Регуляторы для электронагревателей PULSER

Регуляторы для электронагревателей PULSER

Контроллер PULSER (регулятор электрического нагрева/отопления), устанавливаемый на стене или в шкафу, предназначен для управления работой радиаторов и батарей электрического отопления. Симисторные выходы контроллера работают в режиме широтно-импульсной модуляции. Закон регулирования (П или ПИ) выбирается автоматически.
Автоматическое переключение закона регулирования и напряжения питания.
Одно- или дзухфазная схема электропитания.
Общие технические данные
Напряжение питания: 200—415 В переменного тока, 50—60 Гц, одно- или двухфазный, с автоматическим переключением
Температура окружающей среды: Не более 30 –0C (Примечание. При полной нагрузке Pulser рассеивает 20 Вт тепла)
Диапазон пропорционального регулирования: 20 К (при резких колебаниях температуры) 1,5 К (при медленных колебаниях температуры)
Постоянная времени интегрирования: 6 мин. (при резких колебаниях температуры)
Период следования импульсов: 60 с
Монтаж: На DIN-рейке или в шкафу
Степень защиты: IP30 PULSER/D: IP20
Входы и выходы
Датчик: Один главный датчик или два главных датчика (только для Pulser-M)
Уставка: 0—30 –0C (диапазон задания уставки зависит от используемого NTC-датчика Regin)
Ночное снижение температуры 0—10 К
Выход (нагрузка): 16 А (не менее 1 А), однофазная нагрузка не более 3,6 кВт, двухфазная не более 6,4 кВт

PULSER — однофазный и двухфазный симисторный регулятор мощности для электрических обогревателей:
Электрический регулятор мощности PULSER предназначен для управления электрическими обогревателями. Регулятор может подключаться к однофазным или двухфазным обогревателям.
— Является функционально полным регулятором с встроенным термодатчиком и задатчиком.
— Возможно подключение внешнего термодатчика и внешнего задатчика.
— Максимальная мощность нагрузки3,6кВт (при напряжении 230В) или 6,4кВт (при напряжении 400В).
— Автоматическая адаптация функции управления, П- или ПИ-регулирование
— Работа на нагрузку с напряжением 200–2415В без необходимости ручного выбора напряжения.
— Регулируемая перенастройка на пониженную температуру в ночной период в диапазоне 0–210В.
Описание:
Электрический (симисторный) регулятор мощности PULSER предназначен для регулирования мощности однофазных и двухфазных электрических обогревателей, работающих от сети напряжением 200–2415 В. Регулятор предназначен для крепления на вертикальной плоскости и включается последовательно между сетью питания и электрообогревателем (например, радиатором или панелью). Регулятор PULSER оборудован встроенным терморегулятором, имеющим вход для подключения внешнего термодатчика, который может размещаться, например, в приточном воздуховоде или в помещении. Для регулирования температуры в помещении может использоваться термодатчик встроенный в регулятор PULSER.
Принцип действия
Регулирование осуществляется за счет включения и отключения полной нагрузки. Регулятор реализует пропорциональное регулирование по времени, путем изменения соотношения между временем включенного и отключенного состояния нагрузки в соответствии с заданными требованиями к обогреву. Например, если нагрузка 30 секунд включена и 30 секунд отключена, то это означает, что выходная мощность обогревателя составляет 50% от максимальной. Время цикла (сумма времени включенного и отключенного состояния нагрузки) является фиксированной величиной, равной приблизительно 60 секундам.
Такое регулирование вносит свой вклад в уменьшение затрат на электроэнергию и увеличивает комфортность за счет поддержания заданной температуры. Коммутация нагрузки осуществляется полупроводниковым прибором (симистором). Это означает, что в коммутирующем устройстве отсутствуют какие-либо механические элементы, подверженные износу. Коммутация нагрузки всегда производится в тот момент, когда ток и напряжение равны нулю, что исключает возникновение электромагнитных помех. Регулятор PULSER автоматически изменяет режим управления в соответствии с динамикой объекта регулирования.
Регулирование температуры приточного воздуха
Для быстроизменяющейся температуры PULSER работает в режиме пропорционально-интегрального регулятора с фиксированной зоной пропорциональности 20 А и фиксированным временем возврата в исходное состояние, равным 6 минутам.
Регулирование температуры в помещении
Для медленно изменяющейся температуры PULSER работает в режиме пропорционального регулятора с фиксированной зоной пропорциональности 2 К.
Регулируемая перенастройка на пониженную температуру в ночной период
С помощью внешнего реле времени регулятор PULSER может перенастраиваться на пониженную температуру в ночной период. При срабатывании реле времени температурная настройка регулятора снижается на заданную величину в диапазоне 0–210 К.
Если мощность электрообогревателей превышает предельно допустимую для регулятора PULSER, то можно разделить нагрузку на несколько обогревателей, и управлять ими регулятором PULSER совместно с вспомогательными блоками PULSER–ADD.
Если требуется ограничить минимальную или максимальную температуру приточного воздуха, то следует использовать регулятор PULSER-M.
Примеры применения PULSER:
Для поддержания заданной температуры в отдельном помещении путем регулирования мощности электрообогревателей в системах кондиционирования или вентиляции. Электрообогреватель, установленный в воздуховоде, управляемый регулятором PULSER, совместно с теплообменником (рекуператором) и с термодатчиком в помещении или в воздуховоде позволяют точно поддерживать заданную температуру в помещении.

