Hallo alle miteinander, folgende Grundsituation. Ich möchte einen Trenntravo von 2,0kVA mittels Ganzwellensteuerung in der Leistung stellen. Die Ansteuerung soll mittels Arduino und Triac stattfinden. Nun bin ich relativ neu im Thema Leistungselektronik und wollte mich daher direkt mal absichern welche Zusätzlichen Schaltungsergänzungen (Features/Sicherheit) notwendig/sinnvoll wären. Eignen sich überhaupt Arduino und Triac für mein Vorhaben oder wäre eine Analogschaltung bei dem der Arduino nur ein Analogwert liefert eventuell sinnvoller? Hab mich für die Ganzwellensteuerung entschieden da ich ja eine rein Induktive Last habe und somit relativ gut Störungen vermeiden kann. Bin sehr dankbar für Meinungen und Anregungen. Besten Dank :)
Meinst du Wellenpaketsteuerung? Wie auch immer, das wird heftig. Synchronisiere den MC mit dem 50Hz Netz und zähle Nulldurchgänge. Die Einschaltphase muss immer ein ganzzahliges Vielfaches von 2 sein. Der Triac wird dabei am besten von einem Optotriac mit Nulldurchgangsdetektor getriggert. Aber du solltest wirklich überlegen, ob es sinnvoll ist, so einen fetten Trafo zu schalten.
So hatte ich das auch ähnlich im Kopf, vielen dank dafür. Leider bleibt mir keine andere Wahl als den Trafo zu nutzen da die Last die hinter dem Trafo hängt darauf angepasst ist. Möchte eine vorhandene Regelung durch was eigenes ersetzen. Der Hersteller macht es ähnlich, mit Phasenanschnitt. Dafür hat er aber auch Stromwandler als Rückführgröße für eine Regelung. Ich möchte das ohne Regeln dafür aber mit Fester Leistung stellen. Quasi 0-100%. Hatte die Theorie im Kopf. 25 Vollwellen = 50% Leistung. 50 Volle Sinuswellen = 100%. Dadurch würde ich auch kein Problem mit Phasenverschiebung haben oder?
Leon M. schrieb: > Der Hersteller macht es ähnlich, mit > Phasenanschnitt. Das ist keineswegs ähnlich. Phasenanschnitt ist eine völlig andere Technik. Das kann man auch machen, hat aber wegen der hohen Induktivität des Trafos immer die Gefahr von Überkopfzündungen.
Ist es theoretisch nicht so das eine Wellenpaketsteuerung einfach nur den Zündwinkel auf 0° setzt und einfach die Ganze vollwelle die ich haben möchte durchschaltet? Was kann mir den in den Weg fallen bei einem Trafo von 2kVA?
Leon M. schrieb: > Was kann mir den in den Weg fallen bei einem Trafo von 2kVA? Der sog. Rusheffekt, wenn Du den Trafo im Spannungsnulldurchgang einschaltest, siehe: https://de.wikipedia.org/wiki/Einschalten_eines_Transformators Grüßle Volker
Leon M. schrieb: > Leider bleibt > mir keine andere Wahl als den Trafo zu nutzen da die Last die hinter dem > Trafo hängt darauf angepasst ist. Verrate bitte niemals und keinesfalls etwas über das hochgeheime Gerät! > Dadurch würde ich auch kein > Problem mit Phasenverschiebung haben oder? Das hängt von der Last ab. Wenn die groß genug und linear ist, ist das Gesamtgebilde auch vor dem Trafo halbwegs gerade. Wenn es darum geht, alle paar Sekunden Ein- und wieder Auszuschalten, würde ich mich das damit trauen: Beitrag "Re: MOIC ---> Triac, 115V, 400 Hz, 4A" Leon M. schrieb: > Ist es theoretisch nicht so das eine Wellenpaketsteuerung einfach nur > den Zündwinkel auf 0° setzt und einfach die Ganze vollwelle die ich > haben möchte durchschaltet? > Was kann mir den in den Weg fallen bei einem Trafo von 2kVA? In den Weg fallen Dir vor allem die Bedenkenträger. Ein im Nulldurchgang macht der MOC3083 und Abschalten erledigt der Triac, wenn kein Strom da ist.
Die Last ist ein Heizband mit ungefähr 116mOhm. +- je nach Ausführung. Der Link von dir sieht schonmal vielversprechend aus. Werde ich bei Gelegenheit Mal genauer ansehen. Vielen Dank bisher.
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Leon M. schrieb: > Die Last ist ein Heizband Das kommt der Elektronik sehr entgegen, wenn es dauerhaft dran ist. Ich habe an einem Grundig RT5 800VA-Stell-Trenntrafo gemessen: Im Leerlauf deutlich induktiv, 13 Watt @ 32 VA Schon eine geringe Last (Glühlampe) schiebt das in die passende Richtung und kurz unter Vollast (Heizlüfter) ist das Gebilde parktisch gerade, ich bekomme einen cos-phi von 1 gezeigt. Bei Deinen 2kVA wird das ähnlich sein, aber eben bei höherer Last.
Leon M. schrieb: > Ganzwellensteuerung https://de.m.wikipedia.org/wiki/Schwingungspaketsteuerung Geht recht einfach mit einem OptoTRIAC mit zero cross wie MOC3082. Schaltung im Datenblatt, inklusive Snubber. Geschützt vor Widrigkeiten aus dem Netz per 300V VDR der seinerseits mit 92 GradC Temperatursicherung vor Überhitzung geschützt wird. Da muss der Arduino nur noch eine Zeit lang den Ausgang einschalten und eine Zeit lang ausschalten, ublicherweise nimmt man 4 Sekunden Gesamtintervallzur Flickervermeidung. Siehe: https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.25 ab MOC3082. Leon M. schrieb: > Die Last ist ein Heizband Dann soll das wohl eine Temperaturregelung werden.
Wichtig ist nur, dass der Trafo beide Halbwellen sieht und nicht in magnetische "Schieflage" gerät. Sonst geht der Kern in die Sättigung. Irgendwas war da.
