Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schwingungspaketsteuerung Heizelement


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Heizelement (Gast)


Lesenswert?

Die Regelung der Temperatur für Heizelemente innerhalb eines 
Reflow-Ofens möchte ich über eine Schwingungspaketsteuerung erreichen. 
Das grundlegende Prinzip ist auch klar, allerdings frage ich mich, ob 
bzw. was es für Konsequenzen hätte, wenn man mit halben Wellen hantiert 
und sich softwaretechnisch nicht um einen Ausgleich kümmert. Dadurch 
kann ja unter Umständen ein Gleichstromanteil auftreten. Nach meinem 
Verständnis wird auch ein solcher Anteil einfach verheizt, weil die 
Heizelemente im Prinzip ja nur große Widerstände sind.

Übersehe ich etwas? Verbergen sich hier Gefahren derer ich mir nicht 
bewusst bin?

von Peter II (Gast)


Lesenswert?

Heizelement schrieb:
> Dadurch
> kann ja unter Umständen ein Gleichstromanteil auftreten. Nach meinem
> Verständnis wird auch ein solcher Anteil einfach verheizt, weil die
> Heizelemente im Prinzip ja nur große Widerstände sind.

es geht doch nicht darum, ob deine Heizung damit klar kommt. Es geht 
darum das Netz sauber zu halten. Der Trafo der vor deinem Haus hängt hat 
ein Problem damit.

von Andrew T. (marsufant)


Lesenswert?

Da man in der Praxis die kürzeste Einschaltdauer der PWM noch deutlich 
länger als die Periodendauer der Netzschwingung gewählt wird: Macht das 
bei ohmschen Verbrauchern keinen wesentlichen Kummer.
 Kurz: no problem.

von ?!? (Gast)


Lesenswert?

Wenn du komplette Wellen schaltest, dann findet der Schaltvorgang ja 
immer im Nulldurchgang statt. Das bedeutet auch, daß weniger Störungen 
abgestrahlt werden, weil dann keine steilen Schaltflanken auftreten.
Es gibt Solid-State-Relais, die haben schon eine Nulldurchgans-Erkennung 
drin. Das heißt, die kannst du einfach in einem bestimmten Zeitraster 
ein- und ausschalten (z.B. 1s ein, 10s aus) und mußt nicht den 
Nulldurchgang selbst ermitteln oder beachten.

von Heizelement (Gast)


Lesenswert?

Peter II schrieb:
> Es geht
> darum das Netz sauber zu halten.

Also rätst du davon ab?

Andrew Taylor schrieb:
> Kurz: no problem.

Und in deinen Augen geht das in Ordnung ;)?

?!? schrieb:
> Wenn du komplette Wellen schaltest, dann findet der Schaltvorgang ja
> immer im Nulldurchgang statt.

Eine Nulldurchgangserkennung ist sowieso schon vorgesehen, die brauche 
ich für das Schalten von halben Wellen ja sowieso. Die Frage ist nur, ob 
ich mir die Anzahl der Durchgänge in der Software merken soll, um das 
Abschalten dann nur bei einer geraden Anzahl von Durchgängen 
durchzuführen. Bei halben Wellen verdoppelt sich halt meine verfügbare 
Auflösung.

von Peter II (Gast)


Lesenswert?

Heizelement schrieb:
> Also rätst du davon ab?

kommt auf deine Heizung an, bei ein paar 100W würde ich mir keine Sorgen 
machen. Wenn es aber dann 100kW sind schon.

von ?!? (Gast)


Lesenswert?

Heizelement schrieb:
> um das
> Abschalten dann nur bei einer geraden Anzahl von Durchgängen
> durchzuführen.

Ach so meinst du das! Nein, da sehe ich keine Probleme. Du kannst bei 
jeder Halbwelle schalten. Nur wenn das Raster in der Größenordnung der 
Netzfrequenz liegen würde, käme das einer Gleichrichtung gleich. Aber 
bei einer Heizung hat man ein Raster mindestens im 10s-Bereich, da 
braucht man sich keine Gedanken um einen etwaigen Gleichstromanteil 
wegen einer fehlenden Halbwelle zu machen.

von Heizelement (Gast)


Lesenswert?

