Arduino Nano Lesitungsregler für Reifenwärmer via Phasenanschnitt

[Tobias W. (bigbore)]

Hallo zusammen,

aktuell habe ich folgendes Problem. Bei Motoradrennen muss ich oftmals 
meinen Strom selbst erzeugen, dies geschieht mit einem Inverter 
Stromaggregat. Mit diesem Stromaggregat betreibe ich dann meine 
Reifenwärmer. Die Reifenwärmer haben einen "Billigen" 2-Punktregler 
verbaut.
Hierbei kommt es nun zu folgenden Problemen:
- Extreme Drezahlschwankungen des Stromaggregats durch das mehrmals in 
der Minute An und Abschalten der Reifenwärmer (600W je Stk)
- Teilweise Überlastabschaltung des Aggregats bei sehr kaltem Wetter
- Temperatur nicht einstellbar (Regenreifen Ca.60°C, Slick Ca.80°C)

Was möchte ich realisieren:
Entwickeln und Programmieren einer Phasenanschnittsteuerung zu Regelung 
der Leistung der Reifenwärmer. Diese Steuerung soll die Temperatur via 
PT1000 messen und entsprechend Regeln. Ebenfalls möchte ich die 
Maximalleistung in % einstellen können. Desweiteren sollen die Parameter 
via Handy-App eingestellt werden können.


Ich habe damit bereits angefangen und möchte euch die von mir ertsellte 
Platine / Stromlaufplan zeigen. Vielleicht findet ihr bevor ich diese 
bestelle noch den ein oder anderen fehler.
Ich werde die Tage anfangen das Programm zu schreiben. Hierbei habe ich 
etwas erfahrung aber bei weitem nicht soviel damit ich richtig 
beurteilen kann ob der Atmega auch schnell genug ist die Zeitkritischen 
funktionen und paralell die Berechnungen des PID-Reglers durchzuführen.

FÜr unterstützung wäre ich sehr dankbar :)

[wendelsberg (Gast)]

Tobias W. schrieb:
> Hierbei habe ich
> etwas erfahrung aber bei weitem nicht soviel damit ich richtig
> beurteilen kann ob der Atmega auch schnell genug ist
Zeig doch mal die Ueberschlagsrechnung, mit der Du versucht hast, das 
abzuschaetzen.

Tobias W. schrieb:
> die Berechnungen des PID-Reglers durchzuführen.
Einen zeitkritischen PID fuer eine Heizung, deren Sprungantwortszeit 
eher bei 30 min als bei 1 min liegt?
Voellig unsinniger Ansatz.
Ein simpler P-Regler ist da mehr als ausreichend und bei Einsatz nur 
eines Sensors pro Rad auch ausreichend genau, die Temperaturunterschiede 
zwischen "oben" und "unten" werden deutlich groesser sein, als die 
Regelabweichung.
Ob der Generator Phasenanschnittbelastung mag, kann ohne Test auch nicht 
sicher beurteilt werden. Mein Ansatz waere ein Gleichrichter, ein dicker 
Elko und die Heizung dann ueber PWM gesteuert. Das sollte die Belastung 
schon deutlich gleichmaessiger machen. Wenn dann noch eine zeitliche 
Schachtelung der beiden Heizungen dazu kommt, ist die Belastung im 
Idealfall (50% vorn und 50% hinten) konstant.

Im Schaltplan fehlt jegliche Schutzbeschaltung.

wendelsberg

[Tobias W. (bigbore)]

wendelsberg schrieb:
>> Hierbei habe ich
>> etwas erfahrung aber bei weitem nicht soviel damit ich richtig
>> beurteilen kann ob der Atmega auch schnell genug ist
> Zeig doch mal die Ueberschlagsrechnung, mit der Du versucht hast, das
> abzuschaetzen.

Ich glaube ich muss meine Aussage nochmal korrigieren und ergänzen das 
sich mein Wissen eher auf Anfänger Niveau befindet.
Eine berechnung hierzu habe ich nicht, wüsste auch nicht wie ich so 
etwas berechnen könnte.

wendelsberg schrieb:
> Einen zeitkritischen PID fuer eine Heizung, deren Sprungantwortszeit
> eher bei 30 min als bei 1 min liegt?

Da bin ich etwas anderer Meinung, die Temperaturen verändern sich schon 
relativ schnell, daher Schaltet der 2 Punkt regler mehrmals pro Minute.

Ich gebe dir aber recht ein PID ist wohl nicht nötig. Wenn die 
Funktionen erst einmal stehen kann ich über probieren den passenden 
Regler und Parameter ausfindig machen.

wendelsberg schrieb:
> Temperaturunterschiede
> zwischen "oben" und "unten" werden deutlich groesser sein, als die
> Regelabweichung.
Das wird aufjedenfall so sein.

wendelsberg schrieb:
> Ob der Generator Phasenanschnittbelastung mag, kann ohne Test auch nicht
> sicher beurteilt werden

Phasenanschnitt ist für den Generator kein Problem. Ich verwende aktuell 
einen Leistungsregler mit Phasenanschnitt um mir manuell zu behelfen und 
die Ein/Auschaltzeiten zu verbesssern.
https://www.amazon.de/Leistungsregler-Steckdose-100-230V-Drehzahlregler-Teichpumpen/dp/B07H9428KP/ref=sr_1_3?__mk_de_DE=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&dchild=1&keywords=Leistungsregler%2C+Drehzahlregler%2C+f%C3%BCr+Teichpumpen+bis+max.+800+Watt&qid=1617546277&sr=8-3

wendelsberg schrieb:
> Mein Ansatz waere ein Gleichrichter, ein dicker
> Elko und die Heizung dann ueber PWM gesteuert

Diese Lösung kling auch gut, würde aber gerne erstmal die 
Phasenanschnittsteuerung realisieren :)

wendelsberg schrieb:
> Im Schaltplan fehlt jegliche Schutzbeschaltung.

Damit habe ich mich bisher noch nicht beschäftigt, wäre ein RC-Glied 
(Snubber) ausreichend?



Vielen Dank für deine Antworten

Es gibt ja 1 Tausende Tourial und Anleitungen im Netz, leider erschlägt 
mich die Auswahl etwas. Gibt es eine  Seite bei welcher ich strukturiert 
mehr über Mikrocointroller und über Platinengestaltung lernen kann?

[Tobias W. (bigbore)]

Ich habe mich noch etwas über die Schutzbeschaltung informiert und 
ergänzt, anbei die entsprechende erweiterund des Schaltplans.

Ergänzt habe ich je Abgang eine Sicherung, Varistor, RC-Glied und eine 
Spule um Störungen vorzubeugen.