PULSER/D — однофазный и двухфазный симисторный регулятор мощности для электрических обогревателей для установки в шкаф на монтажной DIN-рейке.
Электрический регулятор мощности PULSER/D предназначен для управления электрическими обогревателями. Может подключаться к однофазным или двухфазным обогревателям, работающим от сети переменного тока напряжением 210–2415В.
— PULSER/D предназначен для установки в шкаф на монтажной DIN-рейке.
— Максимальная мощность нагрузки 3,6кВт (при напряжении 230В) или 6,4кВт (при напряжении 400В).
— Автоматическая адаптация функции управления, пропорциональное или пропорционально-интегральное регулирование.
— Работа на нагрузку с напряжением 200–2415В без необходимости ручного выбора напряжения.
— Перенастройка на пониженную температуру в ночной период на 5К.
Описание PULSER/D
Электрический (симисторный) регулятор мощности PULSER/D предназначен для регулирования мощности однофазных и двухфазных электрических обогревателей, работающих от сети напряжением 200–2415 В. Регулятор предназначен для установки в шкаф на монтажной DIN-рейке и включается последовательно между сетью питания и электрообогревателем (например, радиатором или панелью). Регулятор PULSER/D оборудован встроенным терморегулятором, имеющим вход для подключения внешнего термодатчика, который может размещаться, например, в приточном воздуховоде или в помещении.

PULSER–ADD — однофазный и двухфазный регулятор мощности для электрических обогревателей. Внешнее дополнительное устройство.
Электрический регулятор мощности PULSER–ADD предназначен для управления электрическими обогревателями. Регулятор является внешним дополнительным устройством, управляемым от другого регулятора PULSER.
— PULSER–ADD является внешним дополнительным устройством, управляемым от другого регулятора PULSER.
— Максимальная мощность 3,6кВт (при напряжении 230В) или 6,4кВт (при напряжении 400В)
— Работа на нагрузку с напряжением 200–2415В без необходимости ручного выбора напряжения.
— Несколько регуляторов PULSER–ADD могут управляться одним главным устройством.
Принцип действия PULSER–ADD
Регулирование осуществляется за счет включения и отключения нагрузки. Регулятор реализует пропорциональное управление по времени, путем изменения соотношения между временем включенного и отключенного со-стояния нагрузки в соответствии с заданными требованиями к обогреву. Например, если нагрузка 30 секунд включена и 30 секунд отключена, то это означает, что выходная мощность обогревателя составляет 50%. Время цикла (сумма времени включенного и отключенного состояния нагрузки) является фиксированной величиной, равной приблизительно 60 секундам. Такое регулирование вносит свой вклад в уменьшение затрат на электроэнергию и увеличивает комфортность за счет поддержания заданной температуры. Коммутация нагрузки осуществляется полупроводниковым прибором (симистором). Это означает, что в коммутирующем устройстве отсутствуют какие-либо механические элементы, подверженные износу. Коммутация нагрузки всегда производится в тот момент, когда ток и напряжение равны нулю, что исключает возникновение электромагнитных помех.

