Плавное регулирование мощности электрокотла

Веселые игры!!!

Да, знаю такую связку. Это уже посерьезнее чем "залипуха" за 2000 - 3000 р !
Только еще радиатор нужен
http://www.insat.ru/prices/info.php?pid=6682
Итого 9931р + автоматы + куда-то это все собрать (+собственно собрать). Вот и цена подкралась к моей железке! А функционала у меня побольше будет! Да все уже собрано! (ладно, это уже реклама пошла, небуду больше)
Все-таки соберу я на симисторах, руки чешутся! К тому же все для этого уже есть (кроме времени). Прикинул уже, на радиатор РТР-037 вся конструкция должна поместиться вместе с автоматами! И по цене вне конкуренции получится! (хотя и нет ее конкуренции то...)

 

Проблема возникает если поставить слабые тиристоры, не способные выдержать кратковременный ток кз. Оно понятно, что вроде все хорошо работает на токе 20А при номинале тиристора 25А. И год работает, и дава, и более. Но вот сгорает"удачно" ТЭН коротнув фазу, или мышка по клеммнику пробежала, или сами кабель оборвали (да мало ли чего) вот тиристор(ы) и вылетает!
Если правильно подобрать тиристор (симистор) с запасом да включить его по правильной схеме, то все надежно работает! "Правильную" схему можно посмотреть например в даташите на оптосимистор MOC3083, ничего придумывать не нужно! Индуктивность спасает от крутого нарастания тока, а RC цепь от иголок перенапряжений.
На счет "пушки по воробьям" - не будет! +- 100р роли не играют, зато надежность в корне иная!!!
Думаю, договариваться нужно с теми кто юзает котлы, т.к. основной упор сделан еменно на комфорт в доме, чтоб меньше принимать участие в работе системы отопления в целом, не бегать постоянно - то убавить, то добавить, то гистерезис подкрутить, то автоматами пощелкать и т.д. !

 

Да, нет проблем. Все грамотно сделано, будет работать.
Тут скорее чисто теоретическое обсуждение некоторых аспектов нештатных режимов. Собственно излагаю малоизвестный факт, причины, по которым вылетают коммутирующие элементы имеющие нормальную защиту. Ситуация нечастая, должна быть совсем невезуха. КЗ в начале периода и очень хорошее КЗ, такое, что кристалл (или области) успевают перегреться за этот полупериод и либо потерять управление (получив еще несколько периодов), либо получить превышение I2T и успеть героически спалиться на одном полупериоде. Поэтому, единственная надежная схема защиты (на уровне теории) - по I2T. Т.е. предохранитель.
Кстати, есть еще очень простое и эффективное решение, без предохранителей, но по критерию I2T. Токоограничивающие элементы в фазах (до ключей). Одна беда, если они активные, то 0,1 рассеиваемой мощности от номинала - отдай. Индуктивные - довольно большими на эту частоту выйдут. Если речь о нагреве - допустимо активные, три сухих электроконвектора по 400 Вт. Но громоздко в монтаже. В общем - "нету в мире совершенства!"

Собственно, речь идет об управлении 12 кВт, да в 3 фазах. Соотв. все упирается в цену трех коммутаторов на такую мощность, соотв. подход T_Vlad: - "это, даже оформленное в металлическую коробку (там ещё автомат поставлен) стоит от силы 2000р" (с) - в сад. Детский.
Т.е. любое _управление_ требует вложений в электронный коммутатор. Автоматом не нащелкаешься, пускателем - тоже. Если уже вложено, то вариантов два: либо точность +-5С (традиционное управление), либо +-0,5С (грамотное управление). Причем второй вариант, стоит _дешевле_ чем первый, плюс, при той же цене коммутатора - несоизмеримо меньшие помехи и дерганья сети, плюс надежность, т.е. минимально возможное кол. коммутаций в ед. времени. При этом, такое управление, по цене думаю процентов 5 от всей системы. Т.е. тут, как раз не из пушки по воробьям, а просто грамотно и современно.

Да. Как вариант можно рассмотреть использование местной силовой части, если она нормальная (не пускатель). Т.е. блочная система, управление - силовая. Хотя - доп. затраты на совмещение разных систем, особой экономии в целом не дадут.

 

Ещё раз перечитал тему. Так и не понял на чём ПИД организован. ПИД очень зависим от процесса, тоесть его и под мощность и в целом под систему отопления настраивать нужно

 

Организован ПИД (у меня ПИ) и все остальное на микроконтроллере PIC16F873A. На входе ПИ-регулятора задание температуры воздуха. ОС - значение с датчика температуры воздуха. На выходе задание на регулятор мощности.
Задание 8 битное. Т.е. 255 ступенек мощности. (Это про плавность!)

