Hallo, ich soll eine Möglichkeit finden, um die Temperatur einer Heizkartusche mittels eines PCs steuern zu können. Die Heizkartusche wird mit 230V AC betrieben. Natürlich könnte man mit einem PID-Regler regeln, der die Versorgungsspannung an und aus schaltet, allerdings gibt es Befürchtungen, dass man dann mit langem Unter- und Überschwingen zu kämpfen hat. Eine alternative Idee war daher, die Eingangsspannung der Heizkartusche zu variieren. Dafür müsste man natürlich vorher untersuchen, bei welcher Spannung die Heizkartusche welche Temperatur liefert. Meine Frage ist nun, wie ich die Eingangspannung der Heizkartusche am besten mittels PC steuern kann. Ich habe schon nach programmierbaren Netzteilen gesucht, jedoch keines gefunden, dass genug Spannung zur Verfügung stellen würde. Es steht eine via PC steuerbare Spannungsquelle (National Instruments NI9263) zur Verfügung. Über diese kann ich eine Wechselspannung mit einer Amplitude von 10V ausgeben. Wäre es möglich/sinnsvoll, diese über einen Trafo auf 0 bis 230V AC zu skalieren? Ich bin sicher, dass es zu diesen Themen schon Informationen im Internet und wahrscheinlich auch in diesem Forum gibt. Mein Problem ist nur, dass ich nicht weiß, wonach ich suchen soll. Ich bitte deshalb um Nachsicht. Vielen Dank und viele Grüße Max
Wie wärs, wenn du das so machst, wie der Rest der Welt auch? Stichwort Phasenanschnitt, Triac Ach und denk dran: Unbedarftes spielen an 230V... oder was solls... Darvin ;-) Grüße
Max F. schrieb: > Meine Frage ist nun, wie ich die Eingangspannung der Heizkartusche am > besten mittels PC steuern kann. Mit einem motorgetriebenen Stelltrafo. Normalerweise macht man sowas aber mit einer Schwingungspaketsteuerung. Bei kleinen Leistungen geht auch ein fertiger Dimmer mit Steuereingang 0...10V.
Max F. schrieb: > Dafür müsste man natürlich vorher untersuchen, bei welcher > Spannung die Heizkartusche welche Temperatur liefert. Ohne eine Regelung wird die Temperatur aber vermutlich um 10° o.ä. schwanken.
Programmierbare AC-Netzteile gibt es doch wie Sand am Meer. Schau doch mal bei Heiden-Power, Elgar, Compumess, Keysight (Agilent) usw.
PD Regler der als Stellglied ein SolidStateRelais zur Wellenpaketsteuerung bekommt. Alles andere ist da zu aufwendig und vor allem sinnlos, falls es sich um eine "normale" Heizkartusche mit großer thermischer Teägheit handelt. Aber ohne Infos was genau gesteuert werden soll kann man nur raten....
Die gibt es in gefühlten hundert Ausführungen (auf der homepage Nachschauen) mit -unter anderem- 0...10V Steuereingang.
Max F. schrieb: > Es steht eine via PC steuerbare Spannungsquelle (National Instruments > NI9263) zur Verfügung. Über diese kann ich eine Wechselspannung mit > einer Amplitude von 10V ausgeben. Wäre es möglich/sinnsvoll, diese über > einen Trafo auf 0 bis 230V AC zu skalieren? Nein, weil ein Trafo kein Leistungsverstärker ist und deine Spannungsquelle vermutlich die Leistung nicht liefern kann... Sinnvoller wäre es, 0..10V DC auszugeben und eine Phasenanschnitt- oder besser noch Pulspaketsteuerung dahinter zu setzen. Bei der Pulspaketsteuerung hättest du auch den Vorteil, dass du gar nichts analog machen musst, sondern die Leistung über eine langsame PWM im Sekundenbereich einsellen kannst.