PULSER–M — однофазный и двухфазный регулятор мощности для электрических обогревателей с ограничением минимальной и максимальной температуры.
Электрический регулятор мощности PULSER–М предназначен для управления электрическими обогревателями. Регулятор может быть подключен к однофазным или двухфазным обогревателям.
— Является функционально полным регулятором с встроенным термодатчиком и задатчиком.
— Функция ограничения минимальной или максимальной температуры.
— Максимальная регулируемая мощность 3,6кВт (при напряжении 230В) или 6,4кВт (при напряжении 400В).
— Автоматическая адаптация функции управления, пропорциональное или пропорционально-интегральное регулирование.
— Работа на нагрузку с напряжением 200–2415В без необходимости ручного выбора напряжения.
— Регулируемая перенастройка на пониженную температуру в ночной период в диапазоне 0–210К.

PULSER–2X — однофазный и двухфазный регулятор мощности для электрических обогревателей с управлением от внешнего источника.
Электрический регулятор мощности PULSER–2X предназначен для управления электрическими обогревателями. Внешние сигналы управления на регулятор поступают от центрального пульта управления или от другого регулятора.
— Гамма моделей для различных сигналов управления.
— Модель с входом для низковольтного термодатчика.
— Модель с ручной регулировкой мощности в диапазоне 0–2100%.
— Максимальная мощность нагрузки 3,6кВт (при напряжении 230В) или 6,4кВт (при напряжении 400В).

PULSER-X/D — Регулятор PULSER-X электрического отопления для внешнего сигнала управления 0—10 В постоянного тока для установки в шкаф на монтажной DIN-рейке.

Pulser-DSP — Одно- или двухфазный регулятор электрического отопления с дисплеем, 200—415 В

Комнатный регулятор для управления системой электрического отопления. Его можно подключать к одно- или двухфазным калориферам, радиаторам и т. д. Pulser-DSP оснащен встроенным датчиком температуры и входом для подключения внешнего датчика. Для использования так называемого режима комфортного обогрева можно подключить датчик присутствия. В этом случае регулятор будет переключаться в режим ожидания с пониженной уставкой температуры, когда в комнате никого нет. Значения уставки, параметров регулирования и режима ожидания вводятся при помощи кнопок на передней панели регулятора.

PULSER-HC-LON — Однофазный регулятор электрического отопления с сетевым интерфейсом LON, 230 или 24 В.

PULSER-HC-LON — это комнатный контроллер с LON-интерфейсом. Он имеет симисторный выход для управления электрическим отоплением (10 А), а также дополнительный выход управления термоприводом — трехпозиционный или на 24 В переменного тока (управление обогревом или охлаждением). Регулятор оснащен встроенным датчиком температуры и регулятором уставки. Уставка может повышаться или понижаться на 3 –0C. К регулятору можно также подключить внешний датчик температуры или задатчик уставки.
Регулятор PULSER-HC-LON имеет три режима работы: режимы присутствия, отсутствия и ожидания. Для режимов обогрева и охлаждения можно задавать различную уставку температуры. Использование датчика открытия окна позволяет блокировать работу регулятора при открывании окна.

Регулятор PULSER подобрать, получить СКИДКУ и купить регулятор температуры (мощности) электронагревателя Regin по оптовой цене и недорого в Санкт-Петербурге: (812) 702-76-82. В наличии и на заказ.

Как регулировать мощность переменного тока

Решил как-то отец собрать для дачи некое устройство, в котором, по его заверению, можно будет варить сыр. Устройство сие вид имело могучий и представляло из себя железный короб, подозрительно напоминающий старую стиральную машинку. Внутрь короба (все также добротно!) были вмонтированы три тэна по 1700 Ватт каждый. В общем сыра должно было хватить на небольшой посёлок.

Изделие (внешне выглядящее как что-то из безумного макса), должно быть весьма технологичным и поддерживать заданную температуру в максимально узких пределах. Для этого рядом появилась ещё одна коробка с симисторами, к которым подключались ТЭНы и схема, выдающая высокий уровень при переходе синусоиды через ноль. А у меня появился интересный проект.

Итак нам нужно выходить на заданную температуру и поддерживать её, с этим должен справляться алгоритм ПИД регулятора. Глубоко вдаваться в его работу не буду, скажу лишь что он получает на вход текущую ошибку, а на выходе выдает какое-то число в заданных пределах. У меня таким числом будет мощность выдаваемая на ТЭН, хотя в принципе, это может быть любой инерционный процесс, например обороты двигателя. Что важно для ПИД регулятора, это чтобы выходная величина производила воздействие линейно. Поэтому попробуем разобраться в способах регулировки мощности и их линейности.