Leon M. schrieb: > Der Hersteller macht es ähnlich, mit > Phasenanschnitt. Dann würde ich das auch nehmen. Schwingungspaketsteuerung für Trafos ist tricky. Es muß garantiert werden, daß Puls und Pause immer ganze Vollwellen sind. Folgen mal 2 gleiche Halbwellen aufeinander, geht der Trafo in die Sättigung und dem Triac entweicht der magische Rauch. Es braucht also einen Anlaufschutz.
Der Hersteller nutzt anscheinend irgendwelche speziell gewickelten Impulstrafos damit das mit Phasenanschnitt so gut funktioniert wie die das haben wollen. So die Info meines Arbeitgebers. Möchte da versuchen einen anderen Weg einzuschlagen. Ziel ist es auch andere Trafos zu nutzen.
Leon M. schrieb: > Der Hersteller nutzt anscheinend irgendwelche speziell gewickelten > Impulstrafos damit das mit Phasenanschnitt so gut funktioniert Heizung von 2kW haben über 300W und von daher ist eine Leistungssteuerung über Phasenanschnitt für sie UNZULÄSSIG, es muss Pulspaket mit t>=4s sein.
Geht nicht um eine Heizung sondern um eine Folienschweißung.
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MaWin schrieb: > es muss Pulspaket mit t>=4s sein. Bei dem Timing braucht man sich über Sättigung des Trafo-Kerns wegen unsymmetrischer Anzahl von Halbwellen vermutlich keine Sorgen zu machen.
Hmm, warum wollt Ihr alle immer Pulspakete nehmen? Wenn Ihr doch eh darauf achten müsst dass die Anzahl Nulldurchgänge gerade ist, kann man auch die Vollwellen besser über die Zeit verteilen. Aufruf in der ISR (Oder ein Flag setzen)
1 | void VWS(uint8_t prozent){ // VollwellenSteuerung (DDS)
|
2 | TOGGLE_BIT(NulldurchgangsBit,0); // toggle |
3 | if(NulldurchgangsBit){ // jeder 2te
|
4 | NulldurchgangsZaehler += prozent; // hier kommt die Maus |
5 | if(NulldurchgangsZaehler>=100){ // Überlauf, ZÜNDEN
|
6 | NulldurchgangsZaehler -= 100; // und 100 abziehen |
7 | zuendung(); |
8 | } |
9 | } |
10 | } |
Gruß Anselm
Leon M. schrieb: > Hab mich für die Ganzwellensteuerung entschieden da ich ja eine rein > Induktive Last habe Leon M. schrieb: > Geht nicht um eine Heizung sondern um eine Folienschweißung. Widersprüchlich... Der Trafo ist ja nur noch mit seiner Kurzschlussinduktivität wirksam. Der Heizdraht ist ein ohmscher Verbraucher. M.E. geht es dann eher darum ob der Heizdraht der Folienschweißung überhaupt über mehrere Vollwellen betrieben werden kann, bevor der so heiß wird, das er die Folie schneidet statt zu verschweißen. Willst Du den Heizdraht konstant auf einer Temperatur halten oder nur während der Schweißung einen Impuls draufgeben? Wie viel heißer wird der, wenn die Regelung sagt, jetzt reichts, aber erst noch eine bereits begonnene Vollwelle zuende gefahren werden muss? Ist das ein Heizdraht mit kleiner Masse oder ein Schweißbalken mit großer, integrierend wirkender Masse? Je nachdem was Du da hast, wirst Du u.U. sehr schnell nachregeln müssen und das kann die Wellenpaketsteuerung nicht unbedingt. Also noch viele Unbekannte die Du klären solltest, bevor Du Dich voll in die Wellenpaketsteuerung stürzt. Die Wellenpaketsteuerung ist allerdings mit Arduino und Triac nicht sehr schwer, auch ohne nullschaltenden Optotriac. Den Null musst Du sicher erkennen und zeitnah handeln. Wenn der Leistungstriac seine Gate Spg. aus der zu schaltenden Spannung bezieht, schaltet der auch nicht schon im Null, sonder erst wenn die Spg. hoch genug ist. Für echtes Nullschalten musst Du mehr Aufwand treiben. Ist der erst gezündet, hast Du 20ms bis eine Vollwelle rum ist und wieder was passiert auf das Du reagieren musst. Eine Ewigkeit für ne MCU. Aber das wird ein Industrienetz sein, mit dementsprechenden Störungen. Dazu eine direkt MCU gesteuerte Leistungsanwendung. Da gibt es zwischen dem einfachen Prinzip und dem sicher funktionierendem Gerät so einige Herausforderungen zu lösen.
Also von einer Regelung wollte ich weg. Mir geht es im Prinzip nur für ein Heizband mit wenig Masse, entsprechend Leistung zu stellen. 0-100%. Die Wärmeabnahme ist konstant. Das bedeutet das nicht getaktet geschweißt wird sondern kontinuierlich in Längsrichtung des Folienverlauf. Die 100% soll dann so viel sein das eventuell die Schweißnaht zu heiß für eine Saubere Schweißnaht ist das Heizband jedoch nicht durchbrennt. Die 2kVA habe ich der vorhandenen Einrichtung mit Regelsystem entnommen. Das ist der bisher größte Travo der bei uns in solchen Anwendungen benutzt wird. Daher habe ich mich da orientiert.
