Jump to content

    

Регулирование мощности нагревателя (ик лампы)

Доброе утро.

Имею 4 лампы по 1 кВт. Хочу регулировать их мощность.

Знаю о двух способах, связанных с детекцией перехода через ноль и коммутацией нагрузки симмистором - фазовый - то есть задержка включения симмистора в каждом полупериоде, а также пропуск определенного количества фаз.

 

Первый мне кажется идеологически более правильным и точным (а мне важна не просто температура, но и соблюдение скорости нагрева).

Но на 4-х киловатах - не получится ли у меня глушилка вражеских голосов? Не повыбивает ли пробки у соседей?

Второй способ, основанный на пропуске полупериодов - по сути то же ШИМ, что и фазовый метод, но с более низкой частотой. Наверное будет мерцание ламп - мелочь, но неприятно.

 

Скажите, те, кто имеет практический опыт создания таких регуляторов - какие еще есть минусы и плюсы у этих способов регулирования? Ну и, если я все же выберу фазовый метод, что из себя должен представлять фильтр, который не пускал бы помехи в сеть?

Спасибо.

Edited by Сергей Борщ
Исправил заголовок, используем русский язык

Share this post


Link to post
Share on other sites

Готовый регулятор мощности до 4 кВт Вы можете купить на Алиэкспресс, за копейки. Разумеется, он тиристорный, построен на фазовом управлении. Пробки ни у кого не повыбивает,  но шуметь будет. В однофазную сеть такое не рекомендуется.

Второй способ хуже, ибо на таких мощностях создаст ощутимую низкочастотную помеху, которую фильтровать сложнее. И если пропускать, то целые периоды. Мерцания, если это всего лишь неприятно, не бойтесь. У столь мощных ламп большая тепловая инерция, мерцание будет малозаметным. Тем более, это ИК.

Вы бы объяснили, где будут эти лампы и для чего им регулировать мощность. Я так понимаю, не читать же при их свете книги?

Share this post


Link to post
Share on other sites
35 minutes ago, Herz said:

Второй способ хуже, ибо на таких мощностях создаст ощутимую низкочастотную помеху, которую фильтровать сложнее. И если пропускать, то целые периоды

Давайте, чтобы не было недопонимания и разночтений, уточним некоторые моменты.  Под пропуском целых периодов вы имеете в виду то, что нужно пропускать обе полуволны, а пропуски одной полуволны, хоть и целиком, чреваты помехами, я правильно понял?

Но опять таки, если пропускать не полуволну, а целые периоды, то частота чередования снизится в два раза, а вы именно это указали как недостаток.

В общем, первый абзац понятен. Второй или внутренне противоречив, или содержит неточности, .... или я дурак)

А почему, кстати, второй способ хуже? Ведь в нагрузке будет либо ноль, либо плавно нарастающая и плавно ниспадающая синусоида. Чего не скажешь о фазовом методе, который подразумевает мгновенное (условно говоря) включение нагрузки где-нибудь, на середине полуволны.

Вариант с али не пойдет, я не ручку хочу крутить, а управлять с микроконтроллера, силовая часть с симмисторами и оптосиммисттрами, детектором нуля, с выведенными входами для светодиодов оптосиммисторв уже есть. Плата с микроконтроллером уже есть, она выполняет еще массу других благородных задач.

Между ними осталось только воткнуть кабель, что существенно дешевле, чем покупать на али регулятор и вкрячивать его в уже проработанную схему.

Share this post


Link to post
Share on other sites

никогда не слышал, чтобы шумела сеть от пылесосов с регуляторами мощности. Там тоже киловатты, 1-2. Я вот владею пылесосом аж на 2,4квт.

Но я согласен, искажение формы сетевого напряжения ни к чему хорошему не приведёт.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да.... возникла мысль... у меня, если быть точным, не 4 квт, а 2 по 2 квт.  Если  периоды их включения разнести по времени, это улучшит обстановку? По аналогии с многофазными импульсниками..

Share this post


Link to post
Share on other sites

Мощность (именно мощность) не так просто регулировать, - сопротивление спирали сильно зависит от температуры...

Share this post


Link to post
Share on other sites
14 minutes ago, Tanya said:

Мощность (именно мощность) не так просто регулировать, - сопротивление спирали сильно зависит от температуры...