Peter II schrieb:
> kommt auf deine Heizung an, bei ein paar 100W würde ich mir keine Sorgen
> machen. Wenn es aber dann 100kW sind schon.

Sind in etwa 1300 Watt. Also nach den von dir gewählten Beispielen eher 
unkritisch. Von 100 kW Anlagen halte ich mich dann doch lieber fern ;).

?!? schrieb:
> Aber
> bei einer Heizung hat man ein Raster mindestens im 10s-Bereich, da
> braucht man sich keine Gedanken um einen etwaigen Gleichstromanteil
> wegen einer fehlenden Halbwelle zu machen.

Ok, gut zu wissen. Mein Plan war es das Raster genau 8 Bit breit zu 
machen, also 256 * 10 ms = 2,56 s. Das lässt sich softwaremäßig am 
einfachsten umsetzen. Im Worst-Case würde ich halt alle 2,56 Sekunden 
eine Halbwelle zu wenig bzw. zu viel in Anspruch nehmen. Sollte nach 
obigen Ausführungen aber vertretbar sein ;).

Danke!

von Peter II (Gast)


Lesenswert?

Heizelement schrieb:
> Ok, gut zu wissen. Mein Plan war es das Raster genau 8 Bit breit zu
> machen, also 256 * 10 ms = 2,56 s. Das lässt sich softwaremäßig am
> einfachsten umsetzen.

Es gibt auch noch andere Möglichkeiten. Man kann bei 50% auch alles 10ms 
für 10ms einschalten. Bei dir sind es dann aber feste 1,28s.

von alienated (Gast)


Lesenswert?

Afaik gibt es bei Schwingpaketsteuerungen auch eine Abhängigkeit der 
Dauer von der Leistung.

Auf die Schnelle hab ich nur
http://antriebstechnik.fh-stralsund.de/1024x768/Dokumentenframe/Kompendium/TAB/TAB.htm
gefunden (Tabelle2 Grenzwerte der Anschlußleistung bei symmetrischer 
Schwingungspaketsteuerung), weiß also nicht genau, ob diese Werte noch 
gültig bzw. regional unterschiedlich sind.

von Uli der Troll (Gast)


Lesenswert?

Was sollen halbe Packete denn bringen ? Eine Heizung ist sehr traege.

von ?!? (Gast)


Lesenswert?

Uli der Troll schrieb:
> Was sollen halbe Packete denn bringen ? Eine Heizung ist sehr traege.

Es geht nicht darum, daß sie was bringen, sondern daß man nicht selbst 
die Nulldurchgänge zählen muß und nur bei gerader Anzahl schalten darf.
So kann man die Nulldurchgänge beispielsweise dem SSR überlassen und 
braucht nicht seine Taktung mit der Netzfrequenz synchronisieren.

von ArnoR (Gast)


Lesenswert?

?!? schrieb:
> sondern daß man nicht selbst
> die Nulldurchgänge zählen muß und nur bei gerader Anzahl schalten darf.
> So kann man die Nulldurchgänge beispielsweise dem SSR überlassen und
> braucht nicht seine Taktung mit der Netzfrequenz synchronisieren.

Häh?

Zitat aus den TAB:

"Unsymmetrische Schwingungspaketsteuerungen sind bei Geräten mit einer 
Anschlußleistung bis 10 W zugelassen."

von ?!? (Gast)


Lesenswert?

ArnoR schrieb:
> ?!? schrieb:
>> sondern daß man nicht selbst
>> die Nulldurchgänge zählen muß und nur bei gerader Anzahl schalten darf.
>> So kann man die Nulldurchgänge beispielsweise dem SSR überlassen und
>> braucht nicht seine Taktung mit der Netzfrequenz synchronisieren.
>
> Häh?
>
> Zitat aus den TAB:
>
> "Unsymmetrische Schwingungspaketsteuerungen sind bei Geräten mit einer
> Anschlußleistung bis 10 W zugelassen."

Das habe ich auch gelesen, ganz ohne "Häh" :-)
Aber ich habe die (prinzipielle) Frage von Uli beantwortet. Dabei ging 
es ihm ja nicht um die TAB, sondern was halbe Pakete bringen angesichts 
der Trägheit.

von PeterL (Gast)


Lesenswert?

natürlich musst du symmetrisch bleiben!
Wenn du 2 Heizungen hast kannst du z.B eine Halbwelle auf die eine und 
die 2. auf die andere Heizung schalten.