Как вообще регулируется мощность?

Мощность — это произведение силы тока на напряжение. Если представить это произведение графически, то для постоянного тока, это будет площадь прямоугольника со сторонами равными напряжению и току

Так как при постоянном сопротивлении и напряжении ток тоже будет постоянным, то заменим ось тока на ось времени. Сопротивление я беру постоянным для объяснения принципа регулирования.

Тогда при заданном напряжении (12 В) и сопротивлении в 12 Ом, по закону Ома: I=U/R, получаем ток равный 1 А, и соответственно мощность за единицу времени будет равна 12 Вт. При другом сопротивлении мощность, естественно тоже изменится.

Теперь, если мы хотим регулировать мощность за единицу времени, нам нужно как-то изменять площадь фигуры за единицу времени. Самым чистым способом будет просто изменять напряжение, тогда и мощность будет пропорционально изменяться. Но контроллер, как и любые цифровые устройства, не умеет плавно изменять напряжение на ножках, он может либо «поднимать» их до высокого уровня, либо «опускать» до низкого уровня. Этот недостаток он компенсирует скоростью, даже самый дохленький современный МК может работать на частотах в миллионы тактов в секунду. Чтобы регулировать мощность, контроллер будет очень быстро «дрыгать» ножкой, тем самым изменяя результирующая площадь импульса за единицу времени.

На этом принципе устроена широтно-импульсная модуляция, она же ШИМ. Изменяя время (ширину) импульса за период мы изменяем выдаваемую мощность. На рисунке выше, показано два периода ШИМа. Каждый период имеет отношение площади импульса к площади всего периода 0.5, те половину времени периода контроллер выдает высокий уровень сигнала, другую половину низкий. Отношение времени высокого уровня сигнала к времени низкого называется скважностью. Красная линия на графике отражает результирующую мощность за единицу времени, по ней видно что при скважности 0.5 мощность также упала на половину (с 12 до 6 Вт). Хорошая новость состоит в том, что, ШИМ в контроллерах реализован аппаратно. Так что для регулирования чего-то достаточно его запустить и, по необходимости, изменять скважность.

Для постоянного тока, режим ШИМа оптимален, причем чем более инерционный прибор мы к нему подключаем, тем меньшую частоту ШИМа можно использовать. Для большого ТЭНа достаточно чуть ли не одного герца, а вот для светодиодов лучше использовать частоту побольше. Кстати частота ШИМа в подсветке экрана ноутбука, зачастую оказывается чуть ли не решающим фактором при покупке, так как, при слишком низкой частоте, глаза будут быстро уставать.

Если попробовать провернуть трюк с ШИМом для переменного напряжения, мы увидим что все сломалось и мощность перестала регулироваться линейно

одинаковые промежутки времени стали давать нам разную площадь, а значит разную мощность. Однако, если разбить полученные отрезки на на ещё более мелкие, то процентное соотношение ширины импульса к ширине кусочка будет выравниваться.

Если мы возьмем равный процент выдаваемой мощности от каждого кусочка, в результате мы получим такой же процент, от мощности всей волны, а на выходе мы получим линейный регулятор мощности для переменного тока. Причем чем большую частоту будет иметь ШИМа, тем на большее количество кусочков он разобьет синусоиду, а значит мы получим большую линейность.

Это было бы решением всех проблем, но в моем случае устройством коммутировавшим нагрузку был не быстрый транзистор, а симистор — медленный прибор, с максимальными рабочими частотами в пределах нескольких сотен герц, к тому же симистор можно только открыть, закроется он сам при переходе через ноль. На таких частотах управлять переменным напряжением которое имеет частоту 50 Гц, линейно не получится. Поэтому здесь нужно использовать какой-то другой подход и как раз для него, помимо симисторов, была установлена схема перехода через ноль.

В случае с симисторами лучше разбить синусоиду на куски с одинаковыми площадями и записать время каждого такого кусочка в таблицу. Тогда каждое последующее значение из таблицы будет линейно увеличивать мощность.

На графике выше полуволна синусоиды разбита на части разные по времени, но имеющие одинаковую площадь, а значит несущие в себе одинаковую мощность. Все что нам останется сделать это загрузить таблицу с временными интервалам в наш котроллер, синхронизировать какой-то из его таймеров с частотой синусоиды, для этого используется схема перехода через ноль, и просто брать из таблички нужное значение, в течении которого будет высокий уровень. Суть метода похожа на ШИМ, но немного доработанный и синхронизированный с источником переменного напряжения.