Hallo, da es sich um eine Heizung handelt (ohmscher Verbraucher): 230V DC per MosFET/IGBT und PWM ansteuern? Gruß Jochen
Wow! Erstmal vielen Dank für die vielen Antworten in so kurzer Zeit! Ich probiere mal in chronologischer Reihenfolge auf die Beiträge einzugehen: Hans M. schrieb: > Ach und denk dran: Unbedarftes spielen an 230V... oder was solls... > Darvin ;-) Vielen Dank für den Hinweis, "ich nehme diesen Preis nicht an", hoffe ich zumindest. :-) Harald W. schrieb: > Bei kleinen Leistungen geht > auch ein fertiger Dimmer mit Steuereingang 0...10V. Das hört sich nach einer unkompliziereten Lösung an. Die Leistung liegt im Bereich von ca. 100W. Das sollte ein Dimmer (z.B. für Lampen) doch verpacken, oder? Haben diese steuerbaren Dimmer einen speziellen Namen? Harald W. schrieb: > Ohne eine Regelung wird die Temperatur aber vermutlich > um 10° o.ä. schwanken. Vielen Dank für den Hinweis, ich verstehe allerdings nicht ganz, warum die Temperatur schwanken wird. Wenn sich in dem Heizdraht eine konstante Temperatur (also ein konstanter Widerstand) eingestellt hat, sollte doch unter der Annahme, dass der Abtransport der Wärme konstant ist, bei konstanter zugeführter Leistung, die Temperatur auch konstant bleiben, oder? Auch die Reproduzierbarkeit sollte doch bei gleichen Umgebungsbedingungen gegeben sein, oder? AC_Power schrieb: > Programmierbare AC-Netzteile gibt es doch wie Sand am Meer. Schau doch > mal bei Heiden-Power, Elgar, Compumess, Keysight (Agilent) usw. Ein sehr guter Hinweis. Vielen Dank dafür. Haben Sie Erfahrungen, in welchem Bereich die Kosten eines solchen Geräts liegen? TestX schrieb: > PD Regler der als Stellglied ein SolidStateRelais zur > Wellenpaketsteuerung bekommt. Alles andere ist da zu aufwendig und vor > allem sinnlos, falls es sich um eine "normale" Heizkartusche mit großer > thermischer Teägheit handelt. > Aber ohne Infos was genau gesteuert werden soll kann man nur raten.... Es soll eine Heizkartusche stufenweise von RT bis ca. 200-220 °C erwärmt werden. Mit dem Rest Ihrer Antwort muss ich mich erst noch ein wenig auseinandersetzen, um Sie mit weiteren Fragen zu belästigen. :-) LS schrieb: > Die gibt es in gefühlten hundert Ausführungen (auf der homepage > Nachschauen) mit -unter anderem- 0...10V Steuereingang. Das sieht sehr vielversprechend aus. Ich muss mich allerdings erst ein wenig auf der Seite umschauen, bevor ich zu diesem Thema evtl. weitere Fragen stellen kann. Eine hätte ich allerdings jetzt scho, die Bauteile haben alle einen Ausgangsspannungsbereich, der bei Werten deutlich größer als 0 anfängt (z.B. beim von Ihnen verlinkten 180-280 VAC). Ist das technisch bedingt, oder gibt es auch welche mit z.B. 0-230 VAC? Lothar M. schrieb: > Nein, weil ein Trafo kein Leistungsverstärker ist und deine > Spannungsquelle vermutlich die Leistung nicht liefern kann... Das ist absolut plausibel. Lothar M. schrieb: > Sinnvoller wäre es, 0..10V DC auszugeben und eine Phasenanschnitt- oder > besser noch Pulspaketsteuerung dahinter zu setzen. Ich werde mich mal mit dem Thema PWM auseinandersetzen. So, abschließend noch einmal vielen vielen Dank. Viele Grüße Max
Max F. schrieb: >> Bei kleinen Leistungen geht >> auch ein fertiger Dimmer mit Steuereingang 0...10V. > > Das hört sich nach einer unkompliziereten Lösung an. Die Leistung liegt > im Bereich von ca. 100W. Das sollte ein Dimmer (z.B. für Lampen) doch > verpacken, oder? Ja. > Haben diese steuerbaren Dimmer einen speziellen Namen? "Steuerbarer Dimmer"? >> Ohne eine Regelung wird die Temperatur aber vermutlich >> um 10° o.ä. schwanken. > > Vielen Dank für den Hinweis, ich verstehe allerdings nicht ganz, warum > die Temperatur schwanken wird. Wenn sich in dem Heizdraht eine konstante > Temperatur (also ein konstanter Widerstand) eingestellt hat, sollte doch > unter der Annahme, dass der Abtransport der Wärme konstant ist, bei > konstanter zugeführter Leistung, die Temperatur auch konstant bleiben, > oder? Oder! Die Annahme, dass der Abtransport der Wärme konstant ist, ist mehr als unwahrscheinlich. Dieser "Abtransport" ist von sovielen Faktoren abhängig, das man die kaum alle berücksichtigen kann. Nicht ohne Grund arbeiten selbst einfachste Haushaltsgeräte wie Bügeleisen alle mit Reglern. >> Programmierbare AC-Netzteile gibt es doch wie Sand am Meer. Schau doch >> mal bei Heiden-Power, Elgar, Compumess, Keysight (Agilent) usw. > > Ein sehr guter Hinweis. Vielen Dank dafür. Haben Sie Erfahrungen, in > welchem Bereich die Kosten eines solchen Geräts liegen? Ich würde sagen, drei bis vierstellig. Google hilft. >> Sinnvoller wäre es, 0..10V DC auszugeben und eine Phasenanschnitt- oder >> besser noch Pulspaketsteuerung dahinter zu setzen. Ja, siehe oben. > Ich werde mich mal mit dem Thema PWM auseinandersetzen. Unsynchrone PWM nutzt man bei Gleichspannungen. Bei Wechselspannungen eher nicht. Ob man Phasen- anschnitt- oder Pulspaketsteuerungen auch "PWM" nennt, ist Ansichtssache.
