Hallo zusammen,
ich will eine Leistungsbegrenzung eines rein ohmschen Verbrauchers (IR
Lampe, 150W, 230V AC) am 50 HZ Netzstrom ermöglichen. Hierzu habe ich
ein Solid State Relais (mit Triac, ELR V23107), das nur sowohl im
Nulldurchgang einschaltet als auch nur im Nulldurchgang ausschaltet.
Steuerspannung bis 3V.
Nun gebe ich auf die Steuerspannung (innerhalb einer Sekunde zyklisch)
jeweils einen 20ms Impuls per µc in der Erwartung, dass genau eine
Sinuswelle pro Sekunde durchgeschaltet wird und damit die Leistung auf
1/50 reduziert wird, würde also 3 Watt bei der Lampe von 150W ergeben.
Dem ist jedoch nicht so, die tatsächliche Leistung ist deutlich höher
und schwankt sogar und die Lampe blinkt sogar noch sichtbar auf statt.
Wie kann das sein ?
Danke für jeden Hinweis
Heinz
Speedy schrieb:> Hallo zusammen,>> ich will eine Leistungsbegrenzung eines rein ohmschen Verbrauchers (IR> Lampe, 150W, 230V AC) am 50 HZ Netzstrom ermöglichen. Hierzu habe ich> ein Solid State Relais (mit Triac, ELR V23107), das nur sowohl im> Nulldurchgang einschaltet als auch nur im Nulldurchgang ausschaltet.> Steuerspannung bis 3V.>> Nun gebe ich auf die Steuerspannung (innerhalb einer Sekunde zyklisch)> jeweils einen 20ms Impuls per µc in der Erwartung, dass genau eine> Sinuswelle pro Sekunde durchgeschaltet wird und damit die Leistung auf> 1/50 reduziert wird, würde also 3 Watt bei der Lampe von 150W ergeben.> Dem ist jedoch nicht so, die tatsächliche Leistung ist deutlich höher> und schwankt sogar und die Lampe blinkt sogar noch sichtbar auf statt.> Wie kann das sein ?>> Danke für jeden Hinweis> Heinz
Ohne das Bauteil jetzt zu kennen:
- Glühlampen sind Kaltleiter, d.h. der Strom bzw. die Leistung bei
kalten Lampendraht ist um ein vielfaches Höher als bei glühenden
Lampendraht
- die 20ms Puls pro Sekunden hast Du mal nachgemessen? Der kommt so wie
vermutet, oder?
Gruß
Hallo, vielleicht ist ein Mosfet- Schalter da besser geeignet. Der LUD12
von Eltako o.ä. könnte gehen. Netzsynchron 100Hz muss auch sein. Unter
Projekte & Code habe ich einen Dimmer und so einen Schalter vorgestellt.
Gruß Carsten
c-hater schrieb im Beitrag #7059734:
> Oder bist du Arsch nur einer der üblichen Traffic-Trolle?
Bis zu diesem Satz ist die Kritik ja ok. Aber warum dann wieder so unter
die Gürtellinie schießen. Typisch "c-hater"! Warum machst du das nur?
Speedy schrieb:> Wie kann das sein ?
Der Innenwiderstand der Lampe hat einen positiven Temperaturkoeffizient.
Messe mal ihren Widerstand in kaltem Zustand und rechne aus, wie viel
Strom/Leistung sie in diesem Zustand aufnimmt.
> Nun gebe ich auf die Steuerspannung (innerhalb einer Sekunde zyklisch)> jeweils einen 20ms Impuls [...] die Lampe blinkt sogar noch sichtbar auf
Na, was erwartest du denn?
Horst V. schrieb:> Bis zu diesem Satz ist die Kritik ja ok. Aber warum dann wieder so unter> die Gürtellinie schießen. Typisch "c-hater"! Warum machst du das nur?
Weil ich mir einfach nicht vorstellen kann, dass irgendjemand, der
irgendwas für µC programmieren will, wirklich SO unwissend sein kann.
µC-Programmierung impliziert für mein Verständnis zumindest grundlegende
Elektronik-Kenntnisse. Anders kann es einfach nicht funktionieren. Und,
nunja, Glühlampen sind sozusagen nicht unbedingt "bleeding edge" der
Elektronik, sondern gut erforschtes, gut dokumentiertes "sicheres Land".
Speedy schrieb:> das Siemens Relais sollte genau dafür sorgen, dass synchron zum> Nulldurchgang an bzw. ausgeschaltet wird. So sagt es zumindest das> Datenblatt;
Hallo, das scheint genau das Problem zu sein. Dein SSR schaltet nur im
Nulldurchgang ein. Somit ist eine Phasenanschnittssteuerung nicht
möglich. Da dort Triac’s verbaut wurden, können diese erst im
Nulldurchgang wieder freigeben. Damit ist eine Phasenabschnittssteuerung
auch nicht möglich. Hab ich mit meinen SSR auch nicht zurecht bekommen.
Trotzdem viel Erfolg mit Deinem Projekt.
Gruß Carsten
Hallo Speedy, ich glaube, ich habe jetzt erst verstanden, was Du meinst.
Du möchtest ein mal pro Sekunde Dein SSR für 20mS. durchschalten. Das
müsste gehen. Allerdings wird Deine Lampe nicht sehr glücklich darüber
sein, weil sie im kalten Zustand ständig zwei volle Halbwellen vertragen
muss. Eine Phasenabschnittssteuerung ist da deutlich schonender für die
Lampe.
Gruß Carsten
Carsten-Peter C. schrieb:> Hallo, vielleicht ist ein Mosfet-Schalter da besser geeignet.
Schwachsinn.
Horst V. schrieb:> c-hater schrieb:>> Oder bist du Arsch nur einer der üblichen Traffic-Trolle?> Bis zu diesem Satz ist die Kritik ja ok. Aber warum dann wieder so unter> die Gürtellinie schießen. Typisch "c-hater"!
Der extreme Tonfall ist für ihn typisch, aber zur Sache passt das doch:
Wie trollig oder trottelig muß man sein, sich über das Blinken einer
Lampe zu beklagen, die nur jede Sekunde kurz eingeschaltet wird? Ich
könnte dafür einen noch unfreundlicheren Begriff finden!
c-hater schrieb:> Weil ich mir einfach nicht vorstellen kann, dass irgendjemand, der> irgendwas für µC programmieren will, wirklich SO unwissend sein kann.