Расчёт таблицы мощности

Теперь можно перейти непосредственно к расчёту.

Изначально задача заключается в том чтобы разбить синусоиду на нужное нам количество кусочков, каждый из которых будет иметь одинаковую площадь. На этом моменте, обычно проступает холодный пот, так-как площадь под графиком это и есть геометрическое определение интеграла. Соответственно нам нужно будет взять интеграл от функции при этом определить такие пределы интегрирования, которые будут давать одинаковый результат. Затем (как будто расчёта интегралов мало!) полученные пределы нужно будет перевести во время задержки (время в течении которого будет сохранятся высокий уровень). После чего полученное время перевести в понятное для контроллера число — количество тиков таймера. Звучит страшно, а по факту сейчас разберёмся:

Во первых сама функция — как было написано выше мощность это произведение тока на напряжение, для переменного тока (без сдвига фаз), это утверждение также верно, но, так-как и ток и напряжение меняются со временем P=IU превращается в P=I*sin(t) * U*sin(t). Так как амплитуда синусоиды нас сильно не волнует, уравнение вырождается до P=sin^2(t).

Неопределённый интеграл от квадрата синуса

Теперь нужно подобрать пределы для определенных интегралов. Выберем, насколько частей мы хотим разбить нашу синусоиду: я выбрал сто, чтобы можно было регулировать мощность с шагом в 1%.

Итак мы нашли чему будет равен неопределённый интеграл и даже выбрали шаг. Теперь нужно подобрать пределы интегрирования. Смысл их подбора заключается в том, чтобы значение определенного интеграла было постоянным при их смене. Напомню, что неопределенный интеграл это формула, а определённый вполне конкретное число. Определённый интеграл считается по формуле:

То есть мы берем неопределённый интеграл, подставляем в него верхнее число, затем нижнее, и вычитаем второе из первого.

Наш неопределённый интеграл является смешанной тригонометрической функцией, а значит не имеет общего аналитического решения. Чаще всего такие функции решаются либо числовыми, либо графическими методами. Графический метода заключается в том что мы строим графики для правой и левой части уравнения их пересечение будет решением уравнения. На рисунке показано решение уравнения для 0.2

Наряду с графическим методом можно использовать численный, то есть подбор решения. Будем подставлять в неопределённый интеграл числа до тех пор пока не найдём решение). Можно использовать лист и бумажку чтобы попрактиковаться в математике, можно онлайн калькулятор, я же буду использовать Python и библиотеки numpy:

Отлично мы получили массив чисел (пределов интегрирования!), валидность этих чисел можно проверить подставив их в интеграл. В результате должна получится площадь равная выбранному шагу! Теперь, если подставить полученные числа на график мощности, должна получится следующая картина:

Если все сошлось, то можно двигаться дальше и задать получившимся числам размерность времени, потому что сейчас они в радианах. Чтобы это сделать нужно выяснить угловую скорость, для частоты сети, то есть количество радиан в секунду.

Тогда узнаем сколько сколько длится одна радиана

Теперь, значения задержек в радианах, превратим во время, умножив каждое значение на период радианы (T). Проверим ход своей мысли: действительно-ли получится время задержки, если умножить задержку, на период? Задержка имеет размерность радиан, период — секунд за радиану, мы хотим их перемножить. Тогда рад * ( сек / рад ) = сек. Мы получили время, а значит ход мыслей должен быть верным.

Для расчётов я опять предпочту python:

На этом моменте мы получили универсальную таблицу задержек, теперь необходимо конвертировать её специально под микроконтроллер.

Расчёт таймера МК и перевод таблицы

Время необходимо перевести в понятную для МК величину — количество переполнений таймера. Но сначала необходимо определится с частотой таймера: чем выше частота, тем точнее он будет отмерять время, но с другой стороны, тем меньше времени будет оставаться на выполнение остальной программы. Здесь необходимо найти золотую середину.

Для определения минимально допустимой частоты таймера, надо найти числа в массиве с минимальной разностью между ними. Разность тем меньше, чем ближе в максимуму синусоиды мы двигаемся. Тогда возьмем задержку при которой синусоида достигает единицы и число перед ним, после чего найдем их разность:

5 мс — 4.9363 мс = 0.0636 мс

Получившееся число является максимально допустимым периодом между прерываниями таймера, тогда через него найдём минимально допустимую частоту

1 / 0.0636 = 15 КГц

Значит для заданной точности в 1% будет достаточно таймера с частотой 15КГц. Частота МК составляет 16 МГц, значит между прерываниями будет 1000 тактов процессора, этого достаточно для выполнения остальной части программы, так что можно смело настраивать таймер на заданную частоту.