Leon M. schrieb: > ein Heizband mit wenig Masse > Die Wärmeabnahme ist konstant. > geschweißt wird kontinuierlich in Längsrichtung des Folienverlauf. Und wie passt das Deiner Ansicht nach zu einer Wellenpaketsteuerung? Die Phasenanschnittsteuerung liefert alle 10ms ein Energiepäckchen mit weniger als 10ms Pause. Die Wellenpaketsteuerung liefert mindestens 20ms 100% Energie und dann mindestens 20ms 0%. Welche reale Heizleitung Du hast, welcher Heizleistung 100% entsprechen und wie der Temperaturverlauf am Heizband dann sein wird, weißt Du nicht. Leon M. schrieb: > Also von einer Regelung wollte ich weg. Also blind gesteuert. Je nach Bandgeschwindigkeit, Umgebungstemperatur, Folientemperatur etc. pp. fallen die Ergebnisse dann anders aus. Steht das Band, verschmilzt das Heizband mit der Folie und zerreisst die bei Wiederanlauf, wenn es denn irgendwann mal ausgeschaltet wurde. Nach jedem Stillstand muss das Heizband so lange laufen bis es thermisch eingeschwungen ist. Da nichts geregelt wird, braucht man wohl erstmal 100m Ausschuss bis man die Temperatur nach Versuch und Irrtum hingepfuscht hat. Du kennst weder Deine reale Heizleistung, noch den Temperaturbereich in dem die Temperatur des Heizbandes konstant sein muss. Ganz wesentliche Fragen hast Du nicht betrachtet. Dafür hast Du vor Klärung von allem was Du zur Designentscheidung brauchst bereits das Design festgelegt. Die Maschinenbediener werden Dich lieben! Dein Chef wird Dir zu Füssen liegen. Also nach seinem Herzinfarkt weil er sich beim Anschiss so aufgeregt hat.
Plan ist es die Schweißleistung nach Auge zu regeln deshalb auch ohne Regelung. Mit dem bisherigen System muss perfide darauf geachtet werden regelmäßig zu kalibrieren und die Heizbänder ordnungsgemäß zu montieren. Wird leider häufiger vergessen. Daher soll ein System her welches mit der Qualität nicht mithalten muss jedoch easy zu bedienen ist. Sprich wenn die Schweißnaht zu schlecht ist, mehr oder weniger Leistung zuzuführen. Mittels Poti Input. Maximal soll es halt so sein dass das Heizband einfach nur nicht durchbrennt. Bei jedem Bahnstopp wird das Heizband automatisch abgeführt. Da wird dann selbstverständlich auch nicht die Leistung geliefert die sonst notwendig wäre, lässt sich ja alles softwaremäßig steuern. Wellenpaketsteuerung hatte ich deswegen gewählt da ich mir dachte dadurch weniger Störungen zu bekommen. Grade auch weil ich ja nicht nur Ganze Sinuswellen durchlassen muss sondern ich kann ja gezielt Positive und Negative durchschalten dachte ich das es von den Zeiten her passen könnte. Das ich nicht fit in dem Thema bin ist mi klar. Daher hab ich mir zuallererst hier im Forum gemeldet. Grade dadurch erhoffe ich mir natürlich enormen Lernvorteil und Tipps und Tricks.
Leon M. schrieb: > Grade > auch weil ich ja nicht nur Ganze Sinuswellen durchlassen muss sondern > ich kann ja gezielt Positive und Negative durchschalten dachte ich das > es von den Zeiten her passen könnte. Du hast aber verstanden, dass das mit einem Trafo gerade eben nicht geht oder? Und nach meiner Erfahrung, wenn das mit der "Automatik-Regelung" schon nicht funzt mit den Bedienmanschaften, dann wird das ohne Regelung der Temperatur bestimmt überhaupt nicht klappen. Und du müßtest ja einen Haufen Betriebszustände irgendwie absichern...da wäre die Temperaturregelung bestimmt das kleinere Übel! Gruß Rainer
Rainer V. schrieb: > Du hast aber verstanden, dass das mit einem Trafo gerade eben nicht geht > oder? Nein das war mir natürlich nicht bewusst. Dachte auch keinesfalls das es einfach wird. Allerdings dachte ich auch nicht das es so komplex wird die Leistung eines Trafos zu steuern. Bin davon ausgegangen das die Wellenpaketsteuerung so wie ich es mir vorgestellt hatte auch umzusetzen ist. Quasi alle Vollwellen = 100% Last. 25 Vollwellen = 50% Last. Aber so einfach kann ich mir das Wahrscheinlich nicht vorstellen. Hat jemand vielleicht gute Literatur die er mir bezüglich des Themas Trafo, oder Leistung stellen empfehlen kann?
Leon M. schrieb: > Bin davon ausgegangen das die Wellenpaketsteuerung so wie ich es mir > vorgestellt hatte auch umzusetzen ist. Quasi alle Vollwellen = 100% > Last. > 25 Vollwellen = 50% Last. ... und dann 25 Vollwellen Pause. In deinem Beispiel ist ein Paket 50 Vollwellen Lang, d.h. dauert 1 Sekunde. Das kann man im Prinzip so machen, aber du brauchst noch die Zeitkonstante, mit der die Heizung reagiert. Nicht dass die Temperatur der Heizung in dieser Zeit zu stark schwankt.
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Beitrag #6813896 wurde vom Autor gelöscht.
Die Idee war es die Vollwellen abwechselnd anzusteuern sodass bei 50% last die Leistung maximal 20ms am Stück ausgeschaltet bleibt. Hab natürlich gehofft das es in der Praxis ausreicht und nicht zu einer extremen Schwankung kommt. Der Steller muss so präzise arbeiten das eine Bahngeschwindigkeit von 160m/min Kontakt verschweißt werden kann. Kommende Tage habe ich Mal vor mir den Ausgang des bisherigen Reglers Mal mit dem Ossi anzuschauen. Vielleicht gewinne ich ja dadurch noch hilfreiche Erkenntnisse.