Sage einfach "dämlich".
Carsten-Peter C. schrieb:> Da dort Triac’s verbaut wurden, können diese erst im> Nulldurchgang wieder freigeben. Damit ist eine Phasenabschnittssteuerung> auch nicht möglich.
Phasenanschnitt hat er garnicht vor, er will Impulspaketsteuerung
machen, was für Heizkörper durchaus sinnvoll ist, weil es keine Sauerei
auf der Netzspannung verursacht.
Dumm, dass die Lampe dabei eben im Takt blinkt.
Ich habe sowas gebaut, allerdings ist mein Heizkörper Draht in Keramik,
ich takte den im 10-Sekunden-Raster und der Draht ist nicht sichtbar.
Michael M. schrieb:> Wenn du nicht genau netzsynchron ansteuerst, kommt es zu> niederfrequenten Interferenzen.
"Interferenzen" ist tölpelig ausgedrückt, aber "netzsynchron" bleibt als
Stichwort: Je nachdem, wie die 20ms zufällig zur Netzphase fallen, geht
mal nur eine oder eben beide Halbwellen durch - das geht so nicht.
Manfred schrieb:> Carsten-Peter C. schrieb:>> Hallo, vielleicht ist ein Mosfet-Schalter da besser geeignet.>> Schwachsinn.
Zumindest inmitten eines Brückengleichrichters ---> AC Schalter.
Bloß interessiert das hier bisher recht begrenzt.
Speedy schrieb:> ich will eine Leistungsbegrenzung
Definiere näher. Sag doch, was präzise Du zu erreichen gedenkst.
Warum, und wie sehr (* im worst case), hast Du vor zu "dimmen"?
(*: Im "warum" könnte eh genauer stecken, wie sehr/wie weit - Du
mußt nicht erst erlernen, welchen Dimmgrad (in °, verringerter
U_RMS, % oder was auch immer) Du korrekterweise machen solltest
für Dein Ergebnis, schon das angezielte Ergebnis an sich würde uns
sagen, was zu tun wäre.)
> eines rein ohmschen Verbrauchers (IR Lampe, 150W, 230V AC)
Hat wie andere Glühlampen PTC-Charakter. 1/100 Leistung (oder so
in dem Bereich) über eine schlecht improvisierte Wellenpaket
Steuerung kannst Du vermutlich eh völlig vergessen, aber wenn,
müßte dazu mehr Strom fließen als Du glaubst, weil im kalten
Zustand der Widerstand viel niedriger.
Sag halt alles, was nötig ist, um zu einer Lösung zu kommen.
Nicht (nur) "Deinen Ansatz", sondern worum's Dir konkret geht.
c-hater schrieb:> Weil ich mir einfach nicht vorstellen kann, dass irgendjemand, der> irgendwas für µC programmieren will, wirklich SO unwissend sein kann.
Ich Trottel alle Trottel
osoba mask schrieb:>> Schwachsinn.>> Zumindest inmitten eines Brückengleichrichters ---> AC Schalter.
Warum soll das Schwachsinn sein? Die Schaltung verhält sich wie ein
LUD12. Das funktioniert seit langer Zeit völlig problemlos. Es schaltet
sauber und der Mosfet wird nicht einmal warm. Allerdings ist meine Last
auch geringer.
Gruß Carsten
Speedy schrieb:> Nun gebe ich auf die Steuerspannung (innerhalb einer Sekunde zyklisch)> jeweils einen 20ms Impuls per µc in der Erwartung, dass genau eine> Sinuswelle pro Sekunde durchgeschaltet wird und damit die Leistung auf> 1/50 reduziert wird, würde also 3 Watt bei der Lampe von 150W ergeben.> Dem ist jedoch nicht so, die tatsächliche Leistung ist deutlich höher> und schwankt sogar und die Lampe blinkt sogar noch sichtbar auf statt.
Wieso die Leitung höher ausfällt wurde ausreichend erklärt.
Ich könnte mir vorstellen, dass mitunter auch 2 Vollwellen (oder 3
Halbwellen - je nach SSR) aufgeschaltet werden. Versuch es mal mit
Steuerpulsen im Bereich von 15 ms (bzw 12.5 ms).
Womöglich sauberste Lösung: Synchronisier deinen Steuerpuls auf die
Netzfrequenz.
Carsten-Peter C. schrieb:>>> Schwachsinn.>> Zumindest inmitten eines Brückengleichrichters ---> AC Schalter.> Warum soll das Schwachsinn sein?
Der FET ändert nichts daran, dass das Gebilde flackert, wenn nur jede
Sekunde kurz eingeschaltet wird. Zusätzlich hat man noch ein Problem mit
der Ansteuerung, weil der FET in der Diodenbrücke keinen Bezug zur
gemeinsamen Masse mehr hat.
Klaus K. schrieb:> Ich könnte mir vorstellen, dass mitunter auch 2 Vollwellen (oder 3> Halbwellen - je nach SSR) aufgeschaltet werden. Versuch es mal mit> Steuerpulsen im Bereich von 15 ms (bzw 12.5 ms).
Male Dir mal maßstabsgerecht den Sinus auf Karopapier und schiebe einen
Stück in der Breite des Steuerimpulses dran lang. Dann sehen wir, dass
auch mit 12,5 oder 15 ms je nach Zufall mal eine oder zwei Halbwellen
getriggert werden.
> Womöglich sauberste Lösung: Synchronisier deinen Steuerpuls auf die> Netzfrequenz.
Wenn garantiert sein soll, dass immer exact eine oder zwei Halbwellen
gezündet werden, ist die Netzsynchronisation der Steuerung zwingend.
Manfred schrieb:> Zusätzlich hat man noch ein Problem mit> der Ansteuerung, weil der FET in der Diodenbrücke keinen Bezug zur> gemeinsamen Masse mehr hat.
Es tut mir leid, das Du die Schaltung nicht verstehst, aber glaube mir,
sie funktioniert. Eine Trennung der Massen vom Steuerteil zum
Leistungsteil durch Optokoppler ist gewollt und hat durchaus Vorteile,
auf die ich hier nicht weiter eingehen möchte. Die Schaltung lässt nicht
nur die „flackernde“ Paketsteuerung zu.