Для настройки таймера на определенную частоту, не кратную тактирующей используется режим таймера CTC — Clear Timer on Compare. В этом режиме таймер досчитывает до заданного числа и сбрасывается, после чего операция повторяется. Число при котором будет происходить совпадение считается по формуле

Число = Тактовая частота МК / предделитель таймера / выбранная частота

Частота выбрана, теперь нужно перевести таблицу в тики таймера. Делать я это буду опять на Python

В общем-то на этом весь расчёт окончен, остается только отзеркалить получившийся массив для второй половины полуволны и загрузить в МК. Далее по прерыванию от синхроимпульса, нужно подать низкий уровень, на ножку управления симистором, запустить таймер и считать его переполнения (совпадения, тк. у нас режим CTC). Как только количество переполнений достигнет нужного числа из таблички, подаем высокий уровень на управляющую ножку. На этом линейный регулятор мощности переменного напряжения готов!

Заключение

Надеюсь статья была понятна и её было интересно читать. В дополнение хотелось бы сказать, сигнал перехода через ноль не приходит идеально вовремя, поэтому может потребоваться дополнительная коррекция, чтобы это исправить.

Код расчетов на python

Также, если кому-то будет интересно, могу поделится исходником готового регулятора для ардуино.

Регулятор мощности для тэнов на Arduino (atmega 328/P) (Страница 1 из 2)

kvis, Вот "Мой" регулятор. схема уже была выложена Регуляторы мощности для ТЭНов Дорисовал до полной

скетч здесь https://yadi.sk/d/K01q3h1QXfD7cg
С измерениями сильно не усердствовал, показания на дисплее +- 1В. В работе всё ОК!
Тумблеры "разгон", "стоп" пока не использовал(не нашлось подходящих, а потом кончилось время экспериментов, это весна).
Описание работы Регуляторы мощности для ТЭНов
Из экспериментов:
Изменение напряжения с автотрансформатора +- 30в на входе, напряжение на выходе +-1в по дисплею, правильного тестера нет( на лампочку, уже писал, что не вижу разницы с тэном).
В скетче:
— показания дисплея на выходе убрал до целых
— измерения сократил до одного полупериода(Быстрее реагирует на изменения напряжения) разницы в стабильности не заметил.
Схему изменил потому, что начитался про нагрев трансформатора(хотя и не пробовал).

2 Ответ от Kusnezov Oleg 2018-11-04 20:24:57

• Kusnezov Oleg
• Винокур
• Неактивен

Re: Регулятор мощности для тэнов на Arduino (atmega 328/P)

Блок "измерения" напряжения на ТЭН —

3 Ответ от Тимош 2018-11-04 20:43:53

• Тимош
• Винокур
• Неактивен

Re: Регулятор мощности для тэнов на Arduino (atmega 328/P)

Олег спасибо, похоже один ты заметил разницу.

4 Ответ от Тимош 2021-01-17 15:21:51

• Тимош
• Винокур
• Неактивен

Re: Регулятор мощности для тэнов на Arduino (atmega 328/P)

Регулятор напряжения описанный выше исправно трудится по сей день, только в других руках.
За прошедшее время регулятор собранный для себя немного изменился. Схема без гальванической развязки. Работает исправно около года.
Скетч практически тот же.
https://yadi.sk/d/525AOx-TeFOfsQ
Зеркало https://cloud.mail.ru/public/hwf3/TuoS76GqN

5 Ответ от Иван 2021-01-18 12:33:07

• Иван
• Винокур
• Неактивен

Re: Регулятор мощности для тэнов на Arduino (atmega 328/P)

Тимош, зеркало добавил. Схема простая, если не затруднит — дай описание чуть подробней

6 Ответ от Тимош 2021-01-18 23:07:09 (2021-01-18 23:16:33 отредактировано Тимош)

• Тимош
• Винокур
• Неактивен

Re: Регулятор мощности для тэнов на Arduino (atmega 328/P)

