mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Suche Steuerung für 2kW Heizwendel (230V)


Autor: Warren Spector (jcdenton)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

ich möchte eine 2kW Heizwendel (230V) möglichst stufenlos in der 
Leistung steuern. Gibt es eine einfache Möglichkeit mit Phasenanschnitt 
oder Wellenpaketsteuerung ?
Es wird eine möglichst günstige Lösung gesucht, Selbstbau sofern nicht 
wahnsinnig kompliziert gerne, z.B. ein Schaltplan für eine 
Phasenanschnittsteuerung der bei 2kW noch sicher funktioniert.
Wenn es für ein paar Euros ein Kaufteil gibt, soll mir das auch recht 
sein. :)

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Warren Spector schrieb:
> Hallo,
>
> ich möchte eine 2kW Heizwendel (230V) möglichst stufenlos in der
> Leistung steuern. Gibt es eine einfache Möglichkeit mit Phasenanschnitt
> oder Wellenpaketsteuerung ?
> Es wird eine möglichst günstige Lösung gesucht, Selbstbau sofern nicht
> wahnsinnig kompliziert gerne, z.B. ein Schaltplan für eine
> Phasenanschnittsteuerung der bei 2kW noch sicher funktioniert.
> Wenn es für ein paar Euros ein Kaufteil gibt, soll mir das auch recht
> sein. :)

...wundert mich, dass DU diese Frage stellt. Ich habe vor Jahren mal ein 
Fertigmodul zur Steuerung bis 2 KW gekauft, Kostenpunkt 50 Mark. Quelle 
weiß ich nicht, vmtl. Conrad. Bei Wunsch kann ich nachsehen, doch ob es 
das noch gibt, weiß ich nicht.

Autor: Warren Spector (jcdenton)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wieso sollte ich die Frage nicht stellen. Ich bin Maschinenbauer, ich 
hab keine Ahnung von Elektronik ;)

Phasenanschnitt scheint mir nach etwas Wissen anlesen ungeeignet, 
Wellenpaket scheint das Mittel der Wahl bei einer Heizung.

50 Mark, jetzt kostet es vermutlich 50 Euro. Das wär dann schon das 
Unendlichfache des restlichen Aufbaus, der bisher nix gekostet hat.
Wenns günstiger ginge, hätte ich da nichts dagegen.

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Warren Spector schrieb:
> Wieso sollte ich die Frage nicht stellen. Ich bin Maschinenbauer, ich
> hab keine Ahnung von Elektronik ;)

...sorry, hatte dich als E-Profi eingeschätzt..

> Phasenanschnitt scheint mir nach etwas Wissen anlesen ungeeignet,
> Wellenpaket scheint das Mittel der Wahl bei einer Heizung.

Dürfte das bei ner Heizung nicht egal sein?

> 50 Mark, jetzt kostet es vermutlich 50 Euro. Das wär dann schon das
> Unendlichfache des restlichen Aufbaus, der bisher nix gekostet hat.
> Wenns günstiger ginge, hätte ich da nichts dagegen.

Weniger als Nix ist natürlich schwierig. Anbei der Schaltplan meines 
Bauteiles, welches es NICHT mehr beim Conrad gibt. Allerdings ist da 
schon mal ein fetter Kühlkörper mit dabei, der schon etwas kosten 
dürfte.

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
http://www.conrad.de/ce/de/product/191343/DIMMER-D...


...könnte auch was sein, kostet sogar 25,xx Euro (also 50 Mark) 
allerdings ohne Kühlkörper.

Autor: Grübler (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Warren Spector schrieb:
> Wellenpaket scheint das Mittel der Wahl bei einer Heizung.

Ist die beste Wahl. Phasenanschnitt erzeugt zu
viel Netzstörungen (Oberwellen).

Nimm den T2117 von Atmel.
Bekommst du bei Farnell.
Datenblatt liegt bei.

Autor: Warren Spector (jcdenton)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Woah, und ich habs nichtmal drauf angelegt, als Profi rüberzukommen

Soweit ich verstanden habe, kann man eine Wellenpaketsteuerung so 
auslegen, das kein Dreck ins Netz gestreut wird, was bei 2kW 
Phasenanschnitt untrivial sein soll.

Etwas Gelabber mit E-tech Studentenkollege (leider Jemand der panische 
Angst vor Leistungselektronik und mehrstelligen Milliamperezahlen hat) 
geht so Richtung Selbstbau Wellenpaket mit SSR.

Danke für den Schaltplan ! Mal anschauen. :)

EDIT:

Danke an Grübler für den Zwischenpost. Wird Behirnt !

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Grübler schrieb:
> Warren Spector schrieb:
>> Wellenpaket scheint das Mittel der Wahl bei einer Heizung.
>
> Ist die beste Wahl. Phasenanschnitt erzeugt zu
> viel Netzstörungen (Oberwellen).
>
> Nimm den T2117 von Atmel.
> Bekommst du bei Farnell.
> Datenblatt liegt bei.