Leon M. schrieb: > die Leistung maximal 20ms am Stück ausgeschaltet bleibt. Das währen dann 50%. Je kleiner das wird um so größer wird die Pause. Wenn Du ein Heizband mit genügend thermischer Masse hast, integriert das die Pulsenergie zu einem relativ konstantem Mittelwert auf. Aber ohne Regelung kannst Du alles komplett vergessen. Die Temperatur läuft Dir in irgendeine Richtung weg, davon abgesehen das es bei einem einfachen Stellglied ewig dauert bis sich das thermisch eingeschwungen hat. Ein kaltes Heizband bekommt ja die gleiche Energie wie eines das bereits 24h durchgehend läuft. Das warme Heizband gibt 100% der zugeführten Energie an die Folie ab. Das Kalte heizt sich damit auf und gibt entsprechend weniger an die Folie ab. Leon M. schrieb: > Der Steller muss so präzise arbeiten Ein Steller kann präzise arbeiten, aber das Ergebniss ist nicht präzise wenn die Umgebungsbedingungen es nicht sind. Das ist doch genau der Grund zu regeln, oder glaubst Du wir sind so geil auf Regler mit all ihren Fallstricken? Leon M. schrieb: > Bahngeschwindigkeit von 160m/min Wir reden hier von richtig Schaden, wenn das nicht zuverlässig funktioniert, ganze Chargen in der Qualitätskontrolle durchfallen, weil die Schweißung nicht konstant ist. Da spart man nicht an Planung und Bauteilen. Irgendwie einen Arduino ohne Verstand da reinzupöpeln, macht wahrscheinlich bereits beim ersten Stillstand mehr Schaden als eine professionielle Entwicklung gekostet hätte. Leon M. schrieb: > Hab > natürlich gehofft das es in der Praxis ausreicht Ganz schlechte Vorraussetzung. Wenn Du an alles gedacht hast, fickt Dich die Realität trotzdem noch oft genug. Und Du denkst einfach das Ding nicht zuende. Prinzip Hoffnung geht wirklich selten gut. Leon M. schrieb: > Hat > jemand vielleicht gute Literatur die er mir bezüglich des Themas Trafo, > oder Leistung stellen empfehlen kann? Du rallst es einfach nicht, oder? Das ist doch garnicht dein Problem. Natürlich funzt das mit Vollwellenpaketsteuerung das Heizband warm zu machen. Aber in Deinem Fall reicht das einfach nicht. Beauftragt jemanden dem man das nicht von Adam und Eva an erklären muss.
Prokrastinator schrieb: > Beauftragt jemanden dem man das nicht von Adam und Eva an erklären muss. Also ehrlich...das ist kein Fall für ein Forum! Gruß Rainer
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Leon M. schrieb: > Geht nicht um eine Heizung sondern um eine Folienschweißung. Anhang! Leon M. schrieb: > Travo Trafo !!!! Leon M. schrieb: > Die Idee war es die Vollwellen abwechselnd anzusteuern sodass bei 50% > last die Leistung maximal 20ms am Stück ausgeschaltet bleibt. Hab > natürlich gehofft das es in der Praxis ausreicht und nicht zu einer > extremen Schwankung kommt. Einen TransFormator für jeweils nur 20ms (eine Periode) Ein- und dann 20ms Auszuschalten halte ich für kritisch, glaube nicht, dass das klappt. Nachdem Du Heizung gesagt hat, bin ich von einer deutlichen Trägheit des Systems ausgegangen und erwarte eine Taktung mindestens im Bereich von Sekunden, also eher 100 oder mehr Perioden. Prokrastinator schrieb: > Das währen dann wären !!!!
Manfred schrieb: > Einen TransFormator für jeweils nur 20ms (eine Periode) Ein- und dann > 20ms Auszuschalten halte ich für kritisch, glaube nicht, dass das > klappt Offensichtlich ist Wellenpaketsteuerung nicht verstanden und Leistungssteuerung schon mal gar nicht. Zurück auf Los :-) Gruß Rainer
Leon M. schrieb: > Die Last ist ein Heizband mit ungefähr 116mOhm. > +- je nach Ausführung. Hmm. 2kW an 0.12 Ohm, das sind grob über den Daumen 16V und 130A. Eventuell ist eine PWM auf der Kleinspannungsseite für Dich leichter zu beherrschen.
Die Vollwellensteuerung kenne ich auch nur für Heizer mit großer Trägheit. Typisches Beispiel sind Zweipunktregler.
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Egon D. schrieb: > Eventuell ist eine PWM auf der Kleinspannungsseite > für Dich leichter zu beherrschen. Hi, Du warst schneller, hatte gerade dieselbe Idee. Schau mal die Lötstationen an. Vom Prinzip her. Trafo wird nicht "geregelt". Sondern der Heizdraht. Dafür gibt es auch noch andere TFK ICs (U106BS), die keine Wünsche offen lassen. ciao gustav
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Peter D. schrieb: > Die Vollwellensteuerung kenne ich auch nur für Heizer mit großer > Trägheit. Typisches Beispiel sind Zweipunktregler. Mein Kiln Ramp Controller bekommt PID ganz gut mit Vollwelle hin. Klar ist eine Heizung träge. Fast jede Heizung.
Rainer V. schrieb: > Leon M. schrieb: >> Grade >> auch weil ich ja nicht nur Ganze Sinuswellen durchlassen muss sondern >> ich kann ja gezielt Positive und Negative durchschalten dachte ich das >> es von den Zeiten her passen könnte. > > Du hast aber verstanden, dass das mit einem Trafo gerade eben nicht geht > oder? Natürlich geht das - solange die dahinterliegende SW höllisch genau darauf achtet nach einer pos. Halbwelle mit einer neg. Halbwelle weiterzumachen und dann so mit der Halbwelle endet das eben keine Sättigung eintritt. 2kVA mit einer ohmschen Last auf der anderen Seite ist - wie von Prokastinator schon genannt - auch nicht weiter kritisch was den induktiven Anteil vom Trafo betrifft, es wird nur sehr ärgerlich und gerne destruktiv wenn die Last hochohmig wird.... Doch das läßt sich leicht über eine Spannungsmessung auf der Sec.Seite erfassen und entsprechend abschalten. Wir machen sowas mit Ventilatoren, die kriegen die Pulspackerl wie sie es brauchen um zwischen 5-100% Drehzahl in ca. 5% Stufen geregelt(!) zu werden. Funktioniert seit Jahren und in Stückzahen vollkommen problemlos (inkl EMV) Abgesehen davon läßt sich die ganze problematische Ausschalterei eines Triacs bei dieser Leistung (10A Primär @230VAC, Auslegung auf 16A sollte reichen) gut mit einem schaltenden FET in einer Vollbrücke lösen, die paar W an Verlustleistung sind irrelevant wenn man mit 2kW Last herumtut. Allerdings sind dann selbstverständlich die üblichen Maßnahmen zu beachten wenn man ind. Lasten abschaltet, vor allem dann wenn man auf die (naheliegende) Idee der Phasenabschnittsregelung kommen sollte.