Gruß Carsten
Konkret geht es darum, überschüssige PV Energie in Wärme für einen
Boiler mittels Heizstab umzuwandeln. Hierzu brauche ich eine
kalkulierbare Steuerung, d.h. bei der Eingangsgröße x erwarte ich y(x)
Leistung des Heizstabes damit ich weder zu viel (Strom aus dem Netz)
noch PV Strom verschenke. Hierzu soll ein µC die entsprechenden Pulse
erzeugen und das genannte IC (SSR mit Cross Zero Funktion) die
Sinuswellen (ganz oder gar nicht) durchschalten. Damit bekäme ich dann
eine berechenbare und steuerbare Leistungsbeschränkung des Heizstabes
und zwar in einer Auflösung von 50 Schritten pro Sekunde, was jeder
Stromzähler korrekt mittelt und somit keine ungewollte "negative"
Leistungsbilanz entstehen kann, was der Fall wäre, wenn man Pulse von
mehreren Sekunden vorgibt, wie es oben einer ahnungslos vorgeschlagen
hat). Da dies bei dem Heizstab nicht funktioniert hat, habe ich es mit
der IR Lampe probiert, analoges Ergebnis, ob negativer, positiver
Temperaturkoeffizient, Kaltleiter, Warmleiter, völlig egal... das
Aufleuchten/Flackern der Lampe bei nur einer Sinuswelle pro Sekunde und
der Trägheit des Heizfadens ist nicht erklärbar, ausser dass -aus
welchen Gründen auch immer- deutlich mehr Sinuswellen pro Sekunde
durchgeschaltet werden, was aber dem Siemens Datenblatt (link s. oben)
widerspräche. Und noch eine Anmerkung: einen 20ms Impuls kann ich bei
einer 50 Hz Netzfrequenz mit Sinuswelle verschieben wie ich will, wenn
das IC (TRIAC + DIAC) nur bei Nulldurchgängen schaltet, werden max. 2
Halbwellen durchgeschaltet, wäre also max 1/50 der Gesamtleistung .
Carsten-Peter C. schrieb:>> Zusätzlich hat man noch ein Problem mit>> der Ansteuerung, weil der FET in der Diodenbrücke keinen Bezug zur>> gemeinsamen Masse mehr hat.>> Es tut mir leid, das Du die Schaltung nicht verstehst,
Das bezweifele ich ganz stark.
> Eine Trennung der Massen vom Steuerteil zum> Leistungsteil durch Optokoppler ist gewollt
Ach so, sehr nett, dass Du diese Info nachlegst. Ich kann das sogar ohne
Hilfe des Forums aufbauen, in diesem Thread finde ich die Idee
unpassend, da der TO damit ganz sicher überfordert ist.
Und ja, wir reden hier von Netzspannung, ob jeder Bastler passende
Transistoren in der Schublade hat? Ich werde mir diese Version nicht
antun, passende Triacs gibt es an fast jeder Straßenecke.
Speedy schrieb:> Dem ist jedoch nicht so, die tatsächliche Leistung ist deutlich höher> und schwankt sogar und die Lampe blinkt sogar noch sichtbar auf statt.> Wie kann das sein ?
- Wie hast Du die Leistung gemessen?
- Wie hast Du gemessen, dass Dein Ansteuer-Impuls korrekt ist?
Speedy schrieb:> Und noch eine Anmerkung: einen 20ms Impuls kann ich bei> einer 50 Hz Netzfrequenz mit Sinuswelle verschieben wie ich will, wenn> das IC (TRIAC + DIAC) nur bei Nulldurchgängen schaltet, werden max. 2> Halbwellen durchgeschaltet, wäre also max 1/50 der Gesamtleistung .
Tja, Theoretiker bzw. naives Denken...
Das stimmt nur in einer idealen Welt, wenn die Netzfrequenz exakt 50Hz
ist und der Schalter keinerlei Schaltschwellen-Rauschen hätte.
Beides ist nicht der Fall.
Deshalb gehen mit einem 20 Millisekunden-Impuls von 1 bis 3 Halbwellen
durch.
Du kannst es drehen und wenden wie Du willst, ohne netzsynchrone
Ansteuerung wirst Du das Problem immer haben.
Speedy schrieb:> Und noch eine Anmerkung: einen 20ms Impuls kann ich bei> einer 50 Hz Netzfrequenz mit Sinuswelle verschieben wie ich will, wenn> das IC (TRIAC + DIAC) nur bei Nulldurchgängen schaltet, werden max. 2> Halbwellen durchgeschaltet, wäre also max 1/50 der Gesamtleistung .
Na dann funktioniert ja offensichtlich alles.
Oder doch nicht? Dann gib halt endlich Antwort auf die relevanten
Rückfragen:
wie hast du die "schwankende" Leistung konkret gemessen (dass sie im
Sekundentakt pulst ist ja klar).
Gib konkret an, um wie viel deine Leistungsmessung zu hoch liegt (dass
sie mit der PTC-Charakteristik der Glphbirne natürlich höher liegt, ist
ja klar).
Und zeig eine aussagekräftige Messung deines Ansteuerpuls. Und zwar
nicht nicht ein ein einzelner Scope-Shot von einem einzelnen
Ansteuerpuls. Sondern Einhüllende von vielen aufeinanderfolgenden
Ansteuerpulsen (damit man eventuelle Ausreißer, die zu Schwankungen
führen können, erkennen kann).
Speedy schrieb:> Damit bekäme ich dann> eine berechenbare und steuerbare Leistungsbeschränkung des Heizstabes> und zwar in einer Auflösung von 50 Schritten pro Sekunde, was jeder> Stromzähler korrekt mittelt und somit keine ungewollte "negative"> Leistungsbilanz entstehen kann, was der Fall wäre, wenn man Pulse von> mehreren Sekunden vorgibt, wie es oben einer ahnungslos vorgeschlagen> hat).
Der Vorschlag, das Zeitintervall zu strecken (und die Dauer der
Pulspakete ebenfalls) war zu dem Zeitpunkt sinnvoll und gut. Je länger
der Einzelpuls, desto weniger fallen "Randeffekte" (eine Halbwelle zu
viel oder zu wenig) ist Gewicht. Mal davon abgesehen, dass es auch
Vorschriften für die Mindestdauer einer Wellenpaketsteuerung gibt.
Wenn du erst im Nachhinein verrätst, dass du mit dem s-Takt deinen
Stromzähler beeindrucken willst, brauchst du andere nicht als ahnungslos
zu bezeichnen - du hast einfach wesentliche Information zu spät gegeben.