Регулятор регулирует и стабилизирует напряжение на ТЭНе от 10в до напряжения сети фазовым методом. Синусоида подаваемая на ТЭН снимается с делителя R4,R5 уменьшенная по амплитуде до рабочего напряжения 5 в. На пине А1 высчитывается среднеквадратичное значение напряжения с делителя и от его величины регулируется угол открытия симистора. Точную «кухню» вычислений объяснить не смогу. На D814 детектор 0, МОС 3023 управление симистором.
Кнопки + и — меняют напряжение выхода на 1 в.
При нажатии кнопки SET более 1 сек., выставленное значение напряжения записывается в память(EEPROM).
При коротком нажатии кнопки SET, устанавливается значение напряжения из памяти.
При нажатии SET и « -» одновременно устанавливается 0 на выходе.
Выключатель РАЗГОН при включении устанавливает максимальное напряжение близкое к сетевому.
При выключении РАЗГОНа устанавливается значение напряжения из памяти.
Выключатель СТОП при включении имеет приоритет и снимает напряжение с ТЭНа.
При выключении СТОПа устанавливается значение напряжения 0в , а при включенном разгоне разгон.
LCD отображает установленное и действующее на ТЭНе напряжение, а также режим записи в память и разгон.

7 Ответ от Иван 2021-01-30 14:34:14

• Иван
• Винокур
• Неактивен

Re: Регулятор мощности для тэнов на Arduino (atmega 328/P)

А диапазон регулировки какой?

8 Ответ от Тимош 2021-01-30 22:17:32

• Тимош
• Винокур
• Неактивен

Re: Регулятор мощности для тэнов на Arduino (atmega 328/P)

Диапазон регулировки от 10 вольт и до сетевого, только стабилизация (как и у других аналогичных) будет при выставленном напряжении чуть ниже минимального сетевого. На практике меньше 70-80в вряд ли пригодятся, головы отбираю при 135в ТЭН 2 квт. Удобно, что при отключении разгона сразу сбрасывает до запомненных 135в. Так же при желании через опторазвязки можно реализовать связь с устройством контроля температур.

9 Ответ от Димон 2021-01-31 21:05:24

• Димон
• Винокур+
• Неактивен

Re: Регулятор мощности для тэнов на Arduino (atmega 328/P)

Тимош,
1. Разгон и стоп — тумблеры или кнопки?
2. Какая процедура настройки, какие нужны приборы?

10 Ответ от Тимош 2021-01-31 22:16:56

• Тимош
• Винокур
• Неактивен

Re: Регулятор мощности для тэнов на Arduino (atmega 328/P)

Разгон и стоп тумблеры.
Настройка:
1. Выставляешь целевое напряжение 200 в.
2. Подстрочным резистором выставляешь на ТЭНе(лампочке) 200в по мультиметру подключенному к ТЭНу.
Лучше с функцией True RMS, но можно и обычным(при таком напряжении синусоида искажена незначительно и показания можно считать верными).
Подстроечный резистор лучше с плавной регулировкой, но можно и обычным.

Регулятор мощности РМ-2-16А

Цифровой симисторный регулятор мощности РМ-2-16А для ТЭНа на 3 кВт (max 4 кВт, + опция «разгон», + «автоматическое отключение выхода») является аналогом модели РМ-2, но обладает собственным встроенным симисторным силовым элементом BTA26, который рассчитан на номинальный ток 16 ампер (max 25А) или долговременную активную нагрузку до 3500 ватт. С высокой точностью поддерживает заданный пользователем уровень питающего напряжения, что обеспечивает потребление мощности на одном уровне, независимо от внешних колебаний в питающей сети 220 В. Имеет собственную независимую систему охлаждения без использования внешнего радиатора.

Новая модель 2021 года (см. на доп.фото — 1-4), в отличии от старой, получила более мощный и производительный процессор STM32, позволивший увеличить скорость обработки информации и повысить точность стабилизации с 1В до 0,5 Вольт. Получила 3 клеммы под индикатором (+, Р, В) — для внешнего управления «разогревом» и «аварийной остановкой». Также расширились программные возможности и отображаемые на индикаторе данные, а именно:

• добавлена память 10-ти независимых установок выхода мощность/напряжение с их быстрой заменой в большую или меньшую сторону
• на экран теперь можно выводить реальное значение текущей потребляемой мощности в Ваттах или Киловаттах на выходе регулятора-стабилизатора
• возможна установка показателей ТЭНа по мощности или сопротивлению, расширен диапазон настройки выхода, есть сброс на заводские настройки.

