Hallo, ich wollte einen Heizdraht in der Leistung stufenlos regeln. Dazu dachte ich an Leistungsmessung mit einem Microcontroller und einen PID Regler um die Spannung zu regeln. Der Heizdraht hat die maximale Heizleistung bei 24V. Jetzt fallen mir da spontan drei Möglichkeiten ein: 1: Stabilisiertes 24V Schaltnetzteil, 7805 für Microcontrollerspannung, Regelung der Leistung mit PWM 2: Verwendung eines Ringkerntrafos, Phasenanschnitt an der Primärseite, Leistungsmessung auf der Sekundärseite und Regelung mit Mikrocontroller 3: Verwendung eines Ringkerntrafos, Phasenanschnitt an der Sekundärseite, Leistungsmessung und Regelung auch mit Mikrocontroller Die Frage ist nun, welche Möglichkeit die sinnvollste ist. Ich hätte ja spontan gesagt Nr. 2, weil durch die primärseitige Regelung die Verluste geringer sind, aber Phasenanschnitt und Trafo soll ja so ne Sache sein. Bei Nr. 1 ist das Problem, dass die meisten Schaltnetzteile PWM nicht so sehr mögen... Vielleicht habt ihr ja auch noch ne andere Idee :) Edit: Hab gerade gesehen, dass das Thema eher in "Schaltungstechnik" gepasst hätte, kann ich aber nicht mehr verschieben. Sry deswegen
A. R. schrieb: > Frage ist nun, welche Möglichkeit die sinnvollste ist. Sicher 1, mit Schaltnetzteil damit die Stromaufnahme bei abgeschaltetem Heizdraht gering bleibt. 3 wird von manchen Lötkolbenstationen verwendet. 2 nie, zu aufwändig, du brauchst noch selbstanlaufende Elektronik auf Primärseite. Eher 4: 5V Netzteil versorgt Regelung, die schaltet per TRIAC einen 24V Trafo in Pulspaket wie für Hrizungen ab 75W vorgeschrieben.
Heizelemente regelt man nicht mit veränderter Spannung, sondern mit Nominalspannung aber mit Wellenpaketsteuerung (auf AC Seite, Deine NR2) oder Pulsweitenmodulation PWM auf der DC Seite, dein Punkt 1. Beide lassen sich sehr komfortabel mit µC Steuern.
A. R. schrieb: > einen PID Regler Ein gemächlicher PI-Regler dürfte reichen. Denk an die Wärmekapazität, die ist meist recht groß, somit darf der Regler gern langsam sein.
H.Joachim S. schrieb: > Oder wiedermal die übliche Verwirrung Regelung vs Steuerung? Denke mal das man hier tatsächlich eine Regelung ohne Probleme machen kann
Ingo L. schrieb: > Ein gemächlicher PI-Regler dürfte reichen. Denk an die Wärmekapazität, > die ist meist recht groß, somit darf der Regler gern langsam sein. Eher nicht, da es sich um einen Heizdraht handelt.
Wie soll denn der Heizdraht geregelt (!?) werden wenn eine Istwert-Rückführung fehlt? https://www.sbz-monteur.de/2013/08/22/worin-besteht-der-unterschied-zwischen-steuern-und-regeln/
Guest schrieb: > Eher nicht, da es sich um einen Heizdraht handelt. Ah ok, dann lieber doch einen sauschnellen PID-Regler, der die Temperatur innerhalb 1ms auf den Sollwert regelt. OMG Erich schrieb: > Wie soll denn der Heizdraht geregelt (!?) werden wenn eine > Istwert-Rückführung fehlt? Interessant das du weisst das sie fehlt. Der TE sprach von einer Regelung, folglich muss eine Istwerterfassung vorhanden sein und wenn es der TE selber ist der die Temperatur mit der Hand misst und an einem Poti per Hand nachdreht ist es eine Regelung
Da Heute am Freitag meine Glaskugel vom TÜV kam, sehe ich folgendes: Der TO kennt den Unterschied zwischen Regler und Steller nicht. Er will Styropor mit dem Draht schneiden und braucht daher versch. Temperaturen für versch. dickes Material. Daher wäre eine Spannungsregelung die einfachste Variante. Ob Linear, PWM oder Schaltregler ist Geschmackssache.
Beitrag #5136389 wurde von einem Moderator gelöscht.
Stephan schrieb: > Daher wäre eine Spannungsregelung die > einfachste Variante. Und warum willst du dann die Spannung regeln? Es scheint du kennst den Zusammenhang zwischen Tastgrad und Spannung nicht. Hier wäre ein Steller völlig ausreichend, sofern die von Außen angelegte Spannung stabilisiert ist.
Beitrag #5136395 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5136402 wurde von einem Moderator gelöscht.