Hallo Speedy, mir ist im Datenblatt aufgefallen: „Operating frequency
range 10...440 Hz bzw. 47...400 Hz“. Ich kann nicht sagen, was damit
gemeint ist, aber es könnte darauf hinweisen, das Du keine einzelnen
Wellen durchschalten kannst. Du müsstest mit einem Scope messen, wie
Dein SSR tatsächlich schaltet.
Speedy schrieb:> Und noch eine Anmerkung: einen 20ms Impuls kann ich bei> einer 50 Hz Netzfrequenz mit Sinuswelle verschieben wie ich will, wenn> das IC (TRIAC + DIAC) nur bei Nulldurchgängen schaltet, werden max. 2> Halbwellen durchgeschaltet, wäre also max 1/50 der Gesamtleistung
Das ist genau richtig. Ein Impuls nahe dem Nulldurchgang ist eher
ungünstig,weil nach den 20mS die Einschaltschwelle erreicht ist. Hätte
aber nur geringe Auswirkungen.
Gruß Carsten
Carsten-Peter C. schrieb:> Speedy schrieb:>> Und noch eine Anmerkung: einen 20ms Impuls kann ich bei>> einer 50 Hz Netzfrequenz mit Sinuswelle verschieben wie ich will, wenn>> das IC (TRIAC + DIAC) nur bei Nulldurchgängen schaltet, werden max. 2>> Halbwellen durchgeschaltet, wäre also max 1/50 der Gesamtleistung>> Das ist genau richtig. Ein Impuls nahe dem Nulldurchgang ist eher> ungünstig,weil nach den 20mS die Einschaltschwelle erreicht ist.
Das ist genau NICHT richtig:
Man stelle sich vor seinem geistigen Auge einen perfekten 50-Hz-Sinus
vor. Nun stelle man sich ein perfekten Rechteck-Steuerpuls mit 20ms
Dauer vor. Der Ansteuerpuls ist so ausgerichtet, dass die steigende
Flanke exakt den steigende Teil eines Sinus in seinem Nullpunkt
schneidet, und die fallende Flanke schneidet demzufolge den Sinus auch
exakt im Nullpunkt der nächsten steigenden Sinus-Flanke.
Schaltet nun das perfekte Relais genau in den Schnittpunkten Ein und
Aus, oder jeweils 10 Millisekunden später?
Hallo Einer, stellen wir uns einmal vor, zu irgendeinem Zeitpunkt wird
das SSR angesteuert. Dann dauert es < 10mS, bis zum nächsten
Nulldurchgang. Erst dann schaltet es durch, weil laut Datenblatt nur im
Nulldurchgang geschaltet wird. Jetzt sind von den 20mS noch >10mS nach.
Das reicht, um sicher die nächste Halbwelle zu schalten. Während dieser
Halbwelle wird der Impuls ausgeschaltet, was keinen Einfluss auf das SSR
hat, da es nur im Nulldurchgang auslöst. Das entspricht genau zwei
Halbwellen. Aber Du hast recht, wenn genau im Nulldurchgang oder kurz
dahinter ein Steuerimpuls gesendet wird, kann es sein, das das SSR eine
Halbwelle mehr schaltet. Das würde dann eine Leistungssteigerung um
1/100 bewirken, aber keinen deutlich höhere Leistung. Vielleicht ist es
schlau, wenn Speedy mit seiner Steuerung direkt einen Triac ansteuert
oder eben ein Mosfet.
Gruß Carsten
Speedy schrieb:> ... habe ich es mit der IR Lampe probiert, analoges Ergebnis, ob> negativer, positiver Temperaturkoeffizient, Kaltleiter, Warmleiter,> völlig egal... das Aufleuchten/Flackern der Lampe bei nur einer> Sinuswelle pro Sekunde und der Trägheit des Heizfadens ist nicht> erklärbar, ausser dass -aus welchen Gründen auch immer- deutlich mehr> Sinuswellen pro Sekunde durchgeschaltet werden, was aber dem Siemens> Datenblatt (link s. oben) widerspräche
Dann ist doch alles klar: Systematische Fehlersuche ist gefragt und
nicht die Befragung des Orakels von Delphi.
1. Guck dir an, welchen Tk dein Heizelement hat.
2. Guck dir an, wieviel Halbwellen tatsächlich durchgelassen werden
3. Guck dir den zeitlichen Bezug zwischen deinem Ansteuersignal und den
durchgelassenen Sinuswellenpaket an.
Carsten-Peter C. schrieb:> Hallo Einer, stellen wir uns einmal vor ...
das kann die Generation LTSpice nicht mehr, und simple Hilfsmittel sind
schon garnicht mehr angesagt:
Manfred schrieb:> Male Dir mal maßstabsgerecht den Sinus auf Karopapier und schiebe einen> Stück in der Breite des Steuerimpulses dran lang. Dann sehen wir ...
Carsten-Peter C. schrieb:> Das würde dann eine Leistungssteigerung um 1/100 bewirken, aber keinen> deutlich höhere Leistung.
nö: wenn pro Sekunde drei Halbwellen durchkommen statt zwei Halbwellen,
dann ist das eine deutlich höhere Leistung. die Leistung steigt um 50%
(bzw. um 1% der Leistung, für maximal möglich wäre).
Achim S. schrieb:> nö: wenn pro Sekunde drei Halbwellen durchkommen statt zwei Halbwellen,> dann ist das eine deutlich höhere Leistung. die Leistung steigt um 50%> (bzw. um 1% der Leistung, für maximal möglich wäre).
Exakt.
Und es können nicht nur 2 oder 3 Halbwellen durchkommen, sondern auch
nur eine. Nämlich genau dann, wenn das Schaltsignal einen Hauch von
etwas zu spät nach dem Nulldurchgang kommt (verpassen der 1. Halbwelle)
und einen Hauch von etwas zu früh vor dem Ende der 2. Halbwelle
deaktiviert wird, was zum verpassen der 3. Halbwelle führt.
Und genau diese Konstellation tritt auf, wenn die Netzfrequenz einen
Hauch von etwas geringer als 50 Hz ist.
Manfred schrieb:> das kann die Generation LTSpice nicht mehr, und simple Hilfsmittel sind> schon garnicht mehr angesagt:>> Manfred schrieb:>> Male Dir mal maßstabsgerecht den Sinus auf Karopapier und schiebe einen>> Stück in der Breite des Steuerimpulses dran lang. Dann sehen wir ...
