Стабилизатор переменного тока

[variaevg]

На идею натолкнули аргументированные рекомендации Игоря стабилизировать мощность нагрева куба колонны.
По моему получилось. Конструкция не самая простая, но характеристики удались.

Испытания реального устройства с реальной мощностью ТЭНа 2,5 Квт показали такие характеристики:
1. Инерционность от момента подачи тока 1,5 сек, что учитывая инерционность цепочки "спираль-корпус-жидкость-пар" неплохо.
2. Выбросы тока при изменении напряжения сети на +/-  5в составили +/- 50 mA.  При более-менее спокойной сети точность поддержания тока составила в разы менее 1%.

Кроме того сигналы 50, STOP, BLOC, COOLER позволяют вписать это устройство в любую автоматику.   



добавлено: 18-01-2013, 14:07:29
Подправил качество.

[bobych]

Вполне приличный девайс.Не сложный.
минус - фазовое управление,
-5вольт,ну и ПИК (личная неприязнь).
А может это  и плюс.
7.  Для правильной работы стабилизатора мощность ТЭНа должна быть вдвое больше мощности на которой проводится ректификация.
А как же регулировка?К примеру для голов 35%,тело 55%и хвостики дожать 70%.

[Игорь]

Все замечательно (кроме резистора в цепи светодиода моськи),
Но справедливости ради нужно отметить, что донецкая РМка рещает задачи RMS - измерений и стабилизации нагрева без использования RMS-DC конвертера и операционника, безтрансформатора тока и без двухполярного питания. Причем на базе менее тяжеловесного, всего лишь 14-ногого pic16f684.

[Игорь]

Идея использовать аналоговый конвертер хороша, хоть и стоит он наверное половины стоимости РМ-2. На его базе можно сделать дейсвительно - простейший, аналоговый RMS - регулятор.

[variaevg]

Кто нибудь исследовал реальные характеристики РМ-2?
Поделитесь.

На его базе можно сделать дейсвительно - простейший, аналоговый RMS - регулятор.

Не думаю, что будет точнее, да и измерение в цифре вне конкуренции.

[Микола Григорович]

Не думаю, что будет точнее,

Ой!  Я Вас умоляю.  1 - 2 вольта (ИМХО РМка не должна допустить) на процесс не повлияют.  Тут в период полива на 15в. скакало, только успевал потенциометр крутить. А спирт получался не плохой.
Правда, при подведёном киловате отбирал 750мл. Издержки. Щас имею РМку, думаю отбирать литр. :o

[Игорь]

Кто нибудь исследовал реальные характеристики РМ-2?

Прежде, чем перейти к использованию этих устройств, я исследовал.
Двое суток колонна работала на себя, давление в кубе стояло неизменным. Изменение настройки на 1 вольт вверх или вниз приводило к изменению давления и стабилизации его на новом уровне. При этом напряжение в течении суток изменялось от 180 до 240 вольт.
Для меня это стало достаточным исследованием.

Не думаю, что будет точнее, да и измерение в цифре вне конкуренции.

Какой смысл в цифровом измерении величин, полученных через две аналоговые "прокладки" - трансформатор тока (как он работает на НЕ-синусоиде? Как на его выходе отражается изменение постоянной составляющей?) и аналоговый конвертер?
РМ-2 более"цифровой". Он измеряет мгновенные напряжения в сети напрямую, без недешевых "посредников", которые точности не добавляют.

variaevg, пойми меня правильно. Я не хочу сказать, что ты соорудил недостойный прибор. каждый ваяет в соответствии со своими знаниями и умениями. И если нет возможности купить РМ-2, можно, конечно, отдать денег в 1.5 - 2 раза больше на детальки и сделать по твоей схеме.
Только 17-й резистор нужно заменить на вдвое меньший. Негоже запускать 15-миллиамперную МОСьку током 7 миллиампер. У тебя заработало, у другого может не заработать.

[variaevg]

7.  Для правильной работы стабилизатора мощность ТЭНа должна быть вдвое больше мощности на которой проводится ректификация.
А как же регулировка?К примеру для голов 35%,тело 55%и хвостики дожать 70%.