@TO Hast du dir mal mein Beispiel angesehen? Dort werden die Vollwellen gleichmäßig über die Zeit verteilt. also 1-0-1-0 bei 50% bzw. jede dritte bei 33% usw.... Den Code könntest du noch so weit ändern dass abwechselnd Pos/Neg gesteuert werden, da musst du dann halt bis 200 zählen. Anselm p.S.: OpenOffice Calc im Anhang
Tja man könnte das natürlich kompliziert machen... den Trafo z.B. 5ms nach einem Nulldurchgang im Spannungsmaximum einschalten, den Trafo evtl. in den Pausen mit einem kleinen Gleichstrom vormagnetisieren und in der entgegengesetzten Halbwelle einschalten, da gibts so viel Gerümpel, was viele schlaue Köpfe schon lange vor dem Ardnummino zusammengeschraubt haben. Aber warum zum Geier regelt man die Last nicht einfach auf der Sekundärseite des Trafos und spart sich den Ärger mit der ganzen induktiven Scheiße? Oder man könnte es auch ganz Ardummino-like machen und was Fertiges nehmen: ein 16 oder 32 Ampere Halbleiterrelais. Das lässt sich eingangsseitig wie eine LED ansteuern und das wird der typische Ardummino-User ja noch hinkriegen.
Karl B. schrieb: > Trafo wird nicht "geregelt". Sondern der Heizdraht. Nun ist es so das es drei verschiedene Schweißeinrichtungen gibt die jeweils einen anderen Trafo und eine anderes Heizband haben. Daher kam mir direkt die Überlegung vorne den Trafo zu regeln. MiWi schrieb: > Abgesehen davon läßt sich die ganze problematische Ausschalterei eines > Triacs bei dieser Leistung (10A Primär @230VAC, Auslegung auf 16A sollte > reichen) gut mit einem schaltenden FET in einer Vollbrücke lösen Bei mir wären das Primär: 400V/3,4A / 10,9 Spitze und Sekundär 27V/50A /161 Spitze Daten aus dem Datenblatt des Heizbandes. Ist quasi ein Applikationsbericht des Herstellers aufgebaut auf deren System. Sollte dann ja kein Problem ergeben. Anselm schrieb: > Hast du dir mal mein Beispiel angesehen? Ja genau so hatte ich es gedanklich vor. Ben B. schrieb: > Aber warum zum Geier regelt man die Last nicht einfach auf der > Sekundärseite des Trafos und spart sich den Ärger mit der ganzen > induktiven Scheiße? Wollte versuchen bei der vorhandenen Schematik zu bleiben. So funktioniert es bisher ja. Auch alte Unternehmensversuche waren immer nur Primärseitige regelung. Da werde ich mir auch mal was überlegen. Denke eigentlich auch das Sekundärseitig theoretisch nicht so aufwendig sein wird. Aber irgendwas werden sich die Leute dabei schon gedacht haben. Vielen dank nochmal an alle das hier so fleißig diskutiert wird.
Egon D. schrieb: > das sind grob über den Daumen 16V > und 130A. > > Eventuell ist eine PWM auf der Kleinspannungsseite > für Dich leichter zu beherrschen. Natürlich, weil die hohen Ströme und der relative Spannungsabfall am Schalttransistor problemlos sind? Ich finde diese Idee s.... aehm, nicht gut. MiWi schrieb: > 2kVA mit einer ohmschen Last auf der anderen Seite ist auch nicht weiter kritisch was den > induktiven Anteil vom Trafo betrifft, Genau das schrieb ich vor zwei Tagen. > Wir machen sowas mit Ventilatoren, die kriegen die Pulspackerl wie sie > es brauchen um zwischen 5-100% Drehzahl in ca. 5% Stufen geregelt(!) zu > werden. Funktioniert seit Jahren und in Stückzahen Schaltet Ihr bei wirklich einzelne Vollwellen auf oder fahrt Ihr längere Pakete? Ben B. schrieb: > Tja man könnte das natürlich kompliziert machen... den Trafo z.B. 5ms > nach einem Nulldurchgang im Spannungsmaximum einschalten, den Trafo > evtl. in den Pausen mit einem kleinen Gleichstrom vormagnetisieren und > in der entgegengesetzten Halbwelle einschalten, da gibts so viel > Gerümpel, was viele schlaue Köpfe schon lange vor dem Ardnummino > zusammengeschraubt haben. Wirklich gelesen und verstanden hast Du nicht? Es gibt keinen Grund, einen Trafo im Maximum einzuschalten, wenngleich das einige Klugscheißer immer wieder behaupten. Das sind die selben, die per Induktivität Einschaltströme begrenzen wollen, blasse Theoretiker. Das hatten wir in anderen Threads: Wo keine Spannung ist, fließt kein Strom - Einschalten im Nulldurchgang. Ausschalten wird ein Triac vmtl. phasenversetzt, nämlich dann, wenn kein Strom mehr fließt. > Aber warum zum Geier regelt man die Last nicht einfach auf der > Sekundärseite des Trafos Bei den genannten Strömen natürlich ein Kinderspiel, mit ein paar BD_irgendwas aus der Grabbelkiste: Leon M. schrieb: > und Sekundär 27V/50A /161 Spitze > und spart sich den Ärger mit der ganzen > induktiven Scheiße? Bei hinreichend ohmscher Last sieht der Schalter (Triac) nichts von der "induktiven Scheiße".