Tja, dann solltest Du das mal machen, und Dir überlegen, was passiert,
wenn das Steuersignal exakt synchron mit den Nulldurchgängen des Sinus
liegt. Alternativ schiebst Du auch mal auf Deinem Karopapier ein
Steuerimpuls durch, der etwas zu kurz ist... Es reicht, wenn der
Steuerimpuls eine Pikosekunde zu kurz ist, oder die Periode des Sinus
eine Pikosekunde zu lang ist... Such's Dir aus...
Einer schrieb:> Es reicht, wenn der> Steuerimpuls eine Pikosekunde zu kurz ist, oder die Periode des Sinus> eine Pikosekunde zu lang ist... Such's Dir aus...
Bevor Du hier von Picosekunden schwafelst, rechnest Du erst einmal per
Kreisfunktion den Sinus durch. Übliche Nullspannungsschalter wie MOC30xx
schalten je nach Toleranz noch bis zu 20V nach Null, das sind 'zig
Millionen Picosekunden.
Einer schrieb:> Dazu noch der ganze Dreck, Oberwellen und Rundsteuersignal etc. auf der> realen Netzspannung...
Du hast ein großes Maul und keinerlei Ahnung von der Materie.
c-hater schrieb im Beitrag #7059734:
> Speedy schrieb:>>> ich will eine Leistungsbegrenzung eines rein ohmschen Verbrauchers (IR>> Lampe, 150W, 230V AC)> [...]>> Dem ist jedoch nicht so, die tatsächliche Leistung ist deutlich höher>> und schwankt sogar und die Lampe blinkt sogar noch sichtbar auf statt.>> Wie kann das sein ?>> Eine Glühlame ist einfach kein "rein ohmscher Verbraucher", sondern hat> eine ausgesprochene Kaltleiter-Charakteristik.>> OMG, wie tief kann das Niveau denn noch sinken?>> Oder bist du Arsch nur einer der üblichen Traffic-Trolle?
Auch hier wurdest Du auffällig ausfällig! Schäm dich und stell dich in
die asoziale Ecke!
Manfred schrieb:> Bevor Du hier von Picosekunden schwafelst, rechnest Du erst einmal per> Kreisfunktion den Sinus durch. Übliche Nullspannungsschalter wie MOC30xx> schalten je nach Toleranz noch bis zu 20V nach Null, das sind 'zig> Millionen Picosekunden.
Vielleicht solltest Du das Datenblatt vom verwendete Nullschalter lesen,
der bereits im Eingangsposting spezifiziert wurde und im 4. Beitrag
verlinkt wurde, bevor Du hier große Töne spukst.
Speedy schrieb:> Nun gebe ich auf die Steuerspannung (innerhalb einer Sekunde zyklisch)> jeweils einen 20ms Impuls per µc in der Erwartung, dass genau eine> Sinuswelle pro Sekunde durchgeschaltet wird und damit die Leistung auf> 1/50 reduziert wird, würde also 3 Watt bei der Lampe von 150W ergeben.> Dem ist jedoch nicht so, die tatsächliche Leistung ist deutlich höher> und schwankt sogar und die Lampe blinkt sogar noch sichtbar auf statt.> Wie kann das sein ?
Den Thread muß man echt mehrfach lesen.
Wenn die Steuerung asynchron ist, was ich mal vermute bei deinen
gemachten bisherigen Angaben, dann bekommt die Lampe im Sekundentakt
wechselnd zwischen 0 und ca. 30W. Sowas sieht man ganz problemlos.
Gründe:
1. 0 bis 3 Halbwellen aktiv
2. starke Nichtlinearität durch PTC-Verhalten der Lampe. Ist bestimmt
eine Glühlampe mit Wolframfaden.
Frickellösung:
Ansteuerimpuls netzsynchron erzeugen und in Einheiten von ca. (n+0,5)
Halbwellen aktivieren.
Viel Spaß mit deinem Störsender. Schau dir mal die Schaltung moderner
3P-Bouler an.
Einer schrieb:> Manfred schrieb:>> Bevor Du hier von Picosekunden schwafelst, rechnest Du erst einmal per>> Kreisfunktion den Sinus durch. Übliche Nullspannungsschalter wie MOC30xx>> schalten je nach Toleranz noch bis zu 20V nach Null, das sind 'zig>> Millionen Picosekunden.>> Vielleicht solltest Du das Datenblatt vom verwendete Nullschalter lesen,> der bereits im Eingangsposting spezifiziert wurde und im 4. Beitrag> verlinkt wurde, bevor Du hier große Töne spukst.
Das verlinkte Datenblatt war aber nicht genau das passende für das
benutzte SSR. Und das V23107 hat als "Zero Voltage Range" ±12V
angegeben. Ohne synchrone Ansteuerung wird da nichts mit sauberer
Vollwellensteuerung.
Ralf D. schrieb:> Und das V23107 hat als "Zero Voltage Range" ±12V angegeben.
Das müsste man mal rechnen, wie viel µS nach Null diese 12 Volt erreicht
werden. Aber genau das ist die Ursache, weshalb ein präziser 20ms-Impuls
auch mal drei Halbwellen zünden könnte.
Dazu kommt, dass die Netzfrequenz abweichen darf, bis etwa 70µs pro
Periode (180 mHz) lösen bei den Betreibern noch keine Unruhe aus.
> Ohne synchrone Ansteuerung wird da nichts mit sauberer> Vollwellensteuerung.
Das wurde oft genug geschrieben, und auch die Taktung im
1-Sekunden-Raster erscheint unsinnig.
Herr Speedy (TO) hat sich verabschiedet, entweder überfordert oder
exzellent getrollt.
Carsten-Peter C. schrieb:> mir ist im Datenblatt aufgefallen: „Operating frequency> range 10...440 Hz bzw. 47...400 Hz“. Ich kann nicht sagen, was damit> gemeint ist, aber es könnte darauf hinweisen, das Du keine einzelnen> Wellen durchschalten kannst. Du müsstest mit einem Scope messen, wie> Dein SSR tatsächlich schaltet.
Carsten, das wäre wohl genau die Antwort auf mein Problem, aber unter
Operating Frequency ist hier meiner Meinung nach der mögliche
Frequenzbereich der zu schaltenden Spannung und nicht der der
Steuerspannung gemeint - es sei denn, es widerspricht hier jemand.
