Размышления о стабилизации мощности

[Игорь]

Как сантехник, не имеющий систематизированных знаний в электротехнике и электронике, но постоянно в нее лезущий, хочу посоветоваться со знатоками.

Начну издалека.

Чем хорош РМ-2? Тем, что мы задаем нужное действующее напряжение, и эта коробочка надежно (как оказалось) поддерживает его на заданном уровне.

Как мы находим правильное напряжение для ректификации?
Устанавливаем заведомо недостаточное напряжение и пошагово его поднимаем, отслеживаем момент, когда давление в кубе начинает неудержимо расти, понимаем что это уже захлеб, откатываемся немного назад и запоминаем цифру на индикаторе. Запоминаем, что "для ректификации нужно устанавливать 138 вольт". Или 154. У каждого по своему. Нам глубоко наплевать какое именно значение получилось. Большинство не задумывается среднеквадратичное это значение или какое-то другое. Многие и слова такого не знают, но это не мешает им получать стабильную мощность нагрева. Все просто установливают те цифры при которых нагрев именно тот, который нужен.

К чему я клоню.

Я сомневаюсь, в необходимости строгого соответствия этих цифр значению действующего напряжения, подаваемого на ТЭНы. Нам важно только то, чтобы при изменении сетевого напряжения мощность, отдаваемая ТЭНом, не изменялась.

Мысль такая.

Если разделить напряжение, подаваемое на ТЭНы от РМ-2 с симистором, выпрямить и сгладить его, и подключить нагрузочный резистор, на этом резисторе установится какое-то напряжение. Это напряжение будет пропорционально не среднеквадратичному значению напряжения на ТЭНах, а средневыпрямленному. А это не одно и то-же.

Но каждому значению среднеквадратичного значения на ТЭНе будет соответствовать только одно значение средневыпрямленного напряжения на нагрузочном резисторе, а это то, что нам нужно.

Если я увижу, что при постоянном напряжении на этом делителе - скажем - 3.25 вольт, моя колонна еще не захлебывается, то мне достаточно фазно регулировать напряжение так, чтобы это напряжение сохранялось на значении 3,25 вольт при изменени напряжении сетевого питания.

Что это дает? Измеряя такое напряжение, можно сравнивать его с заданным значением и изменять параметры фазного регулирования так, чтобы разность была равна нулю. Мощность будет стабилизирована.
Если точность стабилизации, обеспечиваемая РМ-2, удовлетворяет нашим требованиям, то нужно обеспечить соответствие измеренного напряжения на делителе заданному на уровне 1%. Это наверное не сложно.

Если есть табуретки, добро пожаловать.

[opera]

если так сильно нужно это измерять то надо брать  не сопротивление а изготовить токовый транс. мне кажется так будет лутше. а выпрямлять уже со вторички.

[chelovechik]

Игорь,Привет!!! А для чего это надо? Чёта я так и не понял (между строк)...

[Игорь]

о надо брать  не сопротивление а изготовить токовый транс. мне кажется так будет лутше

Симистор подает на ТЭНы не синусоиду, а ее обрывки, треугольнички. Причем  не факт, что размер этих обрывков в отрицательнои и положительном полуперодах одинаков. Если подать такое сигнал такой формы на трансформатор, что будет на его выходе?
Но не так важно как мы снимем и измерим средневыпрямленное напряжение или ток, поданный на ТЭНы. Они пропорциональны.
Важно выяснить, можно ли, изменяя подаваемое напряжение, судить о стабильности мощности, измеряя  среднепрямленное постоянное напряжение. Наверное можно. Нодо сделать делитель и выпрямитель, включить параллельно ТЭНам и , погоняв РМ-2, посмотреть как будет изменяться выпрямленное постоянное напряжение. Допустим, поставил на РМ-2 100 вольт. Записал значение постояного напряжения на делителе-выпрямителе. Погонял РМ-2 верх-вниз. Внонул 100 вольт. Проверил постоянное напряжение. Если равно прежнему - хорошо.
Потом нужно дождаться изменения напряжения в сети и снова выставить на РМ-2 100 вольт. Снова проверить постоянное напряжение. если разница меньше процента, то совсем хорошо.

А для чего это надо?

Хочу найти замену РМ-2 для автоматики

[Delta]

точность стабилизации, обеспечиваемая РМ-2, удовлетворяет нашим требованиям

Чего еще надо :-\

А для чего это надо?

Я думаю, чтоИгорь, наверное хочет сделать управление мощностью и стабильностью, с точностью не 1 вольт, а +/-  0,1вольт...только вопрос "Зачем?" такая точность?

[Игорь]

Нет, я хочу избавиться в автоматике от лишних коробочек. Дело не в цене, а в том. что если управление мощностью у меня будет внутри моей программы, я получу много новых возможностей.
Например, вести разгон на одной неполной мощности, а ректификацию на другой.
Или при перегонке задавать разную мощность при отборе голов, тела и хвостов.

Вова пытался решить эту проблему "в лоб" - измерял мгновенное напряжения мильён раз в секунду, возводил в квадрат, суммировал, делил на мильён и извлекал корень. Но что-то не пошло. А раз не пошло "в лоб", надо найти обходной вариант.
Этим я и занимаюсь.

[chelovechik]

Как говорится: Спочатку була кава!!!
Первая попытка была такая: токовым трансом снимался ток с потребителя и измерялась напруга, всё пересчитывалось и выводилась мощя!!! Такой вариант оказался не совсем точным, точнее сказать не точно работал на разных режимах!!! Плюс гембель с работой контроллера. (ресурсы)
Сейчас используем аппаратный способ снятия мощи! Платка снимает мощю и отдаёт на контроллер, а он в свою очередь рулит симистором!!!!  Работает на ура!!!!