Смысл в том, чтобы импульс открывающий симистор находился ближе к середине полупериода синусоиды тока при крейсерском нагреве. Тогда регулировка мощности будет примерно от 0,1Ркр до 1,9Ркр.  Ртена = 2Ркр. Все эти проценты впишутся в этот диапазон.
Открывающему импульсу для стабилизации мощности нужно дать возможность подвинуться. При снижении сетевого напряжения - влево, при повышении - вправо.

[Олежище]

Вполне приличный девайс.Не сложный.
минус - фазовое управление,
-5вольт,ну и ПИК (личная неприязнь).
А может это  и плюс.
7.  Для правильной работы стабилизатора мощность ТЭНа должна быть вдвое больше мощности на которой проводится ректификация.
А как же регулировка?К примеру для голов 35%,тело 55%и хвостики дожать 70%.

Фазовое управление - без альтернативы
ПИК это правильно! (Используй то что под рукою и не ищи себе приключений  :D :D :D)
Почему мощность ТЭНа должна быть в двое больше мощности ректификации???????
Если ты головы, тело и хвосты ректифицируешь на разной мощности, то извините.....
А для регулировки там целых три кнопки.

Но справедливости ради нужно отметить, что донецкая РМка рещает задачи RMS - измерений и стабилизации нагрева без использования RMS-DC конвертера и операционника, безтрансформатора тока и без двухполярного питания. Причем на базе менее тяжеловесного, всего лишь 14-ногого pic16f684.

РМКа обещает 1В, если тут точнее, то возможно оправдано. Без трансформатора это хорошо, когда все отработано, РМка находится под сетью, нету гальванической развязки, поэтому она в глухом пластиковом корпусе. Все это можно и в 8ногий корпус запихнуть, но к чему эта трахонина. По нынешним временам процики стоят копейки и нет смысла на этом экономить.

[variaevg]

трансформатор тока (как он работает на НЕ-синусоиде? Как на его выходе отражается изменение постоянной составляющей?)

Жаль не сохранил осцилограмму на трансформаторе тока - обыкновенная отсеченная слева синусоида. Постоянной составляющей нет, характеристика линейная. AD736 обладает приличной точностью.

Входная цепь регулируется так:
1. Включаем нагрузку около 2 Квт, измеряем ток в нагрузке. Я использовал АВО-5.
2. Допустим получили 8,4 А.
3. Резистором R23 устанавливаем на выходе 6AD736 напряжение 0,84 в.
4. Резистором R22 устанавливаем на выходе 7AD822AN напряжение 0,84 * 5 = 4,2 в.
При этом индикатор показывает 8,40.

Вообще то этот ПИД регулятор как бы наоборот от классического. В классическом подразумевается быстрый замер параметра и инерционное воздействие на него, тут наоборот быстрое воздействие на параметр и инерционный замер.

[Игорь]

Посмотрел - подумал...
Если бы я повторял подобную конструкцию, или мостил аналогичную (считать квадраты мгновенных значений мне пока не по зубам - вернее не пробовал, а постоянку с конвертера я бы уж точно обработал), то в первую очередь избавился бы от трансформатора тока. У меня в сети постоянная составляющая достигает десятка вольт. Перекос всегда на одну сторону, но он то есть, то нет. Видать кто-то из соседей иногда режет половину мощности диодом :).
Если для измерения использовать трансформатор тока, он не увидит постоянной составляющей, и нагрев моего куба будет плавать синхронно с работой диодного регулятора у соседа :)
Это привело бы к необходимости опторазвязки... или наоборот - позволило бы управлять симистором напрямую, без моськи, и дало бы возможность обойтись без силового трансформатора... При необходимости использовать внешние сигналы, можно было бы опторазвязать именно их.

И еще - вопрос чисто о сантехника. Кюючи в обвязке 7-сегментников - это дань старым традициям, или действиоельно они необходимы? Нет, я понимаю, что когда светится восьмерка, да еще и с точкой, на линии висит 8 светодиодов, и если каждый хоть по 5 миллиампер...но ведь в РМ-2 как-то обошлись без ключей... Значит можно? Или неприлично?

