Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Beziehung Dimmer-Phasenwinkel zur Leistung


von Jens M. (schuchkleisser)


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Moin,
ein Bekannter hat mir ein Gerät zum Reparieren mitgebracht.
Es handelt sich im Prinzip um eine Heizfläche, angesteuert von einem 
Dimmer.
Die Heizung ist zweipolig, ein Widerstand, der an 230V eine zum 
Typenschild passende Leistung aufnehmen würde (kalt gemessen). Es ist 
kein Sensor verbaut (ein Knubbel in der Fläche dürfte eine Sicherung 
sein), die Steuerung ist ein klassischer Dimmer (Triac, Stufenpoti, 
Chip, sonst nicht viel, aber alles auf einem Keramiksubstrat integriert 
im Kabel, nix zu reparieren). Rückkopplung gibt's anscheinend keine.
Ob die Heizung eigensicher/PTC ist muss ich noch rausfinden, denke aber 
nicht, wie gesagt eine kurze Messung des Kaltwiderstands und U²/R deckt 
sich mit dem Wert auf dem Aufkleber.

Das Problem ist, das die Leistungsstufen (0, 1-6) durcheinander sind, 3 
(die am häufigsten benutzte) ist auch die wärmste. Vmtl. Korrosion...
Aus dem Stegreif tät ich sagen, das die Stufen leistungsmäßig linear 
verteilt sein sollten, also 0/16/33/50/67/83/100% Heizleistung...

Ich hab ein isoliertes Batterie-Scope und/oder einen Trenntrafo für das 
Gerät und könnte Spannung und Zündung beobachten, wüsste jetzt aber 
nicht, welchen Winkel/welche Zeitverzögerung ich sehen wollen würde für 
diese Stufen, einzig bei 50% etwa 5ms/90° und natürlich 100%/0ms/0° komm 
ich drauf.

Ich vermute, das die "Poti"-Konstruktion morsch ist und dem Chip (ein 
Blob) nicht mehr korrekt sagt wo es steht, aber das ist alles 
unreparierbar.
Die Idee ist daher, das Steuergerät durch was anderes zu ersetzen, das 
ein paar feste Stufen hat, aber diese kann ich ja aus naheliegendem 
Grund nicht abschauen....
Wie komm ich von "Heizleistung in %" auf "Zündzeitpunkt nach 
Nulldurchgang"?
Dann würde ich was in einen ATtiny oder PIC schreiben, Code und 
Schaltungen dazu finden sich.

von Jörg K. (joergk)


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Unter https://de.wikipedia.org/wiki/Phasenanschnittsteuerung ist die 
Abhängigkeit der Spannung vom Zündzeitpunkt U=f(t/t0) angegeben.
Wenn Du die Wurzel weglässt hast Du P=f(t/t0) und damit Deine gewünschte 
Beziehung.

Frohes Fest

von Jens M. (schuchkleisser)


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Ach kucke mal, auf die Wikipedia bin ich nicht gekommen, danke für den 
Hinweis.

Frohes Fest ebenfalls!

von J. R. (yoc)


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von Jens M. (schuchkleisser)


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Stimmt, das könnte es auch sein, 6 Stufen dürfte auch ohne Masse schnell 
genug gehen, wenn es 1-6 aus 6 Vollwellen zur Auswahl gibt.
Würde man das hören? In der jetzt funktionierenden Stufe hört man ein 
gleichmäßiges leichtes Summen aus dem Steuerteil, das ich mit den 
Dimmern aus den 90ern in Verbindung bringen würde, also eher 50Hz 
unmoduliert.
Bei Schwingungspaket denke ich eher an eine Lötstation, die blinkt ja im 
Takt der Heizung...

von J. R. (yoc)


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Das summen kommt wohl aus der Spule, die du bei Wellenpaket nicht 
brauchst.
Wenn ich nicht irre.

von Mani W. (e-doc)


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Jens M. schrieb:
> ein Widerstand, der an 230V eine zum
> Typenschild passende Leistung aufnehmen würde (kalt gemessen).

Ein Heizungswiderstand hat NICHT das Verhalten einer klassischen
Glühlampe!

von Wolf17 (wolf17)


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Jens M. schrieb:
> Das Problem ist, das die Leistungsstufen (0, 1-6) durcheinander sind
Die Stufen passend beschriften und einfach benutzen kommt nicht infrage?
Bei der Zuordnung hilft ein Energiemessgerät für die Steckdose.

: Bearbeitet durch User
von Jens M. (schuchkleisser)


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Wolf17 schrieb:
> Die Stufen passend beschriften und einfach benutzen kommt nicht infrage?