Учитывая, что в устройстве будет ПИД регулятор, изменение мощности в результате нагрева спирали будет влиять на температуру и регулятор будет выдавать корректировку. Не считаю нужным рассуждать сейчас о точности.... у меня вопрос был о помехах.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 минут назад, -=Женек=- сказал:

Учитывая, что в устройстве будет ПИД регулятор, изменение мощности в результате нагрева спирали будет влиять на температуру и регулятор будет выдавать корректировку.

 

Не все так просто... Хороший регулятор (температуры?) должен управлять именно мощностью... Тут есть хорошая новость - при включении тиристора на полный (или половинный) период мощность будет примерно пропорциональна времени включения, так как лампа сама будет неплохо стабилизировать ток.

И плохая - излучаемая мощность пропорциональна четвертой степени температуры. То есть при малой мощности ее доля, уходящая в теплопроводность (конвекция и др...) может быть больше излучаемой.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 minutes ago, Tanya said:

плохая - излучаемая мощность пропорциональна четвертой степени температуры. То есть при малой мощности ее доля, уходящая в теплопроводность (конвекция и др...) может быть больше излучаемой.

Это хорошая новость.  Конвекция мне только на пользу, камера закрытая, есть вентилятор для перемешивания воздуха.

 

4 minutes ago, Tanya said:

Не все так просто... Хороший регулятор (температуры?) должен управлять именно мощностью... Тут есть хорошая новость - при включении тиристора на полный (или половинный) период мощность будет примерно пропорциональна времени включения, так как лампа сама будет неплохо стабилизировать ток

Повторюсь у меня пид регулятор, в качестве входного параметра - рассогласование температуры. И, как мне кажется, возможно я и ошибаюсь, но даже если он будет регулировать нагрев в попугаях,  то должно получиться.

Share this post


Link to post
Share on other sites

яб не морочил себе голову и делал бы пропусками полных периодов, причем если у Вас две (или больше ламп), то пропуски бы более-менее равномерно чередовал бы между нагревателями. У меня один нагреватель (3 кВаттный) с обратной связью по платиновой термопаре и нагрев я именно так и делал (нагрев в диапазоне 0-1450С), до этого покупал какой-то китайский на тиристорах - у меня в радиусе пары метров глючили микроконтроллеры, после перехода на полный период - глюки исчезли.

Share this post


Link to post
Share on other sites
21 минуту назад, -=Женек=- сказал:

Повторюсь у меня пид регулятор, в качестве входного параметра - рассогласование температуры. И, как мне кажется, возможно я и ошибаюсь, но даже если он будет регулировать нагрев в попугаях,  то должно получиться.

В попугаях плохо.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, -=Женек=- сказал:

пропуски одной полуволны, хоть и целиком, чреваты помехами, я правильно понял?

Они чреваты появлением постоянной составляющей. А помехи будут всегда, называются они "эмиссия гармонических составляющих тока". Есть ГОСТ на эти виды помех. Вы бы для начала в симуляторе промоделировали варианты - половина вопросов отпала бы.

1 час назад, borodach сказал:

никогда не слышал, чтобы шумела сеть от пылесосов с регуляторами мощности.

Это другой класс оборудования. Пылесосы, электродрели и т.п. работают кратковременно, поэтому для таких нагрузок дают некоторое послабление по уровням эмиссии гармонических составляющих тока.  

Edited by wim

Share this post


Link to post
Share on other sites
28 минут назад, -=Женек=- сказал:

Это хорошая новость.  Конвекция мне только на пользу, камера закрытая, есть вентилятор для перемешивания воздуха.

Не очень хорошая - свет летит со скоростью света, а по воздуху медленно тепло ползет.

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 минут назад, wim сказал:

Они чреваты появлением постоянной составляющей. А помехи будут всегда, называются они "эмиссия гармонических составляющих". Есть ГОСТ на эти виды помех. Вы бы для начала в симуляторе промоделировали варианты - половина вопросов отпала бы.

Две лампы... Делим между ними полупериоды. Но для таких мощных ламп и целый период нормально будет работать. Алгоритм такой простой для правильного распределения мощности. Интегратор интегрирует (а что еще ему делать?) управляющее воздействие - мощность. При достижении некоторого порога (сравниваем в момент перехода через ноль...) включаем один квант (период, например) и вычитаем поданную энергию. Все само-собой будет правильно распределено.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Только что, Tanya сказал:

Две лампы... Делим между ними полупериоды.

А если выключили одну лампу? Или она перегорела? Зачем эти сложности, если фазовая регулировка мощности вполне нормально работает. Вопрос в  другом - автор собирается 4 кВт втыкать в однофазную сеть. Это прямо злодей какой-то.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this