Ingo L. schrieb: > Stephan schrieb: >> Daher wäre eine Spannungsregelung die >> einfachste Variante. > Und warum willst du dann die Spannung regeln? Es scheint du kennst den > Zusammenhang zwischen Tastgrad und Spannung nicht. Hier wäre ein Steller > völlig ausreichend, sofern die von Außen angelegte Spannung stabilisiert > ist. Ja ein Steller wäre ausreichend. Nur ist der Begriff Spannungssteller SEHR ungebräuchlich, Stelltrafos rar und riesige Drahtwiderstände/Potis aus der Mode, so das am Ende meist doch eine Regelung eingesetzt wird. :-o
Hey, tut mir Leid, da habe ich tatsächlich was vergessen zu erwähnen. Ich wollte das ganze tatsächlich regeln, da ich den Strom und die Spannung messe (so bestimme ich auch die Leistung), wollte ich daraus den Widerstand des Drahtes und daraus die Temperatur bestimmen. Es ging hier ja zunächst mal um das generelle Prinzip. Wenn ich beim Einschalten einmal den Widerstand messe und für diesen dann einfach eine Temperatur von 20°C annehme, sollte ich damit doch auf sagen wir mal +-20°C genau regeln können. Sinn des Projektes ist nicht nur das schneiden von Styropor, sondern auch das herumexperimentieren mit ein paar Regelungen. PI(D) ist ja noch die langweiligste Variante. In meinem Kopf schwirrt die Idee eines Kaskadenreglers herum, bei dem ein Temperaturregler eine Leistung als Stellgröße ausgibt, welche dann wiederum der Sollwert für eine Leistungsregelung ist. Ich wollte es eventuell mal mit dem Schaltnetzteil versuchen, weil es die wohl ziemlich billig aus China gibt. Mit einer PWM würde ich mir nämlich auch die Möglichkeit eines Akkubetriebs offen halten. Meint ihr die billigen Schaltnetzteile machen sagen wir mal max. 20Hz PWM mit? Eventuell mit ein paar Elkos als Unterstützung?
Besser ist es eine PWM mit höherer Frequenz zu wählen und eine zusätzliche Spule zu verwenden. Im Prinzip ein Stepdown mit Mikrocontroller nach dem Schaltnetzneil. Es ist dann auch einfacher die Leistung am Heizdraht zu bestimmen und regelungstechnisch viel interessanter.
Bedenke aber, dass die Eingespeiste Leistung nur bedingt was mit der (Oberflächen)Temperatur zu tun hat. Im Vakuum schmilzt Dir der Draht schon sehr bald, bei offenem Fenster stellt sich eine andere Temperatur ein wie geschlossenem Fenster und unter Wasser kannst Du lange heizen ohne über 100° zu kommen.
Beitrag #5136746 wurde von einem Moderator gelöscht.
Wenn der TO aber schon Strom und Spannung misst, hat er ja auch den Widerstand des Drahtes (R=U/I). Und daraus dann noch die Temperatur des Drahtes zu bestimmen, ist dann auch kein Hexenwerk mehr.
Hoschti schrieb: > Widerstand des Drahtes (R=U/I). Und daraus dann noch die Temperatur des > Drahtes zu bestimmen, ist dann auch kein Hexenwerk mehr. Im prinzip ja, aber das ist der Mittelwert, der Draht kann durchaus an einer Stelle rotgluehend und an anderer eiskalt (durch das zu schneidende Material) sein. ztffcxswqwerfgv
A. R. schrieb: > ... den Widerstand des Drahtes und daraus die Temperatur bestimmen. Das setzt natürlich ein Material voraus, das einen relativ großen TK hat. Die weit verbreiteten Legierungen auf CrNi Basis haben aber nur einen sehr kleinen TK und sind für diese Art der Temperaturmessung nicht geeignet.
ztffcxswqwerfgv schrieb: > Hoschti schrieb: >> Widerstand des Drahtes (R=U/I). Und daraus dann noch die Temperatur des >> Drahtes zu bestimmen, ist dann auch kein Hexenwerk mehr. > > Im prinzip ja, aber das ist der Mittelwert, der Draht kann durchaus an > einer Stelle rotgluehend und an anderer eiskalt (durch das zu > schneidende Material) sein. > > ztffcxswqwerfgv Aber das Problem tritt doch auch bei einer einfachen Steuerung auf, oder nicht? Ich glaube eine Regelung hat da schon zumindest einige wenige Vorteile. Außerdem gehts ja ums ausprobieren, aus ner Regelung ne Steuerung machen geht im Notfall ja schnell Dieter W. schrieb: > A. R. schrieb: >> ... den Widerstand des Drahtes und daraus die Temperatur bestimmen. > > Das setzt natürlich ein Material voraus, das einen relativ großen TK > hat. Die weit verbreiteten Legierungen auf CrNi Basis haben aber nur > einen sehr kleinen TK und sind für diese Art der Temperaturmessung nicht > geeignet. Da wollte ich mal ein wenig rumbasteln mit verschiedenen Drähten. Über die Dicke des Drahtes lässt sich ja der Widerstand in einem gewissen Rahmen anpassen. A. K. schrieb: > 4. Möglichkeit: Feste Spannung, variable Drahtlänge. Geht schon, aber dann fällt Regelung weg (es sei denn man baut etwas mechanisches) und man braucht eine extra Vorrichtung um die Länge zu variieren... Noname schrieb: > Besser ist es eine PWM mit höherer Frequenz zu wählen und eine > zusätzliche Spule zu verwenden. Im Prinzip ein Stepdown mit > Mikrocontroller nach dem Schaltnetzneil. Es ist dann auch einfacher die > Leistung am Heizdraht zu bestimmen und regelungstechnisch viel > interessanter. Eben weil der Heizdraht keine Induktivität hat sondern rein ohmsch ist, kann ich doch einfach während der "High" Zeit des PWM Signals abtasten um dann mithilfe des Duty Cycles relativ exakt die Leistung zu bestimmen. Dabei sollten etwa 20Hz schnell genug sein, dass sich während einer Periode kein nennenswerter Temperaturunterschied einstellt, sodass man nicht mal viel mitteln muss. Gleichzeitig ist das gering genug, dass keine Parasiten auftreten oder irgendwelche komischen Resonanzerscheinungen mit dem Schaltnetzteil. Achja, dann war da noch die Pulspaketsteuerung. Da habe ich glaube ich einen Denkfehler: Wenn ich eine Auflösung meiner Leistungsregelung von 8 Bit haben will (zwischen volle Pulle und gar keine Leistung), dann bräuchte ich doch dann 256 Perioden, d.h. ich hätte eine Verzögerung von 20ms * 256 = 5,12s
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.