлёб. Это обеспечит максимальную производительность и эффективность системы.

Как достичь этой цели?
Устанавливая поддерживая фиксированное значение мощности?
Плохо. Ежесекундные микроскопические избытки или недостатоки мощности суммируются, и уже через десяток минут эта сумма становится весьма ощутимой.

Поддерживая давление в кубе на определенном уровне?
Уже лучше, нет суммирования погрешности. Но тоже плохо, так как давление, необходимое для поддержания предзахлёба, не является постоянной величиной, а зависит от величины отбора (флегмового числа), вязкости, плотности, поверхностного натяжения и других характеристик пара и флегмы, то есть меняется по времени.

Вывод, который приходит мне в голову, таков. Не имея правильного алгоритма управления давлением, нужно использовать более верный подход - стабилизацию давления в кубе, а не фиксацию подводимой мощности.
Я предполагаю, что для учета влияния останова отбора, когда поток флегмы в колонне заметно увеличивается, надо бы уменьшать значение стабилизируемого давления, когда отбора нет.
Это можно сделать двумя способами.
1-й, более правильный. Использовать два датчика-реле давления. При наличии отбора управлять мощностью одним из них, а при отсутствии - другим, с большим порогом.
2-й, более простой. В те периоды, когда отбор запрещен, запретить датчику-реле давления увеличивать мощность. Пусть без отбора греет на минимуме.

При ближайшей ректификации реализую 2-й способ. 

Но тоже плохо, так как давление, необходимое для поддержания предзахлёба, не является постоянной величиной, а зависит от величины отбора (флегмового числа), вязкости, плотности, поверхностного натяжения и других характеристик пара и флегмы, то есть меняется по времени.
Игорь, 15 Сент. 08, 11:50

А вот это весьма сложный и спорный вопрос. Тут нужно очень серьезно думать. Мне не нравится твой импульсный алгоритм отбора. Мне кажется что лучше делать плавный. Тогда флегмовое число можно считать постоянным и держать постоянное давление. Но в процессе изменения концентрации в баке можно вносить небольшую, плавную и медленную коррекцию (если нужно). По моим наблюдениям ее делать не нужно. При стабильном давлении все и так хорошо. Но вопрос остается, можно и поиграться.

Я предполагаю, что для учета влияния останова отбора, когда поток флегмы в колонне заметно увеличивается, надо бы уменьшать значение стабилизируемого давления, когда отбора нет.
Игорь, 15 Сент. 08, 11:50

Опять же повторю, что мне не нравится такой режим колонны. Колонну нужно вывести на наиболее оптимальный режим и держать в нем, а не болтать ее туда-сюда.

Это можно сделать двумя способами.
1-й, более правильный. Использовать два датчика-реле давления. При наличии отбора управлять мощностью одним из них, а при отсутствии - другим, с большим порогом.
2-й, более простой. В те периоды, когда отбор запрещен, запретить датчику-реле давления увеличивать мощность. Пусть без отбора греет на минимуме.
При ближайшей ректификации реализую 2-й способ. 
Игорь, 15 Сент. 08, 11:50

Одно реле - это еще туда-сюда, но два...
Проще сделать по другому. Взять аналоговый датчик давления, сравнить его сигнал с заданной величиной (задаваемое значение давления) и разницу (усиленную, смешанную с интегралом и т.д. и т.п.) подать на управление мощностью. Получится плавная регулировка с четко задаваемыми параметрами. Причем если лениво делать нормальный симисторный регулятор - можно подать его на реле (включать при достижении сигналом рассогласования некоторого уровня), тоже будет работать, но чуть грубее.

А для коррекции концентрации в баке добавить к уровню напряжения задаваемого значения давления сигнал с датчика температуры бака (с нужными коэффициентом и полярностью) - вот тебе и вся коррекция.

Если хочешь болтать давлением при переключении отбора - тоже просто. К тому же управляющему сигналу добавляешь некоторую константу когда отбор включен. При этом давление при включенном отборе будет увеличиваться на соответствующую величину, которую ты сможешь легко регулировать.

Господа электронщики.Есть ещё один вопросик по тиристорному регулятору.
Переменное сопротивление 500 кОм,в цепи управления,я заменил на равномерную разбивку из нескольких постоянных с равным интервалом,полагая что получу ступенчатое регулирование(20 положений).Вроде как оно так и вышло,но в работе и с нагревательными элементами и с движками замечаю,что зависимость-то здесь отнюдь не линейная.То есть,допустим изменив сопротивление в управлении в два раза,совершенно не означает,что и на выходе получится пропорциональное изменение.Подтвердите или опровергните мои наблюдения.А если это действительно так,то как изменить разбивку.Может существуют какие-то общие формулы или графики.Пока только планирую добавить в цепь небольшое переменное сопротивление для более точной подстройки параметров на выходе.

Klim, какую схему используешь? Ту, что в начале ветки?

Klim, посмотри [сообщение #2748] .
Твоя регулировка изменяет задержку включения симистора. Для линейной регулировки фазы, переменный резистор и без того должен иметь сложную (близкую к логарифмической) характеристику. А на это еще накладывается синус напряжения, а для линеаризации мощности нужна S-образная кривая. Поэтому не мучайся с попыткой слепого подбора, все равно точно не сделаешь. Лучше возьми хороший потенциометр, нарисуй большую шкалу и на ней нанеси удобные риски. Их положение определишь в процессе эксперимента с нужной градацией мощности. А потом, если хочешь, измерь сопротивление потенциометра для нарисованных положений и замени потенциометр на переключатель с соответствующими резисторами.
Только, по моему, лучше не ставить переключатель, а оставить все как есть, т.е. хороший потенциометр с рисками.