Noch ein paar fehlende Infos:
- Habe die (Wirk)Leistung direkt am digitalen Stromzähler gemessen, der
diese direkt und quasi ohne Zeitverzug anzeigt
- Um den Effekt eines Kaltleiters auszuschließen habe ich zusätzlich ein
500 Watt IR Heizelement benutzt und dieses zuerst auf Betriebstemperatur
gebracht (dabei hat der Zähler auch ziemlich korrekt die 500 W
angezeigt)und dann unter dieser Temperatur die Netzspannung per
Wellenpakete versehen (20ms pro Sekunde). Erwartet hätte ich hier dann
eine Leistung von max. ca. 500W/50 = 10W (bei max. 2 Halbwellen).
Gemessen hatte ich eine Leistungsaufnahme von ca. 80-90W , zeitlich
schwankend).
- die 20 ms Schaltimpuls sind exakt per PIC Controller erzeugt und auch
nachgemessen (Messgenauigkeit +-2ms)
- wie das SSR schaltet kann/konnte ich leider nicht nachmessen, hier
fehlt mir das passende Oszi bzw. Tastkopf. Hier habe ich mich wie gesagt
auf die Aussagen/Werte im Datenblatt verlassen.
- Steuerung per TRIAC/MOSFET will ich vermeiden, weil das in Richtung
Phasenanschnitt geht --> Netzstörungen, Leistungssteuerung schwer per µC
zu steuern...
Ist der Steuerimpuls nun synchron zum Netz?
Und was passiert, wenn du die Steuerimpulse sagen wir 10ms lang machst
(einer pro Sekunde, wenn ich das richtig verstanden habe). Wieviel
Leistung wird dann am Zähler gemessen?
Weißt du wie der Zähler die Integrationszeit berechnet?
Versuche den Puls 5ms nach dem Nulldurchgang für 20ms zu erzeugen. Das
sollte exakt eine Vollwelle durchlassen.
Wenn du Halbwellen erzeugst ergeben sich Verschiebungsströme in der
Trafostation, dann ist der Nulldurchgang mit einem Offset. Praktische
Abschätzungswerte habe ich nicht. Vielleicht spielt dies auch keine
relvante Größe.
Was soll das heißen kein passender Tastkopf?
Speedy schrieb:> - Steuerung per TRIAC/MOSFET will ich vermeiden, weil das in Richtung> Phasenanschnitt geht --> Netzstörungen, Leistungssteuerung schwer per µC> zu steuern...
Hallo Speedy, wenn Du mit dem SSR nicht weiter kommst, möchte ich Dir
doch noch mal den Weg über die Phasenabschnittssteuerung zeigen. Leider
kenne ich die PIC’s nicht, dafür aber die ATtiny’s. Ich gebe zu, es war
sehr Zeitaufwendig die Synchronisierung mit der Netzfrequenz hin zu
bekommen. V40-Fehler haben auch viel Zeit gekostet. Der 16- Bit Timer
läuft genau Synchron. Mit dem Register OCRnA stellst Du das
Pulsverhältnis ein. Damit kannst Du die Leistung sehr schnell und sehr
genau regeln. Bei kleinen Leistungen erhältst Du auch nur kleine
Spannungen. Da Deine Leistung eher gering ist, verursachst Du damit kaum
mehr Netzstörungen, wie ein handelsüblicher Dimmer. Und selbst wenn, … .
Ein eventuelles Aufschwingen durch etwas zeitversetztes Messen / Regeln
ist auch ausgeschlossen. Ich kann mir auch für Dein Projekt den Eltako
LUD12 gut vorstellen, wenn Du selbst nichts mit 220V bauen möchtest.
Kann man manchmal für wenige € ersteigern. Um durchzuschalten, braucht
der an X1+ 10…20V und an X2-. Die beiden Eingänge sind durch OK
getrennt. Liegt die Spannung an, schaltet er durch – egal bei welcher
Phasenlage und nur solange, wie die Steuerspannung anliegt. Wenn Du
sowas selbst bauen möchtest:
http://carstenpetercarstensen.homepage.t-online.de/dimmer.html
Viel Erfolg
Gruß Carsten
Speedy schrieb:> Noch ein paar fehlende Infos:
Danke, dass du die relevanten Infos jetzt auch gibts.
Wenn du tatsächlich alle richtig machen würdest (Ansteuerpuls ist
wirklich 20ms lang und kommt wirklich nur ein mal pro Sekunde, als Last
am Smartmeter hängt wirklich nur ein einfaches, vorgeheiztes Heizelement
ohne Elektronik und ohne weitere Verbraucher, ...) dann wäre dein
Messergebnis schlicht nicht eklärbar. Aus einem fünzigstel von 500W
können nicht einfach 80-90W werden. Auch dann nicht, wenn abwechselnd
mal 3 statt 2 Halbwellen durchgelassen werden.
Wenn du trotzdem sehr viel höhere Wirkleistungen siehst bedeutet dass
- entweder an deinem Aufbau ist etwas anders als du glaubst. (z.B. der
Ansteuerpuls ist nicht so stabil, wie du gemessen haben glaubst).
- oder etwas an deinem Aufbau ist kaputt oder für die Messung ungeeignet
(z.B. das Smartmeter zeigt falsche Werte an).
Was das ist können wir nicht herausfinden, wenn du nur das vorstellst,
was deine eigene Interpretation des Aufbaus ist. Du glaubst z.B. sicher
zu sein, dass Ansteuerpuls genau passt? Ich bin noch lange nicht davon
überzeugt. Selbst wenn es mein eigener Aufbau wäre würde ich das machen,
was ich oben vorgeschlagen habe:
Achim S. schrieb:> Und zeig eine aussagekräftige Messung deines Ansteuerpuls. Und zwar> nicht nicht ein ein einzelner Scope-Shot von einem einzelnen> Ansteuerpuls. Sondern Einhüllende von vielen aufeinanderfolgenden> Ansteuerpulsen (damit man eventuelle Ausreißer, die zu Schwankungen> führen können, erkennen kann).
Wenn du mir diese Einhüllende von vielen aufeinanderfolgenden
Ansteuerpulsen zeigst (während die Heizung tatsächlich damit angesteuert
wird), dann beginne ich zu glauben, dass der Ansteuerpuls nicht das
Problem ist: vorher bezweifle ich das (denn irgendwo müssen die 80-90W
her kommen).