 

Понятно. Это уже по взрослому.
А почему вы тены рассматриваете как независимые, а не чисто 3х фазную схему?

 

Как и любое управление. В принципе, возможно построение самонастраивающегося управления. При первом включении (регистры пустые) и температура меньше целевой на градус - система включает ТЭНы, до подъема температуры на 1С, считая потребное время.
Далее, либо строит экспоненту по двум точкам определяя тау, либо тупо линейной аппроксимацией (думаю у автора так), т.е. пишет в регистр постоянную времени Тобъекта, допустим 1С/10мин. Далее, вычисляет такт, как 1/50 Тобъекта и начинает работать. Допустим, нужно повысить температуру на 2,5С. Тоб 1, такт 30 сек, скважность 2.
1. Начало такта, вычисляем, не приведет ли включение ТЭНа к перерегулированию к началу следующего такта. Если да - к П.2 Если нет - П2.
2. Включаем ТЭН. В конце такта сбрасываем интегратор и к П1.
3. Каждый такт интегрируем дельту Т. Как только дельтаТ достигла управления в один шаг - сброс интегратора, к П.1.
и т.д. Так же строится диф. канал, поправки постоянной времени, либо модельное управление (с замером Тулицы).

 

Спасибо за оценку!

Не понял вопрос.
У меня рассматривается схема соединения трех ТЭНов в "звезду". (стандартная схема)
Или Вы про подключение рабочего нуля в общую точку? Можно, конечно в воздухе оставить, но так не делается по нескольким причинам...
Кстати, эту тиристорную можно подключить и по схеме "треугольник". Не просто ТЭНы в треугольник, а каждый ТЭН последовательно с тиристорным каналом. В этом случае на каждом ТЭНе будет 380В при токе 22А. Т.е. увеличение мощности в 1.73 раза (под 25кВт!)Понятно, что каждый ТЭН при этом должен быть номиналом 380В... А вот схему на симисторах я бы так уже не подключал, т.к. они на 800В. По теории нужно 842В - а это уже 9 класс и выше. Хотя народ ставит , да работает все у них. Но это опять "притирки"...

 

А почему при включении треугольником 842? Я думал 380 на корень из 2 - 535.8 будет макс. амплитуда.

Точнее не 380, а 400 и макс. амплитуда - 560.

Я опять чего-то не понимаю?

 

Все правильно!
Только при этом тиристоры на 600В нельзя ставить! Нужен запас. В каком-то справочнике видел тему выбора тиристоров, вот эта цифра оттуда, вечером поищу...

 

Ага, как выше написал - самообучающаяся нейронная сеть. Реально, но дорого и сложно.

Наверное точнее будет 220 умножить на корень из 2, чтобы перейти к амплитуде, а потом умножить на корень из 3, чтобы перейти к фазам, но цифра будет 530.
Тиристоры на 600 вполне потянут. Впрочем давно уже не экспериментировал практически и не знаю допуски современных элементов. Старый КУ202Л прекрасно работал на 220В, хотя амплитуда там 310.

 

1. Для меня, нейронная сеть - конкретная предметная область. Со своими правилами. Первое - "если есть возможность не использовать нейросеть - не используйте ее".
2. Цена однокристалки с софтинкой в 10 байт и килобайт - не меняется.
3. Настройка ПИД сводится к вычислению (по существу замеру) одного коэф. в интегральном и одного диф. канале по простым алгоритмам.
4. Кроме ПИД - существует модельный способ управления и поисковый по градиенту. Оба - не сложные, оба позволяют реализовать самонастройку.

Тиристоры на 600 - потянут. Но рекомендация в проектировании 0,8 номинала. В ответственных системах - 0,6. Т.е. на 600 - будет чуток стремно.

 

Вот, нашел по поводу выбора тиристоров по напряжению:
Ю.А.Евсеев С.С.Крылов "Симисторы и их применение в бытовой электроаппаратуре"
стр 81:



Получаем: 1,1*1,5*1,41*380 = 884В
Я даже занизил немного (842В), оперативка уже сбоит
Т.е. по любому не ниже 9 класса!

 

Только на 220В

 

Строго говоря, в России давно уже (с 2003 года) стандарт напряжения приведен к европейскому - 230/400 вольт.