Регулятор мощности РМ-2-16А new – это полностью завершенное устройство для регулирования нормированного потребления энергии практически любыми электроприборами до 4-х кВт с питанием от сети 220 вольт. Ссылка на полную версию инструкции к новой модели с подробными данными приведена в конце описания.

Для чего применяется

Регулятор мощности РМ-2-16А – это универсальный прибор, который может использоваться для следующих основных автоматизированных процессов:

• борьба с высоким напряжением на целом объекте или для отдельных электроустройств с целью предотвращения их повреждения и продления срока эксплуатации
• обеспечение стабильных характеристик производительности работающих приборов с преимущественно активной составляющей энергопотребления
• предотвращение выхода из строя важных электроприборов в ходе производственного или иного процесса для предотвращения финансовых потерь из-за колебаний и скачков напряжения во внешней питающей сети.

Техническое описание конструкции

Как и было описано выше, регулятор мощности на симисторе РМ-2-16А – полностью автономный прибор АКИПиА для поддержания заданного уровня среднеквадратического значения U-ния с целью защиты и стабильных выходных характеристик электроприборов. Представляет из себя электронный цифровой прибор, шириной 70 мм (без учета зазора по вентиляции) для крепления на стандартную DIN-рейку 35мм. Совмещает в себе более простую модель — РМ-2, дополненную силовым исполнительным элементом (симистором), который смонтирован в силовую схему и обеспечивает электрическую часть управления нагрузкой.

На внешней стороне корпуса (справа) смонтирован вентилятор (кулер) для принудительного охлаждения полупроводника, расположенного внутри и является неотъемлемой частью самого устройства.

Какими устройствами может управлять

РМ-2-16А может, без каких-либо дополнительных устройств и электроэлементов управлять:

• отдельным электроприбором до 3,5 кВт, который допускает в работе отклонение формы питающего сигнала от стандартной синусоидальной формы – все активные (ТЭНы, различные нагревательные элементы, стандартные и металгалогеновые лампы освещения, ИК – обогреватели и многие другие потребители ( до 90% от общего числа)
• группа нагрузок, например установленные в одном помещении (доме), суммарным потреблением не более 3500 ватт (16А при U=220V).

Правильное использование функции разгона

Два маломощных контакта на лицевой панели прибора РМ-2-16А или РМ-2-32А, расположенные чуть ниже цифрового индикатора (синего цвета), предназначены для подключение кнопки или тумблера любого, даже самого минимального номинала. Подойдет любой микро-переключатель с фиксацией, так как напряжение в этой цепи управления симистором менее 1,5 вольт, а ток не более 20мА. Главное требование — это отсутствие подсветки кнопки от внешнего потенциала. Это обязательное условие! При его нарушении прибор практически полностью выходит из строя и это не является гарантийным ремонтом! Если есть необходимость в световой индикации — используйте переключатель с двумя независимым блоками контактов (2х2) и внешний независимый световой индикатор.

Более удобно, производить управление «разгоном» конечно же в автоматическом режиме, например, через контакт любого электрического терморегулятора, который будет удерживать цепь замкнутой до достижения заданной Вами температуры. Также для этой цели можно использовать специализированный таймер — регулятор отбора ШИМ-2 с двумя независимыми каналами измерения температуры и встроенными терморегуляторами для управления процессами управления нагревом емкости при «разгоне» и управление работой электромагнитного клапана отбора в ректификационной колонне или самодельном самогонном аппарате.

Что делать если необходимо управлять более мощным оборудованием

Если планируемая к контролю нагрузка превышает это значение – необходимо использовать младшую модель — высокоточный цифровой регулятор мощности РМ-2 (расположен в этом разделе каталога), с использованием дополнительных внешних силовых устройств коммутации – мощный симистор, смонтированный на радиаторе охлаждения вплоть до 300 кВт.

Либо использовать модель, полностью аналогичной конструкции, для быстрого монтажа без использования навесного оборудования и рассчитанную на большее значение тока вплоть до 25А — регулятор мощности РМ-2-25А или самый мощный вариант на 32А — регулятор мощности РМ-2-32А.

Подробно изучить особенности использования регулятора-стабилизатора мощности РМ-2-16А new, его настройки, подключения питания и нагрузки можно в — инструкции по эксплуатации регулятора мощности РМ-2-16А new.