Versorg deine Heizung mal über eine starke Diode.
Wenn du Pech hast, hörst du das Brummen in jedem Trafo deiner Wohnung 
und das Licht flackert im Rhythmus dazu :-)

von ?!? (Gast)


Lesenswert?

PeterL schrieb:
> Versorg deine Heizung mal über eine starke Diode.
> Wenn du Pech hast, hörst du das Brummen in jedem Trafo deiner Wohnung
> und das Licht flackert im Rhythmus dazu :-)

Hallo Peter,

prinzipiell hast du Recht, aber hier geht es darum, daß beim TO von 256 
Halbwellen evtl eine fehlen könnte, je nachdem ob die Gesamtanzahl 
gerade oder ungerade ist.

Und wenn aller 2,56 Sekunden eine (!) Halbwelle fehlt, da brummt nix.

Und das würde ich auch nicht als "unsymmetrisch" bezeichnen. Man läßt ja 
nicht alle positiven oder alle negativen Halbwellen weg, sondern das 
Wegfallen passiert ja nur bei einer Halbwelle pro Schaltzyklus und auch 
nur dann, wenn keine Synchronisation der Taktung mit der Netzfrequenz 
vorhanden ist.

Nichtdestotrotz steht's so in den TAB und deshalb sollte man sich auch 
dran halten. Ok?

von Gustl (Gast)


Lesenswert?

Mit Zufall verrauschen.

von ?!? (Gast)


Lesenswert?

Gustl schrieb:
> Mit Zufall verrauschen.

Ohne Synchronisation ist es sowieso Zufall, ob bei einer geraden oder 
ungeraden Halbwelle ein- oder ausgeschaltet wird. Deswegen sehe ich das 
auch nicht direkt als unsymmetrisch. Über ein paar Schaltperioden 
gesehen ist es sehr wohl symmetrisch.

von alienated (Gast)


Lesenswert?

Wobei ich mich frage, ob diese TAB hier nicht etwas praxisfremd ist.

Sind dadurch Energieregler (beheiztes Bimetal mit variabler mech. 
Vorspannung) in Haushalten plötzlich nicht mehr zulässig? Die können 
weder ein Einschalten im Nulldurchgang noch ein symmetrisches Schalten 
garantieren.

von 123 (Gast)


Lesenswert?

1300W sind bei einem Pizzaofen zu wenig!

von ?!? (Gast)


Lesenswert?

123 schrieb:
> 1300W sind bei einem Pizzaofen zu wenig!

Dir vielleicht :-)

In der Regel bewegen die sich zwischen 1000 und 1300W. Vereinzelt sieht 
man auch mal einen bei 1500W. Aber 1300W sind eine durchaus 
gebräuchliche Größe.

von Peter II (Gast)


Lesenswert?

alienated schrieb:
> Sind dadurch Energieregler (beheiztes Bimetal mit variabler mech.
> Vorspannung) in Haushalten plötzlich nicht mehr zulässig? Die können
> weder ein Einschalten im Nulldurchgang noch ein symmetrisches Schalten
> garantieren.

sei machen aber auch keine Schwingungspaketsteuerungen.

von ?!? (Gast)


Lesenswert?

Peter II schrieb:
> sei machen aber auch keine Schwingungspaketsteuerungen.

Sei doch mal realistisch. Es macht doch einen Riesen Unterschied, ob ich 
einen Bimetallkontakt habe, der irgendwann schaltet (und dabei 
sicherlich auch noch prellt) und dadurch die Netzspannung im 
Schaltmoment total verseucht, oder ich habe eine Schaltung, die immer 
sauber im Nulldurchgang schaltet, dadurch keine Störungen macht und nur 
ab und zu mal eine Halbwelle mehr oder weniger macht, was sich aber über 
ein paar Schaltzyklen ausgleicht.

Da ist mir doch die Nullspannungs-Schaltung lieber als so ein 
Bimetall-Kontakt, denkst du nicht?

von alienated (Gast)


Lesenswert?