Manfred schrieb: > Egon D. schrieb: >> das sind grob über den Daumen 16V >> und 130A. >> >> Eventuell ist eine PWM auf der Kleinspannungsseite >> für Dich leichter zu beherrschen. > > Natürlich, weil die hohen Ströme und der relative > Spannungsabfall am Schalttransistor problemlos sind? Nein -- weil es mir LEICHTER beherrschbar scheint als das Herumgefrickel am Netz, und zwar DEUTLICH leichter. Nur mal als Denkanstoß: IRF1404 (40V/140A/4mOhm), davon 5 Stück parallel. > Ich finde diese Idee s.... aehm, nicht gut. Stattgegeben. Man DARF anderer Meinung sein als ich :)
Bei einem einphasigen Trafo hätte ich gesagt nimm ein SSR welches im Nulldurchgang schaltet und du bist fast fertig. Bei drei Phasen plädiere ich aber definitiv dafür, dass das sekundärseitig geschaltet wird, es sei denn der Trafo wäre (wider erwarten) als Stern beschaltet, dann kannst du ein dreiphasiges SSR nehmen. Leon M. schrieb: > Die Idee war es die Vollwellen abwechselnd anzusteuern sodass bei 50% > last die Leistung maximal 20ms am Stück ausgeschaltet bleibt. Hab > natürlich gehofft das es in der Praxis ausreicht und nicht zu einer > extremen Schwankung kommt. Wenn hier die Rede von resistiven Heizungen ist, wird es sicher nicht zu irgendwelchen Schwankungen in einer Zeit von 20ms kommen, das ist schließlich kein Laser. Geh mal gedanklich eher wieder in den Zeitbereich "eine Sekunde". Dietrich L. schrieb: > Das kann man im Prinzip so machen, aber du brauchst noch die > Zeitkonstante, mit der die Heizung reagiert. Nicht dass die Temperatur > der Heizung in dieser Zeit zu stark schwankt. Das würde ich auch schwer empfehlen, einfach um mal etwas mehr "Gefühl" für die ganze Sache zu bekommen. Schnapp dir ein Multimeter mit Thermoelement, heiz das Ding mal hoch und schau dir die Anstiegszeit an (d.h. von 10% auf 90% des Endwertes), d.h. wenn du von 20°C auf 270°C heizen willst, entspräche das der Zeit von 45°C auf 245°C. Mutmaßlich wird diese Anstiegszeit irgendwo im Bereich von 10s+x liegen, wobei x durchaus im zweistelligen Bereich liegen kann. In solchen Gefilden musst du dir jedenfalls um irgendwelche Schwankungen im zweistelligen Hertz-Bereich keine sorgen mehr machen. Hier noch ein bisschen Erklärung und eine Daumenregel weshalb das so ist: Die Bandbreite (d.h. die größte vorkommende Frequenz) eines Signals (also in deinem Fall die Sprungantwort des Systems) kann man ganz gut mit
1 | Bandbreite[Hz] = 0,35 / Anstiegszeit[s] |
abschätzen (Quelle: https://www.edn.com/rule-of-thumb-1-bandwidth-of-a-signal-from-its-rise-time/). Das lässt sich übrigens sehr einfach mit einem einfachen Taschenrechner herleiten, weil bei einem Sinus oder Cosinus diese Anstiegszeit eben ziemlich genau dem 0,35-fachen der Periodendauer entspricht. Bei einer Anstiegszeit von 10s liegt also die Bandbreite deines Systems bei ~35mHz, was gleichzeitig die höchste Frequenz ist mit der dein System auf die Sprungfunktion "antwortet", wobei die Sprungfunktion wiederum (idealisiert) alle Frequenzen anregt. Wenn 35mHz also die höchste Frequenz ist, dann musst du dir um 50Hz sowieso keine Sorgen machen, weil dein System dafür viel zu träge ist.
Manfred schrieb: > > MiWi schrieb: >> 2kVA mit einer ohmschen Last auf der anderen Seite ist auch nicht weiter > kritisch was den >> induktiven Anteil vom Trafo betrifft, > > Genau das schrieb ich vor zwei Tagen. Ja, ich habs nur wiederholt ohne Anspruch auf das Copyright im Thread. > >> Wir machen sowas mit Ventilatoren, die kriegen die Pulspackerl wie sie >> es brauchen um zwischen 5-100% Drehzahl in ca. 5% Stufen geregelt(!) zu >> werden. Funktioniert seit Jahren und in Stückzahen > > Schaltet Ihr bei wirklich einzelne Vollwellen auf oder fahrt Ihr > längere Pakete? die kleinste Einheit ist eine Halbwelle. Die werden entsprechend so auf den Ventilator geschaltet das der ruhig und rund mit der entspechenden Drehzahl läuft.
> Es gibt keinen Grund, einen Trafo im Maximum einzuschalten, > wenngleich das einige Klugscheißer immer wieder behaupten. Nö, Remanenz ist eine Lüge und so ein Trafo leitet auch in der ersten Hälfte einer Halbwelle keinen Strom wenn er im Nulldurchgang eingeschaltet wird. Wer anderes behauptet, darf sich schon mal auf den Scheiterhaufen freuen. > Bei den genannten Strömen natürlich ein Kinderspiel, > mit ein paar BD_irgendwas aus der Grabbelkiste: Mimimimimi... von einem Opa auf dem Technikstand anno 1980. Noch nie was von MOSFETs gehört? Nein. Doch. Ohhhh!! Nachteil ist lediglich, daß man dafür so 4..8 ausreichend dicke FETs braucht und eine Hilfsspannung für den Gate-Treiber - aber ich kriege das auch trotz Wechselspannung bei 50A Dauer und 160A Spitze ohne größere Verluste an einem Gleichrichter oder bipolaren Schalttransistor hin.
Also wie oben bereits beschrieben ist das keine Heizung sondern eine Schweißung ohne thermische Masse. Laut Applikationsbericht haben wir mit Phasenanschnitt eine Aufheizzeit von 0,74s. Dabei wird eine Maximaltemperatur von 300°C erreicht.