Klim, для чего тебе ступенчатое регулирование? Ведь одному и тому же положению переключателя или потенциометра каждый раз будет соответствовать другое количество паров, доходящих до дефлегматора. Суди сам.
Если до дефлегматора нужно довести 600 ватт, то при потерях 25% в куб нужно дать мощность 800 ватт. Допустим, это происходит про положении ИКС.
Если при следующей ректификации напряжение будет отличаться на 5%(допустим меньше), то при том же положении ИКС в куб поппадет не 800, а 800/1,05^2= 725 ватт. Потери куба при этом не изменятся( как были 200 ватт, так и останутся. Значит в дефлегматор прийдет количество пара, соответствующее не 600 ватт, как прошлый раз, а всего 525. В дефлегматор попадет количество пара на 12,5% меньше, чем прошлый раз.
Не стоит забывать, что потери, от которых зависит количества пара, идущего в дефлегматор, зависят от температуры воздуха вокруг куба, от скорости его движения, и даже от спиртуозности кубовой жидкости. так что если ты,ступенчато подбирая давление, пытаешься добиться стабильности парового потока, не трать время. Это невозможно.
А если просто хочешь иметь плавный регулятор, ставь потенциометр (или два последовательно, один на 300 К, второй на 30 или 15).

Как это не странно,но ретификация у меня привязана к одному и тому-же положению регулятора при разных условиях.Чувствую что мощность можно было-бы и увеличить,особенно к концу,так нет-же,один щелчок и колонна захлёбывается.Вдругую сторону наоборот затихает.То есть моя система позиционирования неудачна,всё-таки нужно переменное сопротивление.Но они мне не нравятся из-за своей непостоянности и короткого хода вращения.Как бы нет чёткой фиксации нужного положения.Как выход действительно можно два сопрота,для грубой и точной регулировки.Но опять же,хотелось бы иметь два близких по значению параметра для возможности регулировки давлением пресостата.Схемки с большим(вдвое) изменением мощности не очень-то нравятся.

Схемки с большим(вдвое) изменением мощности не очень-то нравятся.Klim, 09 Окт. 08, 16:48

Крель рекомендует изменять по прессостату мощность на треть.
Я изменяю с 670 ватт на 1000. Если 1000 становится недостаточно, изменяю с 670 на 2000.

они мне не нравятся из-за своей непостоянности и короткого хода вращения.Как бы нет чёткой фиксации нужного положения.Klim, 09 Окт. 08, 16:48

Делай на микроконтроллере, с Брезенхемом!
Повторяемость 100%! Регулеровка плавная! Харакртеристика линейная!
:)

Делай на микроконтроллере, с Брезенхемом!
Повторяемость 100%! Регулеровка плавная! Харакртеристика линейная!

Тёмный лес Пока ковырялся в регуляторе,обнаружил,что на нужной мне позиции сопротивление скачет в двое от нормальных ступений.Заводское отклонение от номинала.Заменю и добавлю переменное,небольшого сопротивления.Выкручусь как нибудь.

Делай на микроконтроллере, с Брезенхемом!
Повторяемость 100%! Регулеровка плавная! Харакртеристика линейная!
:)
Kotische, 10 Окт. 08, 00:03

Пож-та, подскажите где с ним можно ознакомиться.

Пож-та, подскажите где с ним можно ознакомиться.
miran44, 10 Окт. 08, 17:23

С кем "с ним"?
Если с микроконтроллером, то - http://www.gaw.ru/...rh128/index.htm у меня AtMega32
Если с Брезинхемом, то - http://algolist.manual.ru/graphics/painting/line.php
Если регулятором, то это моя личная разработка, хотя в ней нет ничего сложного и не обычного - обычная отладочная плата + оптотиристор,
если будешь делать, выложу схему и прошивку (с исходником)

Пож-та, подскажите где с ним можно ознакомиться.
miran44, 10 Окт. 08, 17:23

С кем "с ним"?
...
Если регулятором, то это моя личная разработка, хотя в ней нет ничего сложного и не обычного - обычная отладочная плата + оптотиристор,
если будешь делать, выложу схему и прошивку (с исходником)
Kotische, 10 Окт. 08, 23:08

С первыми двумя - для меня сложновато (я не программист).
В отношении третьего варианта - проще (я бывший электронщик).
Если все выложишь - буду очень благодарен.
Выберу наиболее приемлемый вариант.
Микросхемы зашить попрошу бывших коллег (я сейчас на пенсии...).

Контроллер - макетная плата,
то что внутри (нижняя плата) - компьютерный блок питания,
я от туда +5В и +12В использую.

Здоровая микросхема - AtMega32 - микроконтроллер,
маленькая металическая микросхемка - кварцевый генератор на 16МГц,
маленькая чёрная (в окружении конденсаторов) - MAX232N (74A020K) - конвертор RS232<->TTL (схема из даташита)
Под чёрным радиатором оптотиристор,
под белым радиатором диодный мост.
На оптроне выдраном из БП матричного принтера сделал детектор перехода питающего напряжения через ноль.

Если нужно продолжение, буду потихоньку рисовать схемку...
я её по частям паял и отлаживал...

...

Если нужно продолжение, буду потихоньку рисовать схемку...
я её по частям паял и отлаживал...
Kotische, 23 Окт. 08, 03:31

Продолжение нужно !!!
автор, рисуй ...! Ждём!