Peter II schrieb:
> alienated schrieb:
>> Sind dadurch Energieregler
> sei machen aber auch keine Schwingungspaketsteuerungen.

Sondern? Also technisch und unabhängig von semantischen Details.

Sie schalten innerhalb einer, thermisch/mechanisch festgelegten 
Periodendauer ein und aus, wobei die Ein-Zeit durch die mechanische 
Vorspannung festgelegt wird.

von Peter II (Gast)


Lesenswert?

alienated schrieb:
> Sie schalten innerhalb einer, thermisch/mechanisch festgelegten
> Periodendauer ein und aus, wobei die Ein-Zeit durch die mechanische
> Vorspannung festgelegt wird.

ich würde es am Nulldurchgang festmachen. Ein Relay/schütz in der 
Verteilung machen auch keine Schwingungspaketsteuerungen

von ?!? (Gast)


Lesenswert?

Peter II schrieb:
>
> ich würde es am Nulldurchgang festmachen. Ein Relay/schütz in der
> Verteilung machen auch keine Schwingungspaketsteuerungen

Eben, ich würde auch den Nulldurchgang als das Wichtigste ansehen. Eine 
Vollwellensteuerung (immer eine positive und eine negative Halbwelle) 
wäre dann die Krone :-)

von ... (Gast)


Lesenswert?

Ich habe das Gefühl einige wissen nicht was eine 
Schwingungspaket-Steuerung ist.

von ... (Gast)


Lesenswert?

Hier vielleicht nochmal als Nachhilfeunterricht:
http://de.wikipedia.org/wiki/Schwingungspaketsteuerung

von ?!? (Gast)


Lesenswert?

... schrieb:
> Hier vielleicht nochmal als Nachhilfeunterricht:
> http://de.wikipedia.org/wiki/Schwingungspaketsteuerung

Lies dir mal den Wiki-Atikel genau durch. Dann siehst du, daß es ganz 
genau der Punkt ist, der hier von Anfang an besprochen wird. Und zwar 
hauptsächlich die Punkte "Ganzwellensteuerung" und 
"Halbwellensteuerung".

Hier wurde mehrfach angesprochen, daß die Ganzwellensteuerung das beste 
ist, und die Halbwellensteuerung nicht viel schlechter, wenn beide 
Halbwellen etwa gleich oft weggelassen werden. Das Wichtigste ist das 
Schalten im Nulldurchgang.

Was ist daran jetzt anders als im Wiki-Artikel? :-)

von Amateur (Gast)


Lesenswert?

Irgendwie scheint mir, dass einige nicht nur mit dem Verständnis der 
Schwingungspaketsteuerung Probleme haben, sondern überhaupt mit den 
Gegebenheiten und Verhältnissen beim Heizen.

Deshalb empfehle ich den Genauigkeitsfanatikern folgendes, einfaches 
Worst-Case-Scenario, mal durchzurechnen:
Dein Regler sagt ausschalten. In ungünstigsten Falle also "im" 
Nulldurchgang - mehr ist bei der Schnelligkeit der heutigen Rechner 
nicht möglich. Dies bedeutet, dass genau eine Vollwelle zu viel 
durchgeht.

Welche Heizleistung wird bei 1,6KW durch ein (unnötiges) 
Schwingungspaket zugeführt?

von Klugscheisser (Gast)


Lesenswert?

> Welche Heizleistung wird bei 1,6KW durch ein (unnötiges)
> Schwingungspaket zugeführt?

Na, das ist einfach: 1,6kW natürlich.

Vielleicht willst Du Deine Frage umformulieren?

von alienated (Gast)


Lesenswert?

Peter II schrieb:
> ich würde es am Nulldurchgang festmachen. Ein Relay/schütz in der
> Verteilung machen auch keine Schwingungspaketsteuerungen

Das ist zur Unterscheidung durchaus brauchbar, trifft aber nicht den 
Kern meiner Frage.
Nachdem diese Limitierungen in den TAB beschreiben werden, liegt es also 
im Interesse des Netzbetreibers, Störungen zu minimieren. Aber - solange 
es in dieser Hinsicht unkontrollierbare, zulässige Schaltungen gibt 
(Kochstellen u.ä.), finde ich es etwas seltsam, absolute Symmetrie bei 
Geräten >10W zu verlangen.
Entweder liegt hier eine Unklarheit vor, was genau unter symmetrischer 
Schwingungspaketsteuerung verstanden wird (*), oder hoffen die 
Betreiber, dass diese alten Schaltungen irgendwann von selber aussterben 
werden?