Zum Phasenanschnitt: Die schreiben auch, dass man noch eine Drossel und 
einen Kondensator zur Funk-Entstörung nehmen soll...

Doch wie genau funktioniert eine Vollwellensteuerung denn? Das 
Datenblatt verleitet mich zur Annahme, dass es sich um eine 
Pulsbreitenmodulation handelt.

Beim Phasenanschnitt "fehlt sozusagen der erste Teil der Sinuskurve. Wie 
sieht das t-U-Diagramm bei einer Steuerung mit dem t2117 aus? Sinus in 
klein?

Autor: Grübler (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nachtrag:
U210B ist für Phasenanschnitt
und schwer bis nicht mehr zu
kriegen.

Autor: Grübler (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael K-punkt schrieb:
> Doch wie genau funktioniert eine Vollwellensteuerung denn?

Wie der Name schon sagt. Mit einem Triac werden
immer nur Gruppen von ganzen Sinuskurven der
Netzspannung zur Last gegeben.
z.B.: 30 Sinuskurven an 70 Stk Pause macht 30% Leistung
      95 Sinuskurven an  5 Stk Pause macht 95% Leistung
        usw

V.orteil:      keine Oberwellen
Voraussetzung: Die Last muss träge sein,
               was bei einer 2kW heizung der Fall ist

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Grübler schrieb:
> Michael K-punkt schrieb:
>> Doch wie genau funktioniert eine Vollwellensteuerung denn?
>
> Wie der Name schon sagt. Mit einem Triac werden
> immer nur Gruppen von ganzen Sinuskurven der
> Netzspannung zur Last gegeben.
> z.B.: 30 Sinuskurven an 70 Stk Pause macht 30% Leistung
>       95 Sinuskurven an  5 Stk Pause macht 95% Leistung
>         usw
>
> V.orteil:      keine Oberwellen
> Voraussetzung: Die Last muss träge sein,
>                was bei einer 2kW heizung der Fall ist

Danke für die Info. Es wird also beim Nulldurchgang geschaltet und dann 
jeweils eine komplette Schwinung durchgelassen. Sehr vernünftig!

Kann man damit auch Lampen steuern? Oder fangen die dann zum Flimmern 
an?

Bei den handelsüblichen "Dimmern" für die Wand stört mich immer dieses 
leise Surren im Teillastbetrieb, was ich auf die abrupten Veränderungen 
im Falle der Phasenanschnittssteurung geschoben haben.

Da wären die Vollwellenschaltungen ja dann super-leise, oder?
Gibt es fertige Module mit Vollwellenschaltungen (so wie diese Schaltung 
von Conrad s.o.). Wäre praktisch für einen der kaum Möglichkeiten hat, 
ne Platine zu ätzen etc.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
PWM ist schon gut geraten. Allerdings ist die Zeitkonstante so hoch, 
dass immer mehrere Wellen (bei 50Hz) durchgelassen/gesperrt werden.

Eventuell könnte man sogar ein mechanisches Relais benutzen, wenn das 
Gerät nicht im Dauerbetrieb arbeiten muss oder keine hohen Anforderungen 
an die Lebensdauer gestellt werden. Auch ist es dann nicht möglich die 
Last im Nulldurchgang zu schalten, was bei 2kW vielleicht so gerade noch 
tragbar ist (dürfte beim Einschalten am Scheitelwert schon gut Störungen 
verursachen).

Autor: Warren Spector (jcdenton)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Zum Wellenpaket hilft sicher der Wiki-Artikel, den hab sogar ich 
kappiert.

Mir gefällt der IC sehrgut ! Ich würde gerne den Schaltplan auf Seite 9 
aus dem Datenblatt nehmen, und bräuchte da vielleicht noch eine kleine 
Bauteilberatung.
Welchen Triac nehme ich da denn ? Der Gate-Strom darf ja auch den IC 
nicht überfordern ?
Ich hab leider 0 Erfahrung mit sowas.

Sollte man den Schaltplan noch modifizieren, oder taugt der so wie er 
ist ?

http://www.mikrocontroller.net/attachment/101902/T...

EDIT:

Ich hätte jetzt sowas rausgesucht:

http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BTA140_SERIES.pdf

Autor: Dieter Werner (dds5)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>z.B.: 30 Sinuskurven an 70 Stk Pause macht 30% Leistung
>      95 Sinuskurven an  5 Stk Pause macht 95% Leistung
>        usw

>>Kann man damit auch Lampen steuern? Oder fangen die dann zum Flimmern
>>an?

Na überleg doch mal selbst, eine Periodendauer von 100 Vollwellen bei 
Netzspannung entspricht 2 Sekunden.
Da flimmert nix, das ist ein Blinklicht.