Это если говорить именно о снятии мощи, и отображения на дисплее!
Если сделать именно РМ-2, с показаниями в зайцах, то это другая песня!!!

[Бандерівець]

Вова пытался решить эту проблему "в лоб" - измерял мгновенное напряжения мильён раз в секунду, возводил в квадрат, суммировал, делил на мильён и извлекал корень. Но что-то не пошло. А раз не пошло "в лоб", надо найти обходной вариант.
Этим я и занимаюсь.

Я это не пробовал, только собирал мысли в голове как буду делать, а так и буду делать проблем пока не вижу. И считаю что один МК должен управлять всем(если не считать дублирующие элементы)

Единственно пока не определился с как буду управлять фазовое управление или полупериодами, но все идет к тому что сделаю два способа. Будет на выбор.

Фазовое управление плохо тем что сильно наводки дает, еле избавился от них, ушло 1,5 месяца и куча работы, помогла опторавзвязка, но сам факт не нравится, а управление полупериодами покажет как лампочки будут мигать или нет.



Есть еще один вариант это измерять напряжение микрухами AD(в них есть встроенная гальваническая развязка, это плюс), но я не нашел микрух, кажись в России их полно.

P.S. Если вдруг настанет такой момент что мне будет за мало ресурсов AVR(16MIPS) то перейду на ARM(от 70MIPS)

[Олежище]

Сразу после покупки расковырял РМку, там стоит Pic процессор из младшего семейства, обычные (не высокоточные) резисторы, Воспроизвести результат работы не сложно. Все детали РМки находятся под сетью, развязка идет за счет пластикового корпуса и пластиковых кнопок. Если надо перетащить управление на основной процессор, то надо отвязать сеть через сигнальный трансформатор, либо мерять под сетью, а данные передавать через опторазвязку. Все решаемо.....

[Игорь]

Есть, кстати, универсальное решение.
В счетчиках электроэнергии используются микросхемы ADE7755 и 7751. Это аналоги. Есть у них и российский аналог. По сути это преобразователи "мощность-частота". На вход надо подать напряжение и ток (с шунта или трансформатора тока) На выходе - импульсы с частотой, пропорциональной мощности. Питать эту микросхемку можно бестрансформаторно - все равно ее вводы связаны с сетью. Частотный выход легко развязывается оптроном и может быть подан на счетчик контроллера. Останется  посчитать эту частоту, сравнить с заданной и принять решение о моменте подачи сигнала открытия симистора - сдвинуть вправо, влево, или оставить на месте.

Это решение наверное более правильное, чем просто стабилизация напряжения. Как ни крути, стабилизация напряжения не учитывает сопротивления ТЭНов. Если - скажем - используются три ТЭНа параллельно, а один из них сгорит, мы этого не заметим - РМ-2 продолжит давать прежнее напряжение, а мощность снизится на треть. Мы этого даже не заподозрим до тех пор, пока при нормальном, обычном отборе не заметим странных залётов температуры. Я не считаю этот вопрос принципиальным, но факт остается фактом.

Ребята, может я плохо вижу и не туда смотрю, но есть на мой взгляд одна фигня. Во время получения данных с датчиков температуры необходимо запрещать прерывания. Получится ли в это время управлять симистором?
Чтобы отсчитать сдвиг от пересечения нуля до подачи открывающего импульса,  нужно обработать прерывание при переходе синусоиды через ноль. Таких прерываний каждую секунду будет 100 штук. Как в таких условиях "слушать" термодатчики, если во время общения с ними нужно запрещать прерывания?

[chelovechik]

Если - скажем - используются три ТЭНа параллельно, а один из них сгорит, мы этого не заметим - РМ-2 продолжит давать прежнее напряжение, а мощность снизится на треть. Мы этого даже не заподозрим до тех пор, пока при нормальном, обычном отборе не заметим странных залётов температуры.

А я про что? Надо чётко видеть мощю!!!!   А зайцы пусть останутся на РМ-ке.....   ИМХО.

[Игорь]

Олежище, сейчас нижнюю плату изменили, там появилась моська, но схему я пока не копал.

[chelovechik]

А ещё могут контакты начать греться! И мощя уйдёт с горизонта!!!!

[Игорь]

Надо чётко видеть мощю

Зачем? Мне, например, глубоко все равно сколько там ватт - 1638, или 1772. А если один из двух моих ТЭНов сгорит, я об этом узнаю сразу при начале отбора - отбор в 1600 мл/час будет запредельным для нагрева меньше киловатта.
Чтобы измерять мощность, кроме измерения напряжения нужно измерять еще и ток, а это - либо шунт, сопротивление которого не меняется при изменении температуры (медь не подходит), или трансформатор тока.
Не слишком ли большие заморочки для контроля целостности ТЭНа?
Что, кстати, у тебя - шунт или трансформатор тока?

А ещё могут контакты начать греться! И мощя уйдёт с горизонта!!!!

Этто надо исключать сразу. ТЭНы - только с резьбовыми контактными зажимами розетки и вилки - на правильный ток.
Кстати, заметил еще одно. Сетевой провод,  входящий в блок, который вкручивается в УЗО или автомат, нужно фиксировать, чтобы не болтался. Иначе расшатывается зажимное соединение, и контакт начинает греться.

[Игорь]

А ещё могут контакты начать греться

А если начнут греться контакты на шунте измерителя тока?