(*) z.B. die erwähnte Halbwellensteuerung, wobei erst über mehrere 
(wieviele?) Perioden eine Symmetrie erzielt werden muß. Hat hier jemand 
die im Link angeführte VDE 0838/EN60555 vorliegen und kann dazu etwas 
sagen?

von Praktiker (Gast)


Lesenswert?

Amateur schrieb:
> Welche Heizleistung wird bei 1,6KW durch ein (unnötiges)
> Schwingungspaket zugeführt?

Du vergißt, dass das Produkt aus Leistung und Zeit, genauer das Integral 
der Leistung über die Zeit, eine Energie ist.

Ein Schwingungspaket führt keine Leistung zu.

von Wolfgang A. (Gast)


Lesenswert?

Heizelement schrieb:
> Mein Plan war es das Raster genau 8 Bit breit zu
> machen, also 256 * 10 ms = 2,56 s. Das lässt sich softwaremäßig am
> einfachsten umsetzen.

Wie wäre es, wenn du das Steuern einfach dem Herrn Bresenham und dem von 
ihm ersonnenen Algorithmus überläßt.
http://de.wikipedia.org/wiki/Bresenham-Algorithmus

Du möchtest eine (mittlere) Heizleistung bzw. daraus abgeleitet eine 
Energie als Funktion der Zeit und überläßt dem Algorithmus die Heizung 
für die Dauer von ganzzahligen Vollwellen einzuschalten und damit immer 
im rechten Moment ein (diskretes) Energiepaket zu liefern.

von Weg mit dem Troll. (Gast)


Lesenswert?

Der Unterschied zu einem Bimetal ist, dass das Bimetal alle paar Minuten 
mal schaltet. Wenn das Bimetall alle 10 sekunden schalten wuerde, waere 
der Kontakt in kurzer Zeit abgebrannt.

Ich hab auch mal eine Paketsteuerung gebaut, und da wurden in einem 128 
perioden Raster (ca 2 sek) eine abgeaehlte Anzahl Perioden durchgelassen

von Heizelement (Gast)


Lesenswert?

Wolfgang A. schrieb:
> Wie wäre es, wenn du das Steuern einfach dem Herrn Bresenham und dem von
> ihm ersonnenen Algorithmus überläßt.

Könntest du das ein bisschen im Detail erläutern? Ich dachte daran mit 
einem PI(D) Regler zu arbeiten. Der D-Anteil ist ja bei der Trägheit 
vermutlich nicht notwendig. Wie bzw. wo kommt hier Bresenham ins Spiel? 
Den kenne ich erst einmal nur aus dem Bereich der Grafiken ;).

von Wolfgang A. (Gast)


Lesenswert?

Heizelement schrieb:
> Wie bzw. wo kommt hier Bresenham ins Spiel?
> Den kenne ich erst einmal nur aus dem Bereich der Grafiken ;).

Welchen Regler du verwendest, spielt keine Rolle. Es geht um das 
Stellglied.
Auch bei der Graphik geht es darum, das sich eine Größe in diskreten, 
gleichmäßigen Schritten ändert (Pixel, hier wäre das die 
Sollheizenergie) und sich die andere Größe nur in Bruchteilen eines 
Schrittes auf diskretem Raster springt (Pixel, hier Heizenergie eines 
Wellenpaketes).
Die volle Heizleistung entspräche also in der Graphik einer Geraden mit 
Steigung 1.

von Wolfgang A. (Gast)


Lesenswert?

Wolfgang A. schrieb:
> (Pixel, hier wäre das die Sollheizenergie)
Das war Unfug. Die erste Größe entspricht der Zeit. Sollheizenergie ist 
die ideale Linie und Wellenpaketheizenergie ist der diskrete stufige 
Anstieg der gepixelten Linie.

von Heizelement (Gast)


Lesenswert?