Wenn du den Typ des Smartmeters angibst und dessen Datenblatt hochlädst,
dann glaube ich vielleicht, dass es tatsächlich für die
Wirkleistungsmessung bei dieser Stromform geeignet ist: vorher bezweifle
ich das (denn irgendwo müssen die 80-90W her kommen)
Wenn ich ein Foto vom Aufbau sehe, bei dem hinter dem Smartmeter nur das
einfache Heizelement ohne weitere Verbraucher und ohne eigene Elektronik
als einzige, ohmsche Last hängt, dann glaube ich vielleicht, dass die
angezeigt Leistung wirklich die mittlere Heizleistung ist: ohne diese
Foto bezweifle ich das (denn irgendwo müssen die 80-90W ja herkommen).
Wenn du tatsächlich alles richtig machen würdest, dann würde auch das
von dir erwartete Ergebnis rauskommen. Kann zwar sein, dass ohne
Netzsynchronisation die (gemittelte) Wirkleistung mal zwischen 10W und
15W schwanken würde - aber 80-90W können nicht sein. Natürlich könnte
auch der angezeigte Wert schwanken (weil du mit der Heizungssteuerung im
Sekundentakt arbeitet, und weil gleichzeitig das Smartmeter Werte
ungefähr im Sekundentakt liefert kann es zu "Schwebungseffekten" kommen.
Aber über diese Schwankungen gemittelt müsste auch die tatsächliche
mittlere Wirkleistung rauskommen.
Abdul K. schrieb:> Ist der Steuerimpuls nun synchron zum Netz?
Nein, ist er nicht.
Abdul K. schrieb:> Wenn du Halbwellen erzeugst ergeben sich Verschiebungsströme in der> Trafostation, dann ist der Nulldurchgang mit einem Offset.
Jetzt wird es exotisch. Das SSR schaltet im tatsächlichen Nulldurchgang
der Spannung ein (+/-12V), und im tatsächlichen Nulldurchgang des Stroms
aus. Ein gedachter Offsetspannung würde nur dazu führen, dass positive
und ngeative Halbwelle ein klein wenig unterschiedlich wären. Die
Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom ergibt sich durch die
Last (nicht durch die Trafostation), und sie ist im Fall eines ohmschen
Heizelements ausreichend nahe bei Null um keine Rolle zu spielen. (Wenn
der Heizstab eine eigene Ansteuerelektronik mit Eingangskondensatoren
hätte, sähe die Sache anders aus).
Abdul K. schrieb:> Was soll das heißen kein passender Tastkopf?
Er möchte nicht mit seinem Oszi an 230V messen - das ist zunächst mal
ein guter Ansatz von ihm. Aber vielleicht reicht es für eine qualitative
Messung des tatsächlichen Stromflusses aus, den Oszi-Tastkopf an die
isolierte Leitung zum Heizelement zu halten. Damit bekommt man keine
hochauflösende Strommessung, aber es dürfte reichen um unterscheiden, ob
die Heizung für 2 Halbwellen oder 10 Halbwellen anspringt.
Abdul K. schrieb:> Ist der Steuerimpuls nun synchron zum Netz?
Nein, wie Achim schon schrieb. Dafür habe ich ja den Steuerimpuls 20 ms
lang gemacht, um sicher zu gehen, dass innerhalb dieser Zeit zumindest
ein Nulldurchgang (hoffentlich max. nur 2) der Netzspannung durchlaufen
wird. Das SSR (ist ein zero-cross SSR) schaltet ja nur bei den
Nulldurchgängen, wodurch ich indirekt eine Netzsynchronisation erreichen
will.
> Und was passiert, wenn du die Steuerimpulse sagen wir 10ms lang machst> (einer pro Sekunde, wenn ich das richtig verstanden habe). Wieviel> Leistung wird dann am Zähler gemessen?
Dann wird weniger Leistung angezeigt, aber die schwankt dann extrem
stark bei dem Smartmeter, dass ich hier keine zuverlässige Aussage über
deren "Mittelwert" geben kann). Über welchen Zeitraum der Smartmeter
(ELR21) mittelt, weiss ich allerdings nicht, aber da dies ein vom
Netzbetreiber gelieferter Meter ist, ist dieser sicherlich peinlich
genau und derart aufgebaut, dass er keine Halbwellen oder gar Vollwellen
bei der Messung verschluckt.
Danke, insbesondere an Carsten und Achim für die hilfreichen Antworten.
Wenn ich die vom SSR erzeugte Netzspannung irgendwie mit meinen Mitteln
(Oszi, max. 20 V Messspannung) messen könnte, könnte ich sagen, ob es an
dem SSR liegt - laut Datenblatt nicht. Das Steuersignal kann ich damit
messen (+/- 2ms genau) und mit den µc habe ich auch viel Erfahrung, so
dass ich von 20ms Steuerimpuls (asynchron zum Netz) ausgehen kann. Die
Ursache kann meiner Meinung nach nur an einem nicht vorhersehbaren
Verhalten des SSR liegen, das aus welchen Gründen auch immer mehr
durchschaltet als erwartet. Diese SSR hatte ich bislang auch immer nur
zum "Minuten/Stunden-Schalten" benutzt aber bin noch nie auf ms Seite
runter. Vielleicht wäre das Carstens Idee mit TRIAC aber dann zusätzlich
mit MOCxxx als Optokoppler und Nulldurchgangserkennung ??
Speedy schrieb:> Die> Ursache kann meiner Meinung nach nur an einem nicht vorhersehbaren> Verhalten des SSR liegen,
Die echte Ursache von Fehlern liegt meist genau da, wo man sie nicht
vermutet. Deswegen die wiederholte Aufforderung, konkrete Messungkurven
zu zeigen.
Natürlich ist auch denkbar, dass dein SSR kaputt ist. Aber wenn es
grundsätzlich noch funktioniert ist auch das unwahrscheinlich. Also
suche den Fehler nicht dort, wo du ihn gerne hättest. Sondern sei offen
dafür, alles mit Messungen nachzuprüfen. auch die Sachen, die du
eigentlich für sicher hältst.