Nee.
Gefühlt ist das 0-0-1-3-1-1-2, will sagen da ist irgendwas im Eimer.
Meine Vermutung ist, das die Widerstandskette kaputt ist und der Chip 
quasi in den "Stufe 1 ist default" geht wenn der Widerstandseingang 
offen ist.
Weiter gemessen habe ich noch nicht, kurz den Deckel aufgemacht, nichts 
grob kaputtes gesehen und dann ist erstmal Feiertag und die Vorbereitung 
dazu wichtiger.
Es heizt auch recht langsam aufgrund der geringen Leistung, rein 
Handgefühl kann man in ein paar Minuten vergessen, aber das 3 am 
schnellsten am wärmsten wird merke sogar ich. Ob 3 tatsächlich 3 ist 
oder sogar real 6 erreicht muss ich auch noch rausfinden.

Mani W. schrieb:
> Ein Heizungswiderstand hat NICHT das Verhalten einer klassischen
> Glühlampe!

Falls du damit meinst, das er seinen Wert eben nicht abhängig der 
Temperatur ändert, bin ich da bei dir.
Wie gesagt eine schnelle Messung des kalten Widerstands passt 
überschlägig zur Maximalleistung auf dem Typenschild, sind auch nur 
100W.
Ich vermute allerdings doch eine Art PTC-Charakteristik, damit es nicht 
zur lokalen Überglühung kommt, aber die wirkt wenn sie überhaupt da ist 
erst im Notfall. Hoffe ich zumindest, das Ding ist für Tiere und wird 
sicher je nach Fell stark unterschiedlich isoliert, und das es brennt 
wenn da ein Bernhardiner draufplüscht kann ja nicht sein.
Jedenfalls scheint es keine Rückkopplung in das Steuerteil zu geben, 
außer das Ding kann den Strom/Widerstand messen, aber das seh ich nicht. 
Einen Sensor gibt's jedenfalls nicht.

J. R. schrieb:
> Das summen kommt wohl aus der Spule, die du bei Wellenpaket nicht
> brauchst.

Das liegt am dI/dT beim Zünden des Triacs, oder?
Warum da original dann wohl kein Wellenpaket genutzt wird?
Wobei, das weiß ich noch nicht, muss ich messen wenn ich mehr Ruhe habe.

von Mani W. (e-doc)


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Jens M. schrieb:
> Ich vermute allerdings doch eine Art PTC-Charakteristik, damit es nicht
> zur lokalen Überglühung kommt, aber die wirkt wenn sie überhaupt da ist
> erst im Notfall.

Ich glaube das nicht!
Wird eher thermostatgesteuert sein, mechanisch oder elektronisch...

Jens M. schrieb:
> Es handelt sich im Prinzip um eine Heizfläche

Irgendwelche Daten oder Fotos dazu?

von Jens M. (schuchkleisser)


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Mani W. schrieb:
> Ich glaube das nicht!
> Wird eher thermostatgesteuert sein, mechanisch oder elektronisch...

Ich für dich mit.
Ist ein flaches Kissen mit Draht drin (den kann man fühlen), an einer 
Stelle ist da ein Bonbon drin, und das Ding hängt an einem langen Kabel 
in dem wie ein Laptopnetzteil ein Kaschtl sitzt mit einem Schieber 0-6.
Den hab ich aufgemacht und sehe: Eurosteckerkabel geht rein mit 2 Adern, 
weiter geht's mit 2 Adern.
Das Kissen hat keinen Sensor (oder wenn ist der per Funk), und die 
Elektronik hat den Stufenschalter und da ist ein TO220-Bauteil drin, das 
zwischen Zuleitung und Kissen eingeschleift ist, und nur wenige andere 
Bauteile.
Daher komm ich drauf das es mehr oder weniger ein Dimmer ist, auch wenn 
die Möglichkeit besteht das es Schwingungspaketsteuerung ist.
Thermostatisch ist das jedenfalls nicht, denn ich sehe nicht wie die 
Elektronik die Temperatur erfassen könnte. Höchstens in dem sie den 
Widerstand oder die Leistung des Kissens erfasst, aber auch da sehe ich 
keine Teile für.

Mehr wie gesagt wenn etwas Ruhe einkehrt.

von Wolf17 (wolf17)


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Jens M. schrieb:
> auch wenn die Möglichkeit besteht das es Schwingungspaketsteuerung ist.
Pakete im Sekundenbereich erkennt man mit einem Energiekostenmessgerät.
Sonst schafft ein Stromwandler am Oszi Klarheit.

von Mani W. (e-doc)


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Jens M. schrieb:
> an einer
> Stelle ist da ein Bonbon drin, und das Ding hängt an einem langen Kabel
> in dem wie ein Laptopnetzteil ein Kaschtl sitzt mit einem Schieber 0-6.
> Den hab ich aufgemacht und sehe: Eurosteckerkabel geht rein mit 2 Adern,
> weiter geht's mit 2 Adern.