Wolfgang A. schrieb:
> Welchen Regler du verwendest, spielt keine Rolle. Es geht um das
> Stellglied.

Irgendwie kann ich dir scheinbar nicht ganz folgen. Mal angenommen mein 
Regler liefert mir jetzt 137. Mein bisheriger Plan war es nun das 
Tastverhältnis bei einer Breite von 8 Bit entsprechend einzustellen. Ich 
würde jetzt also z.B. 137 Nulldurchgänge "durchlassen" und dann für die 
restlichen 255 - 137 Nulldurchgänge "abschalten". Wie bzw. wo kommt 
jetzt Bresenham ins Spiel?

von Wolfgang A. (Gast)


Lesenswert?

Heizelement schrieb:
> Wie bzw. wo kommt jetzt Bresenham ins Spiel?
Dein Regler wird dir nicht 137 liefern, sondern als Sollwert für die 
Heizleistung z.B. 137.38 Watt. Bei Zeitschritten von z.B. 10 ms für 
deinen Regler ist das ein Heizenergiebedarf von 1.3738 Joule. Und jetzt 
vergiss mal die 8Bit PWM.
Wenn deine Heizung z.B. eine max. Leistung von 1000 Watt hat, ergibt das 
pro Vollwelle eine Heizenergie von 20J. Das entspräche der Stufenhöhe 
beim Bresenham, wenn ein Pixel in y für die Heizenergie von einem 
Wellenpaket steht. Bei Anwendung des Bresenham Algorithmus schaltest du 
immer ein Wellenpaket frei, wenn die Differenz zwischen aufsummiertem 
Stellwert und der Summe der freigeschalteten Wellenpaketenergien größer 
als 1/2 Wellenpaket (10J) ist. Du fährst also kein PWM mit 2.56s 
Periodendauer, sondern läßt schickst immer ein Wellenpaket in die 
Heizung, wenn Bedarf besteht. Das führt z.B. dazu, dass bei 50% Heizung 
nicht 1.28s hochgeheizt und dann wieder 1.28s gewartet wird, sondern 
immer jedes zweite Wellenpaket durchgelassen wird - gleichmäßigeres 
Heizen, weniger thermischer Streß für die Heizung.

von alienated (Gast)


Lesenswert?

Wolfgang A. schrieb:
> Das führt z.B. dazu, dass bei 50% Heizung
> nicht 1.28s hochgeheizt und dann wieder 1.28s gewartet wird, sondern
> immer jedes zweite Wellenpaket durchgelassen wird - gleichmäßigeres
> Heizen, weniger thermischer Streß für die Heizung.

Und ist, vorbehaltlich der Gültigkeit der verlinkten TAB, eben nicht 
zulässig.

Pmax=1kW -> max. Schalthäufigkeit=100/min -> Periodendauer=0,6s bzw. 30 
Vollwellen (VW) d.h 50% Leistung entsprechen 15 VW ein bzw. aus.

Bei Pmax=1,7kW sind es dann schon 150 VW. Darf man bei den vom OP 
angegebenen 1,3kW einfach interpolieren?

von Mike (Gast)


Lesenswert?

alienated schrieb:
> Pmax=1kW -> max. Schalthäufigkeit=100/min -> Periodendauer=0,6s bzw. 30
> Vollwellen (VW) d.h 50% Leistung entsprechen 15 VW ein bzw. aus.

Immer noch besser als 2.56s (bei Vollwelle sogar 5.12s) Periodendauer 
für eine 8-Bit PWM.

Also hätte man dann 15 VW entsprechend Energiepaketen von 300 Joule, was 
gut einen Faktor 8 kleiner als bei 8-Bit PWM mit VW-Steuerung ist.

von alienated (Gast)


Lesenswert?

Mike schrieb:
> Immer noch besser als 2.56s (bei Vollwelle sogar 5.12s) Periodendauer
> für eine 8-Bit PWM.

Das ist richtig. Es könnten aber auch 6s werden, wenn man eben nicht 
interpolieren darf, sondern den nächsthöheren Tabellenwert verwenden 
muß.

von Wolfgang A. (Gast)


Lesenswert?

alienated schrieb:
> Das ist richtig. Es könnten aber auch 6s werden, wenn man eben nicht
> interpolieren darf, sondern den nächsthöheren Tabellenwert verwenden
> muß.