SALAMI, also kannst du das mit den Impulspaketen vergessen. Bei der kurzen Aufheizzeit geht das nicht. Gleichrichten am Ausgang und via PWM regeln. Was anderes halte ich für Unfug.
Würde sich aber die Aufheizzeit nicht einfach nur verlängern ? Oder klappt es aus dem Grund nicht weil das Material zu wenig Masse besitzt ?
Leon M. schrieb: > Die Last ist ein Heizband mit ungefähr 116mOhm. +- je nach Ausführung. Leon M. schrieb: > Also wie oben bereits beschrieben ist das keine Heizung sondern eine > Schweißung ohne thermische Masse. Das widerspricht sich doch.
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Das Heizband wird nicht als "Heizung" genutzt sondern um Folie zu verschweißen. Klar in beiden Fällen heizt sich ein Objekt auf. Aber wir auf dem Bild zu erkennen gibt's hier keine nennenswerte Masse.
Leon M. schrieb: > Das Heizband wird nicht als "Heizung" genutzt sondern um Folie zu verschweißen. Na also! Ein Bild sagt mehr aus tausend Worte. Und mit ein paar Worten dazu wird alles noch deutlich klarer. Das Foto hätte in den Eröffnungsbeitrag gehört. Es geht also um den Heizdraht in einem Folienschweißgerät. Meine Oma hatte sowas (in klein) in den 80er Jahren in ihrer Küche. Aus irgendeinem Grund denken immer mehr Leute, dass ihr Anwendung so extrem innovativ sei, dass man die Bilder nicht zeigen könne. Oder kostenlose Helfer würden vernünftiges zur einer Konstruktion beitragen, ohne zu wissen, worum es geht. Ich verstehe das nicht.
Anfänglich ging es mir ja nicht darum. Wollte ja nur wissen wie gut sich ein Trenntrafo mittels Impulswellen stellen lässt. Selbstverständlich ist es essentiell notwendig zu wissen welche Last hinten dran hängt. Hab das alles nicht beachtet. Allerdings bin ich relativ froh so unterschiedliche Meinungen erhalten zu haben. Auch wenn viele sich nicht auf die Ausgangssituation übertragen lassen. Von Heizung habe ich allerdings von Anfang an nicht gesprochen. Relativ weit oben auch erwähnt daß es sich um eine Schweißung ohne Masse handelt. Aber ja hätte das Bild von Anfang an reinnehmen müssen. Allerdings ist es auch so das ich 3 verschiedene Lasten habe. Also von der Geometrie und Aufbau 3 verschiedene. Deshalb wollte ich es allgemein halten. Ein Heizband ist quasi ein beheiztes Messer. Da aber ebenfalls mit wenig Masse. Zwar mehr als das oben im Foto verwendete, aufgrund der Messerspitze aber auch nicht einfach zu kontrollieren.
Ich grinse.... Bereits am 27.8 schrieb ich dieses hier, was aber prompt gelöscht wurde: ######################################################################## ### Was Du machen kannst: Statt des TRIAC eine Graetz-Brücke und in deren Gleichspannungszweig einen dicken, spannungsfesten MOSFET. Den kannst Du dann am Gate per Kopto-oppler ansteuern und genau das Resultat erhalten, das Du haben möchtest. ####################### ....aber die Idioten drehen sich lieber weitere 2 Wochen im Kreis! :))))
Brummer schrieb: > Bereits am 27.8 schrieb ich dieses hier, was aber prompt gelöscht wurde:... > aber die Idioten drehen sich lieber weitere 2 Wochen im Kreis! Wegen solcher Ausdrücke
Stefan ⛄ F. schrieb: > Brummer schrieb: >> Bereits am 27.8 schrieb ich dieses hier, was aber prompt gelöscht wurde:... >> aber die Idioten drehen sich lieber weitere 2 Wochen im Kreis! > > Wegen solcher Ausdrücke Wie würdest Du denn solche Leute bezeichnen? Mir fällt dazu nur dieser prägnante Ausdruck ein! In einem Forum, in dem man sich dafür entschuldigen muß, helfen zu wollen...
Brummer schrieb: > Wie würdest Du denn solche Leute bezeichnen? Mir fällt dazu nur dieser > prägnante Ausdruck ein! Mir fällt es auch oft schwer, aber es ist besser, diese Leute gar nicht zu bezeichnen. Hilf ihnen ohne sie zu beleidigen, dann verlangt auch niemand eine Entschuldigung. Ausnahme sind sehr wenige immer wiederkehrende Leute, die einem diverse Krankheiten andichten. Ich habe eine Liste mit ungefähr 10 Namen erstellt, die mich davor warnt, mich nicht provozieren zu lassen. Klappt nicht immer, aber es hilft.
Hi, mein Clatronic Folienschweißer für Butterbrottüte hat nen Triac drin. Der schaltet einfach ab nach einer bestimmten Dauer. Also Einschalten- Ausschalten. Nichts dazwischen mit PWM. Der Heizdraht wird's schon "regeln". ciao gustav
Ich frage mich schon was du jetzt nicht verstehst. Deine Aufheizzeit von 0.75s entspricht also 37,5 Vollwellen bei 50Hz. Was zum Henker willst du da mit Paketsteuerung machen? Phasenanschnitt oder PWM im DC-Kreis, was anderes geht nicht. Anselm
Anselm schrieb: > Was zum Henker willst du da mit Paketsteuerung machen? Vermutlich will er ganz genau in dem Moment abschalten, wo die Soll-Temperatur erreicht wird. Dass hier neben der letzten Halbwelle auch die Massenträgheit zu einem Überschwinger führen wird, hat er wohl nicht bedacht.