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dieter Werner schrieb:
>>z.B.: 30 Sinuskurven an 70 Stk Pause macht 30% Leistung
>>      95 Sinuskurven an  5 Stk Pause macht 95% Leistung
>>        usw
>
>>>Kann man damit auch Lampen steuern? Oder fangen die dann zum Flimmern
>>>an?
>
> Na überleg doch mal selbst, eine Periodendauer von 100 Vollwellen bei
> Netzspannung entspricht 2 Sekunden.
> Da flimmert nix, das ist ein Blinklicht.

Das wäre eben meine Frage. Ich könnte die 30% aus so darstellen, dass 
ich 3 Sinuskurven und 7 Pausen habe ODER eben 30 Sinuskurven und 70 
Pausen.

Und bei 95 % würde es ja genügen, jede 20.te Kurve "ausfallen" zu 
lassen.

Autor: Arno H. (arno_h)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die TAB2007 legt in Ziffer 10.2.7 Satz4 den Grenzwert für Wärmegeräte 
mit Phasenanschnittsteuerung auf 200W fest, es kommt also nur 
Schwingungspaketsteuerung in Frage.
Die in Satz 2 genannten Normen legen dann den Betrieb fest.
http://www.vde.de/de/fnn/dokumente/documents/tab_2...

Arno

Autor: Der schon wieder (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Arno , das ist ja wohl ein Witz, oder die TAB2007 hat da wohl einen 
Druckfehler!
Was sollen denn bei gerade mal 200 Watt elektr. Leistung an Wärme 
rauskommen, wenn man von Wärmegeräten spricht, ein lauer Luftstrom im 
Stand ohne Zugluft?
Ein besserer Lötkolben, mehr nicht ist das, vom elektr. Wert her.
Und solange da keine Induktivitäten wie Motoren oder Trafos im 
Stromkreis mitwirken, sollten auch mit einer Phasenanschnittsteuerung 
eigentl. keine großartigen Störungen bei rein ohmscher Last ins Netz 
kommen, da brauchts eigentl. auch nicht mal eine PFC oder LC-Enstörung.
Die Typen von der VDE sehen das wahrscheinl. nur vom Papier her so eng, 
daß so ein Wert absolut unpraktisch ist, sollte doch wohl klar sein.
Da hat je jeder Fön mehr Power.

Autor: Düsendieb (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der schon wieder schrieb:
> Da hat je jeder Fön mehr Power.

Der hat aber auch keine Phasenanschnittsteuerung

Autor: Michael (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi,

ja genau sowas hab ich mir vor kurzem gebaut.

Such mal nach einem Saeco Vienna Schaltplan, da ist das so gemacht. Die 
geben z.b. direkt die Phase über 2x 100k mit 5,1V Z-Diode gegen - auf 
den µC Eingang.

Zur Software der Eingang löst einen Interrupt aus und setzt den Ausgang 
mit Triac. Ich verwende auch 100 Sinuswellen für 100% Leisung.

Die Schaltung ersetzt bei mir einen ungenauen Thermostaten in einer 
Kaffeemaschine mit 1000W, der Triac kann aber locker das doppelte.

Am Oszi ist ein sauberer Sinus zu sehen da fehlt nichts beim Schalten.

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wie ist die Sache mit der Steuerung ausgegangen?

Ich hab ja diesen Phasenanschnittssteuer-Baustein.

Problem ist, dass die Heizelemente leicht surren, wenn sie nicht mit 
voller Last betrieben werden.

Ich suche daher nach einem fertigen Modul, welches Vollwellensteuerung 
bietet. Eigenaufbau wäre bei mir ein größeres Projekt und zu 
zeitaufwändig, daher ist was fertiges besser, wo man nur noch n Poti und 
Kleinkram dranbasteln muss.

Danke für Tipps!

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Würde dieses Teil die Lösung sein?

http://www.conrad.biz/ce/de/product/183199/TRIAC-L...

Die Jungs schreiben was von Vollwellen-Phasenenanschnittsteuerung. 
Leider kann ich nicht erkennen, was in der schwarzen Kiste passiert.

Autor: Eddy Current (chrisi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Vollwellen-Phasenanschnittssteuerung heisst nichts anderes, als dass 
sowohl die positive wie auch negative Halbwelle in ihrer Phase 
angeschnitten werden. Es ist also keine Wellenpaketsteuerung.

Autor: Michael K-punkt (charles_b)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Eddy Current schrieb:
> Vollwellen-Phasenanschnittssteuerung heisst nichts anderes, als dass
> sowohl die positive wie auch negative Halbwelle in ihrer Phase
> angeschnitten werden. Es ist also keine Wellenpaketsteuerung.

Danke! Ja toll, dann suche ich ein Modul mit Wellenpaketsteurung.

Autor: GB (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael K-punkt schrieb:
> Danke! Ja toll, dann suche ich ein Modul mit Wellenpaketsteurung.

http://de.rs-online.com/web/search/searchBrowseAct...

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.