Das läßt sich leicht vermeiden, indem man sich ein zweites TRIAC mit 
Optotriac zur Ansteuerung spendiert und die Leistung auf zwei Heizkreise 
aufsplittet.

Den folgenden Satz aus der TAB zur Tabelle 2 lasse man sich auf der 
Zunge zergehen: "Unsymmetrische Schwingungspaketsteuerungen sind bei 
Geräten mit einer Anschlußleistung bis 10 W zugelassen."
http://antriebstechnik.fh-stralsund.de/1024x768/Dokumentenframe/Kompendium/TAB/TAB.htm
Diese 10 Watt können doch wohl nicht ernst gemeint sein.

von Heizelement (Gast)


Lesenswert?

Wolfgang A. schrieb:
> Wenn deine Heizung z.B. eine max. Leistung von 1000 Watt hat, ergibt das
> pro Vollwelle eine Heizenergie von 20J. Das entspräche der Stufenhöhe
> beim Bresenham, wenn ein Pixel in y für die Heizenergie von einem
> Wellenpaket steht.

Ok, soweit verstanden. Vielen Dank für deine Ausführungen.

Mich würden allerdings die Grenzen dieses Modells interessieren. Ich 
denke, dass System ist zu träge, als das Abkühlungseffekte eine Rolle 
spielen würden, zumal die Umgebungstemperatur der Heizstäbe ja immer 
"ähnlich" ist, d.h. nicht viel Energietransfer stattfinden wird.

Wie es scheint, sollte ich die maximale Heizleistung relativ genau 
bestimmen. Auf der Rückseite steht z.B. max. 1380 Watt, gemessen habe 
ich mit einem entsprechenden Multimeter (UT71E) 1300 Watt. Wie könnte 
diese Diskrepanz zu erklären sein?

Außerdem: Der Ofen hat zwei Heizstäbe. Was sagt die VDE Norm, wenn ich 
die beiden Heizstäbe einzeln ansteuere, also 2x 650-700 Watt schalte. 
Darf ich dann 100x pro Minute schalten? 10x erscheint mir doch ein 
bisschen wenig.

> Diese 10 Watt können doch wohl nicht ernst gemeint sein.

Ja, das ist wirklich nicht viel. Andererseits: Wer überprüft das bzw. 
hält das ein? Hersteller billiger China Netzteile sicherlich nicht ... 
Da werden, wenn überhaupt, gefälschte CE & Co. Aufkleber draufgeklatscht 
und gehofft, dass die Leute beim Umgang mit den Geräten nicht sterben 
...

von eProfi (Gast)


Lesenswert?

Hier gibt es einigen Definitionsbedarf:
Heißt Halbwellensteuerung, dass ich nach nur die Halbwellen nach einer 
Halbweggleichrichtung verwende (also 50 Hz pulsierender Gleichstrom)? 
Ich glaube, das ist in der TAB gemeint.

Lasst mal die Kirche im Dorf, Du zählst doch auch nicht die Zahl der 
Schwingungen, wenn Du einen Verbraucher ausschaltest.

Das Netz baut auf Zufälle und Statistik.
Z.B. ist die Halbweggleichrichtung beim Föhn deswegen erlaubt, weil 
vermutlich in der näheren Umgebung ein anderer Föhn mit umgekehrt 
reingestecktem Stecker die andere Halbwelle "verbraucht".
Problematisch wird es, wenn mehrere die selbe Halbwelle anzapfen, was 
bei den gepolten Steckern z.B. in England ein Problem darstellen kann.

Jeder Schaltvorgang, jede Änderung der Belastung ist selbst eine 
Belastung für das Netz (z.B. beim Einschalten einer großen Last wird die 
Beleuchtung kurz dunkler, dann "gewöhnt sich das Netz an die Last"). 
Deshalb ist die Häufigkeit des Schaltens entscheidend.
Eine Vollwelle (VW) an und eine VW aus ist ungut (nicht viel besser als 
Phasenanschnitt).

von Wolfgang A. (Gast)


Lesenswert?