Leon M. schrieb: > Bei mir wären das Primär: 400V/3,4A / 10,9 Spitze > und Sekundär 27V/50A /161 Spitze > Daten aus dem Datenblatt des Heizbandes. Nochmal die Frage wegen der 400V: Ist der Trafo jetzt dreiphasig angebunden und wenn ja, gehen alle drei Phasen der Sekundärseite aufs gleiche Heizband? Leon M. schrieb: > Laut Applikationsbericht haben wir mit Phasenanschnitt eine Aufheizzeit > von 0,74s. Dabei wird eine Maximaltemperatur von 300°C erreicht. Das kann ich mir selbst bei dem dünnen Band nicht vorstellen. Laut deiner Angabe hat die Sekundärseite 4kVA Spitze. Metall, egal ob Stahl, Edelstahl, Nickel oder Kupfer liegt von der Wärmekapazität immer so im Bereich von ~400J/kg*K, d.h. du kannst in einer Sekunde 1kg Material um 10K aufheizen, oder eben 1/28kg um 280K. Das sind dann nur noch ~36g und wenn du von 0,75s sprichst, dann sind das noch ~27g, was das Band maximal wiegen darf und das auch nur, wenn es frei in der Luft hängt bzw. von allen anderen Materialien thermisch perfekt isoliert ist, was ja schon alleine deshalb nicht geht, weil das Band ja die Folie zum schweißen berühren muss, schließlich ist das kein Laser. Alle anderen Randbedingungen müssen ebenfalls so perfekt sein, wie der Hersteller es eben angenommen hat. Mir kommt das ehrlich gesagt ein bisschen übertrieben vor. Wie gesagt, besorg dir ein Multimeter mit Temperaturfühler und miss einfach mal was Sache ist. Datenblattwerte sind das eine und die Realität häufig etwas ganz anderes. Wenn du merkst, dass das tatsächlich binnen solch kurzer Zeit aufheizt, dass schon das Multimeter von der Geschwindigkeit nicht hinterherkommt, dann kannst du dir weiter Gedanken machen. Ich würde aber so oder so die ganze Steuerung auf der Sekundärseite machen, wie hier schon mehrfach vorgeschlagen wurde. Da wäre das ganze Problem mit den 50Hz Netzfrequenz direkt erledigt.
Christopher J. schrieb: > Das kann ich mir selbst bei dem dünnen Band nicht > vorstellen. Tatsächlich? Du weisst aber schon, was in der guten alten Zeit eine sogenannte "Glühlampe" war? Wieviel Zeit verging da typischerweise zwischen dem Umlegen des Schalters und der Erleuchtung des Raumes? Der Wolframfaden hatte DEUTLICH mehr Temperatur als 300°C; irgendwas oberhalb 1500°C dürften es schon gewesen sein (bin grad zu faul zum Nachschlagen). >[...] dann sind das noch ~27g, [...] Bei 20g/cm^3 ist das ein reichlicher Kubikzentimeter, also zum Beispiel 5mm x 0.5mm x 400mm. Passt doch perfekt. > Mir kommt das ehrlich gesagt ein bisschen übertrieben > vor. ???
Also die Angaben sind aus einem Applikationsbericht. Da wird ja quasi das ganze System betrachtet. Angabe nur 400V aber wenn ich mir das genauer anschauen ist der Trafo nur über zwei Außenleiter angebunden. Eventuell haben die für die Aufheizphase eine Boost Funktion. Temperatur Messung wollte ich zeitgleich mit der Ossi Messung Mal machen. Haben momentan aber leider keine Anlage mit besagter Einrichtung im Hause. Werde Mal mehr richtig Sekundärseite gehen. Wird ja von den meisten hier empfohlen und ist sehr wahrscheinlich auch die beste Sache. Material ist Alloy20.
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Bearbeitet durch User
Leon M. schrieb: > Werde Mal mehr richtig Sekundärseite gehen. Wird ja > von den meisten hier empfohlen und ist sehr > wahrscheinlich auch die beste Sache. Was Du noch gar nicht erwähnt hast, das ist die geplante Stückzahl. Es geht um ein Stück, d.h. eine Versuchs- anlage, nehme ich an?
Stefan ⛄ F. schrieb: > Vermutlich will er ganz genau in dem Moment abschalten, wo die > Soll-Temperatur erreicht wird. Nö, er will stellen, nicht regeln. Es soll nichts gemessen werden. Da der TO über den Verlauf des kompletten Threads eine Salamischeibe nach der andere einstreut und niemand Lust hat so einen Moloch von A-Z durchzulesen, kommen natürlich ständig Vorschläge die schon alle erschöpfend behandelt wurde. Das Band läuft mit 160m/min unter dem Heizband durch und es soll permanent geschweißt werden. Das Heizband hat keine Masse, soll nicht temperaturgeregelt werden und er will das mit Vollwellenpaketsteuerung machen, obwohl das Band innerhalt von 0,76s schon auf 300° aufheizt. Das alles ist so Sinn und Hirnfrei und es ist so aussichtslos das der TO mal die Basics schnallt warum das alles eine völlig idiotische Idee ist, das ich dann auch nichts mehr dazu beigetragen habe.
Nein das stimmt nicht, habe mich nicht auf Impulspaketsteuerung festgenagelt. Ich habe mich zwar von Anfang an dahin ausgerichtet aber in Verlauf ja definitiv gesehen daß es eher sinnvoll ist das ganze Sekundärseitig zu realisieren. Habe dennoch zu jederzeit den aktuellen Stand als Vergleich gezogen, die Phasenanschnitt Steuerung. Wollte ganz klar nicht die ganze Aufgabe von anderen gestalten lassen daher auch nur Stückhaft die Antwort. Definitiv ist es so das es mir ohne Frage an Fachwissen handelt aber dafür Stelle ich ja extra die Frage hier im Forum. Für mich ist dieses Thema neu ich möchte mich dennoch in diesem Thema gerne ejnarbeiten. Daher bin ich dennoch jederzeit dankbar für Kritiken und Anregungen für andere Wege und Möglichkeiten. Lernen kann man immer nur dazu und mit fähigen leuten und vernünftigen antworten kann man viel gewinnen. Beste Grüße.
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