[variaevg]

то в первую очередь избавился бы от трансформатора тока. У меня в сети постоянная составляющая достигает десятка вольт. Перекос всегда на одну сторону, но он то есть, то нет. Видать кто-то из соседей иногда режет половину мощности диодом .
Если для измерения использовать трансформатор тока, он не увидит постоянной составляющей, и нагрев моего куба будет плавать синхронно с работой диодного регулятора у соседа
Это привело бы к необходимости опторазвязки... или наоборот - позволило бы управлять симистором напрямую, без моськи, и дало бы возможность обойтись без силового трансформатора... При необходимости использовать внешние сигналы, можно было бы опторазвязать именно их.

Тут есть над чем подумать. Пока не знаю как симитировать постоянную составляющую в сети чтобы проанализировать процессы.

И еще - вопрос чисто о сантехника. Кюючи в обвязке 7-сегментников - это дань старым традициям, или действиоельно они необходимы? Нет, я понимаю, что когда светится восьмерка, да еще и с точкой, на линии висит 8 светодиодов, и если каждый хоть по 5 миллиампер...но ведь в РМ-2 как-то обошлись без ключей... Значит можно? Или неприлично?

В принципе можно увеличив номиналы резисторов, но здесь уже не получится так как транзисторы включены как инверторы.
Да и прошивка делалась под определенную разводку платы.

[Игорь]

В принципе можно увеличив номиналы резисторов, но здесь уже не получится так как транзисторы включены как инверторы.

Ну это даже сантехнику по зубам - поменять нули на единицы в коде:)
Хотя - какой смысл? Экономить 4 СМД транзистора?
По поводу ухищрений с измерением постоянной составляющей - наверное не у всех сосед любит резать пол периода :), и без этого можно обойтись...
Но вопрос у меня другой. нагрузка чисто активная, ток строго пропорционален напряжению. Какое назначение (кроме развязки) трансформатора тока?
Кстати, в схеме УЖЕ есть трансформатор напряжения (который ловит ноль синусоиды), ведь прямо с него можно дать напряжение на AD-шку и получить тот-же результат(без учета постоянной составляющей)...

Вообще мне, сантехнику, многое кажется нелогичным... Возможно действуют старые догмы, не всегда объяснимые.
Ну, например, если схема соединена с фазой через мегаомное сопротивление, теоретически она считается связанной с сетью. А фактически? Насколько серьезно меня может токнуть через мегаом? Повредит ли мое репродуктивной функции (остальные не в счет) удар переменным током силой 0,22 миллиампера? Можно ли, говоря про такой ток, применять слово "удар"? на мой взгляд, это поцелуй :)

В конце концов атмеловцы не боятся контролировать зерокросс именно так, через мегаомы, напрямую... http://www.atmel.com/Images/doc2508.pdf

Нет уж, точно, нельзя допускать слона в посудную лавку, а сантехника - к электронике .

[variaevg]

Какое назначение (кроме развязки) трансформатора тока?

Датчик тока скорее не развязывающий, а измерительный. Фен-шуй во вложении. Применяется в электронных счетчиках электроэнергии и т.п.

По поводу ухищрений с измерением постоянной составляющей

С постоянной составляющей в сети и этой схемой формирования синхроимпульсов вылезает другая кака. Смещается точка перехода синусоиды через 0 и как следствие синхроимпульс. Насколько заметно будет это влияние - вопрос. А уж побороть это наверное будет плюс два порядка сложности.

удар переменным током силой 0,22 миллиампера?

Припоминается опасный ток прядка 50 mA и по контуру рука - рука (сердце, легкие), а от такого тока можно только инструмент на схему уронить.
добавлено: 18-01-2013, 20:17:45
Еще одна ремарка.
Задача точного измерения тока, а тем более во всем диапазоне не ставилась. Хотя при образцовых приборах это возможно.
Ставилась задача максимально точно стабилизировать подобранное экспериментально значение тока.

[Игорь]

Ставилась задача максимально точно стабилизировать подобранное экспериментально значение тока.

ИМХО в таком случае смещение зерокросса не принципиально, наверняка ты корректировку задержки открытия симистора ведешь от уже имеющегося значения.
Да это ведь эквиваленты... Ведь, в конце концов, ты стабилизируешь напряжение на выходе AD-шки, не так ли?
А на входе у AD-шки него - не ток, а напряжение от трансформатора тока... С такими-же успехом, с таким-же результатом могло быть напряжение с сетевого делителя. С трансформатором, который ты ловишь зерокросс, я  погорячился. Он же не на выходном напряжении стоит, а на входном... Простите сантехника :)