Heizelement schrieb:
> Außerdem: Der Ofen hat zwei Heizstäbe. Was sagt die VDE Norm, wenn ich
> die beiden Heizstäbe einzeln ansteuere, also 2x 650-700 Watt schalte.

Das geht die Norm überhaupt nichts an, ob man zwei Geräte mit jeweils 
einer 650-700W Heizung unabhängig steuert, oder zwei Heizungen der 
gleichen Leistung im selben Gerät. In beiden Fällen werden direkte 1300W 
Lastsprünge vermieden bzw. statisch zumindest seltener.

von Heizelement (Gast)


Lesenswert?

Wolfgang A. schrieb:
> Das geht die Norm überhaupt nichts an, ob man zwei Geräte mit jeweils
> einer 650-700W Heizung unabhängig steuert, oder zwei Heizungen der
> gleichen Leistung im selben Gerät. In beiden Fällen werden direkte 1300W
> Lastsprünge vermieden bzw. statisch zumindest seltener.

Ja, aber sind die Normen nicht auf "Gerätebasis" ein zu halten?

von alienated (Gast)


Lesenswert?

Heizelement schrieb:

> Mich würden allerdings die Grenzen dieses Modells interessieren. Ich
> denke, dass System ist zu träge, als das Abkühlungseffekte eine Rolle
> spielen würden
Mit denken wird das nichts. Bevor hier Überlegungen zu einem geeigneten 
Reglermodell bzw. dessen Softwareimplementierung angestellt werden 
können, brauchst die die Eigenschaften der Regelstrecke - als Meßwerte. 
Nimm einmal im gewünschten Temperaturbereich die Sprungantwort bei 
voller bzw. halber Leistung auf (z.b. Sprung von 150°C-160°C, 
180°C-190°C ...) und vergleiche auch mit den Anforderungen deiner 
Rampen.

> Wie es scheint, sollte ich die maximale Heizleistung relativ genau
> bestimmen. Auf der Rückseite steht z.B. max. 1380 Watt, gemessen habe
> ich mit einem entsprechenden Multimeter (UT71E) 1300 Watt. Wie könnte
> diese Diskrepanz zu erklären sein?
Toleranzen des Meßgerätes und vor allem der Fertigung des Heizelementes.

>
> Außerdem: Der Ofen hat zwei Heizstäbe. Was sagt die VDE Norm, wenn ich
> die beiden Heizstäbe einzeln ansteuere, also 2x 650-700 Watt schalte.
> Darf ich dann 100x pro Minute schalten? 10x erscheint mir doch ein
> bisschen wenig.
Vermutlich wird es darauf hinauslaufen, dass ein Heizstab die Grundlast 
abdeckt, während der andere entsprechen schneller getaktet werden darf. 
Aber wie gesagt, dass entscheidet erst eine Messung.

> Ja, das ist wirklich nicht viel. Andererseits: Wer überprüft das bzw.
> hält das ein? Hersteller billiger China Netzteile sicherlich nicht ...
> Da werden, wenn überhaupt, gefälschte CE & Co. Aufkleber draufgeklatscht
Netzgeräte habe üblicherweise keine Schwingungspaketsteuerung sondern 
passive/aktive PFC.

Wie üblich gilt hier aber auch, dass solche Angaben erst bei akuten 
Störungen überprüft werden. Was soll dir als privatem Baster schon groß 
geschehen (außer bei sicherheitsrelevanten Dingen) - aber man muß diese 
Freiheit ja nicht unbedingt nutzen, vor allem, wenn sich diese Frage mit 
ein paar Programmzeilen mehr erledigt hat.

von Wolfgang A. (Gast)


Lesenswert?

Heizelement schrieb:
> Ja, aber sind die Normen nicht auf "Gerätebasis" ein zu halten?

Auf Gerätebasis schwankt die Last dann in 650W Sprüngen zwischen 0 und 
1300W, so dass keine Wellenpaketsteuerung im eigentlichen Sinne mehr 
vorliegt. So, what ...

von power (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Das Gerät  die Steuerung sollte  muß die EMV Anforderungen einhalten.
EN 60555 wurde zurückgezogen und erstzt durch die EMV Reihe EN 
61000-3-ff
(von der 3-2 gibt es allerdings schon neuere Ausgaben).

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]
  • [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.