Um den tatsächlichen Stromfluss zu messen (zumindest abzuschätzen): es
ist gut, dass du mit dem Oszi nicht direkt an die 230V gehst. Aber wie
oben schon geschrieben: es reicht ggf, mit dem Tastkopf des Oszi an die
Isolation der Lastleitung zu gehen. Wenn das SSR leitet siehst du dort
evtl. zumindest qualitativ, ob 230V auf der Lastleitung unterwegs sind
oder nicht.
Speedy schrieb:> Vielleicht wäre das Carstens Idee mit TRIAC aber dann zusätzlich> mit MOCxxx als Optokoppler und Nulldurchgangserkennung ??
klar könntest du auch eine Phasenanschnittssteuerung machen. Aber wenn
die nicht funktioniert wirst du dort genau so eine systematische
Fehlersuche durchführen müssen, wie du es auch jetzt für deine
Wellenpaketsteuerung machen solltest.
Wie kann dieses SSR überhaupt beim Spannungsnulldurchgang einschalten?
Kennt jemand die prinzipielle Innenschaltung solcher Teile? Zum
Einschalten brauch es Energie, die im Nulldurchgang gar nicht vorhanden
ist! Über die LED wird sicherlich nicht genug rüberkommen und eine
Zwischenspeicherung kann ich auch nicht erkennen. Kann das jemand
erklären?
Nehme mal ein anderes SSR. Einen Tastkopf kann man auch mit
Einzelwiderständen bauen. Oder gar kaufen. Netzsynchron das Steuersignal
zu erzeugen, ist doch auch keine besondere Kunst. Tzzz
Muß ein fetter Wurm drin sein. Bilder waren da vielleicht hilfreich.
Abdul K. schrieb:> Wie kann dieses SSR überhaupt beim Spannungsnulldurchgang einschalten?> Kennt jemand die prinzipielle Innenschaltung solcher Teile? Zum> Einschalten brauch es Energie, die im Nulldurchgang gar nicht vorhanden> ist! Über die LED wird sicherlich nicht genug rüberkommen und eine> Zwischenspeicherung kann ich auch nicht erkennen. Kann das jemand> erklären?
Du suchst eine Erklärung, wie genau im Nulldurchgang eingeschaltet
werden kann. Aber exakt im Nulldurchgang wird das nicht passieren: der
Triac zündet erst durch, wenn ein paar Volt vom Lastkreis zur Verfügung
stehen.
Die Energie zum Zünden kommt imho ganz normal über die Fotostrecke - so
wie bei einem SSR ohne Nulldurchgangsdetektion, der instantant
einschaltet.
Die eigentliche Aufgabe der Nulldurchgangsdetektion ist also nicht,
selbst im Nulldurchgang die nötige Zündenergie zur Verfügung zu stellen.
Die eigentliche Aufgabe ist, die Zündung zu verhindern, wenn die
Spannung am Triac schon zu groß geworden ist (z.B. >12V). Die zero
crossing detection muss also das Zünden zum falschen Zeitpunkt
verhindern - sie muss nicht selbst das Zünden exakt beim Nulldurchgang
durchführen.
Wie sie das genau macht, weiß ich leider auch nicht. Wenn die Spannung
am Triac zu hoch ist wird sie wohl "irgendwie" den Fotostrom ableiten,
so dass er nicht den Triac zünden kann. In dieser Phase der Netzperiode
ist dann ja auch grundsätzlich Spannungsabfall am Triac vorhanden, aus
der sich die "Zündverhinderung" speisen kann.
Abdul K. schrieb:> Muß ein fetter Wurm drin sein. Bilder waren da vielleicht hilfreich.
genau
Speedy schrieb:> Wenn ich die vom SSR erzeugte Netzspannung irgendwie mit meinen Mitteln> (Oszi, max. 20 V Messspannung) messen könnte, könnte ich sagen, ob es an> dem SSR liegt - laut Datenblatt nicht.
Hast du keinen Trafo rumliegen? Das ist keine perfekte Lösung, sollte
aber für die grobe Untersuchung ausreichen. Einfach parallel zur Last
hängen und dann auf der Niederspannungsseite schauen, wieviele Voll-
oder Halbwellen da wirklich durchkommen.
Achim S. schrieb:> Wie sie das genau macht, weiß ich leider auch nicht. Wenn die Spannung> am Triac zu hoch ist wird sie wohl "irgendwie" den Fotostrom ableiten,> so dass er nicht den Triac zünden kann
Schau mal uns Blockschaltbild. Die LED geht auf einen Opto-TRIAC, danach
geht's in eine Blackbox und dann in einen Leistungs-TRIAC. Zu dem ist
noch ein Snubber parallel drin.
Ich denke auch das die Angabe +-12V irreführend ist. Vermutlich schaltet
das Teil ein paar Volt über Null ein. Die +- beziehen sich dabei
schlicht auf Wechselstrom.
Könnte man messen, wenn man nicht so resistent gegen Vorschläge wäre...
Achim S. schrieb:> Aber exakt im Nulldurchgang wird das nicht passieren: der> Triac zündet erst durch, wenn ein paar Volt vom Lastkreis zur Verfügung> stehen.
Dafür genügen 1,5 Volt am Gate, relativ zu 325 V Spitze am Netz ist das
fast noch Null.
> Die eigentliche Aufgabe ist, die Zündung zu verhindern , wenn die> Spannung am Triac schon zu groß geworden ist
Das hast Du perfekt einfach beschrieben!
Abdul K. schrieb:> Ich denke auch das die Angabe +-12V irreführend ist.
Nein, man muß sie halt verstehen: Der Nullspannungsschalter soll
oberhalb Null eine Zündung des Triacs verhindern. In der Realität geht
das nicht beliebig genau, also definiert man eine Spannung, ab der er
spätestens sperrt.
Klemme den Ausgang eines MOC30xx mit einer kleinen Glühlampe als Last
ans Labornetzteil. Dann stellst Du 3 Volt ein, schickst Strom durch die
LED und der MOC wird zünden.
Da er an DC nicht wieder aus geht, danach den Stromweg trennen.
Wer hat, darf auch gerne einen Stelltrafo benutzen und mit AC testen.
Nun das gleiche Spiel mit höherer Spannung, irgendwann lässt sich der
Opto-Triac nicht mehr zünden. Beim MOC3083 typisch 5 Volt, je nach
Exemplarstreueung darf der aber bis zu 20 Volt noch zünden.
Wenn das Siemens-Ding 12V nennt, sollte es sich bei 13 Volt nicht mehr
einschalten lassen.