Hallo, ich hätte noch eine ganz allgemeine Frage. Max F. schrieb: > Natürlich könnte man mit einem PID-Regler regeln, der die > Versorgungsspannung an und aus schaltet, allerdings gibt es > Befürchtungen, dass man dann mit langem Unter- und Überschwingen zu > kämpfen hat. Sind die Bedenken denn wohl überhaupt gerechtfertig? Und bringt eine Steuerung über die Leistung tatsächlich Vorteile mit sich? Ansonsten könnte man ja einfach einen programmierbaren PID-Regler anschaffen und das ganze damit aufbauen. Vielen Dank und viele Grüße Max
Max F. schrieb: > einfach einen programmierbaren PID-Regler anschaffen und > das ganze damit aufbauen. Die Frage ist dann, mit welchen Regelparametern Du den programmieren willst. Nein, das Einstellen der Temperatur reicht nicht.
Harald W. schrieb: > Die Frage ist dann, mit welchen Regelparametern > Du den programmieren willst. Nein, das Einstellen > der Temperatur reicht nicht. Du meinst mit welchem Paramter für die P-, D- und evtl. I-Regelung? Aber wenn ich eh einen Regler brauche, dann stellt sich diese Frage doch so oder so, oder?
Harald W. schrieb: > Ob man ... Pulspaketsteuerungen auch "PWM" nennt, ist Ansichtssache. Wenn ich mir die Lötstation so anschaue: es ist eine PWM im Sekundenbereich... Max F. schrieb: > Ansonsten könnte man ja einfach einen programmierbaren PID-Regler > anschaffen und das ganze damit aufbauen. Wenn man einen Rechenboliden aka PC an der Hand hat? Max F. schrieb: > allerdings gibt es Befürchtungen, dass man dann mit langem Unter- und > Überschwingen zu kämpfen hat. Worauf basieren diese Ängste? Hat "man" das schon mal mit einem simplen Zweipunktregler ausprobiert? Wie sehr ist die Heizpatrone überdimensioniert? Wie gut ist sie thermisch an das Objekt angebunden?
Lothar M. schrieb: > Worauf basieren diese Ängste? Hat "man" das schon mal mit einem simplen > Zweipunktregler ausprobiert? Wie sehr ist die Heizpatrone > überdimensioniert? Wie gut ist sie thermisch an das Objekt angebunden? Und vor allem: wo und wie wird der Istwert gemessen? Im Moment redet der TO nur von Steuern, eine Istwerterfassung hat er noch nicht erwähnt.
Udo S. schrieb: > Im Moment redet der TO nur von Steuern, eine Istwerterfassung hat er > noch nicht erwähnt. Auf die will er ja wohl auch verzichten.
Harald W. schrieb: > Udo S. schrieb: > >> Im Moment redet der TO nur von Steuern, eine Istwerterfassung hat er >> noch nicht erwähnt. > > Auf die will er ja wohl auch verzichten. )-;
Harald W. schrieb: > Udo S. schrieb: >> Im Moment redet der TO nur von Steuern, eine Istwerterfassung hat er >> noch nicht erwähnt. > Auf die will er ja wohl auch verzichten. Dann hätte ich auch Angst, die Temperatur nicht zu treffen. Das ist ja wie mit Ohrstopfen und verbundenen Augen ohne Tasten zur Tür gehen...
Soooo, nach einem Meeting mit anderen Projektbeteiligten, ist die Lösung nun vermutlich gefunden, allerdings mit anderen Parametern als hier im Thread diskutiert: 1. Es ist keine Temperatursteuerung oder Reproduzierbarkeit der Temperatur mehr gefordert. Stattdessen soll lediglich die el. Leistung reproduzierbar sein. Die Temperatur wird gemessen. 2. Die Heizpatrone wir mit DC anstelle von AC betrieben. Lösung: programmierbares DC-Netzteil von Conrad für ca. 250-400 Euro. Ich danke allen Beteiligten für Ihre Lösungsvorschläge, auch wenn diese nun vermutlich nicht zum Einsatz kommen.
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