Das Bonbon ist ein Sicherheitsthermostat, das Kastl ist
ein Dimmer, der den Phasenwinkel vorgibt...

Da gibt es kein PTC-Verhalten!


Ein einfacher Leistungssteller...

von Jens M. (schuchkleisser)


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Ja, das hab ich oben auch vermutet: in dem Knubbel ist eine 
Thermosicherung und der Kasten ist einfach ein Dimmer mit 6 Stufen.

Mani W. schrieb:
> Da gibt es kein PTC-Verhalten!

Könnten 100W unter einem Kissen (Tierfell) nicht deutlich in Gefahr 
laufen eine Temperatur über "autschn" zu erreichen?
Daher nehme ich an, das die Heizung bei vielleicht 50° oder 60° oder so 
schon von sich aus die Leistung reduziert, ähnlich wie es eine 
Heißklebepistole oder Rohrbegleitheizung tut. Einfach durch eine stark 
nichtlineare Widerstand/Temperatur-Kennlinie.
Die Sicherung im Bonbon ist nur ein Brandschutz.

Oder ist das eine falsche Annahme und 100W volle Pulle mit Isolierung 
auf beiden Seiten erreicht keine kritische Temperatur?
Kann ich mir kaum vorstellen...

von Mani W. (e-doc)


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Die 100 Watt verteilen sich auf die Fläche, der Sicherheitsthermostat
verhindert ein Überhitzen bei Abdeckung durch Bettzeug oder Ähnlichem...

Schätze mal 60 Grad Abschaltthemperatur maximal...

von Mani W. (e-doc)


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Jens M. schrieb:
> Die Idee ist daher, das Steuergerät durch was anderes zu ersetzen, das
> ein paar feste Stufen hat, aber diese kann ich ja aus naheliegendem
> Grund nicht abschauen....

Es wird jeder Dimmer geeignet sein mit Phasenanschnitt...

Dann kannst Du die Leistung stufenlos stellen...

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Jens M. schrieb:
> und da ist ein TO220-Bauteil drin ...
Ist das vielleicht sogar beschriftet?

> und nur wenige andere Bauteile.

geht es ein bisschen genauer?
(scharfes Photo)

von Torsten B. (butterbrotstern)


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> ein Bekannter hat mir ein Gerät zum Reparieren mitgebracht.
Hat das Gerät keinen Namen, keinen Hersteller?

von Mani W. (e-doc)


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Ein normaler Dimmer besteht aus einem Triac, einem Diac, 2 Widerständen,
2 Kondensatoren, einem Poti und einer Sicherung...

Kein Hexenwerk...

: Bearbeitet durch User
von Carypt C. (carypt)


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Eine Ferkelheizplatte aus den 80igern hatte eine Steuerung die mit 
anschwellender und abschwellender Einschaltdauer regelte. Zu dem 
Zeitpunkt hatte ich noch keine Ahnung vom EMS und dachte es wäre 
einfacher Phasenanschnitt, so einfach war es aber nicht, und ob mit 
Nullpunkterkennung war, ich weiß nicht, weg ist. Das Verhalten der 
Heizplatte kannst du doch am einfachsten beurteilen wenn du eine 
Glühbirne parallel oder in Reihe zur Last betreibst,  visuelle 
Kontrolle.

Die Leistung ist ungefähr proportional zu Fläche unter der 
Strom/Spannungskurve (das integral ?).

: Bearbeitet durch User
von Mani W. (e-doc)


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Carypt C. schrieb:
> oder in Reihe zur Last betreibst,  visuelle
> Kontrolle.

Geht nur in Reihe bzw. Serie...

von Jens M. (schuchkleisser)


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So, wie versprochen ohne Familie ein Roundup:
- Ich hab die Leistungen gemessen. Da ist was kaputt. 100W Nennleistung, 
die 6 Stufen sind 10,12,48,35,25,38W. Wie erwartet ist die Stufe 3 
normal, der Rest nicht ok. Gemessen mit einem Steckdosenleistungsmesser 
von Reichelt und verifiziert mit einem U/I-Multimeter-Adapter an meinem 
alten Metex (das kann keinen cos phi, aber dürfte ja ohmsch sein, gegen 
den Phasenanschnitt hilft TRMS).
Leistungen sind stabil, also wenn Schwingungspaket dann zu schnell um an 
beiden Geräten durch Messwertschwankungen aufzufallen.
Einzig: wenn man den Steuerklotz bewegt/klopft, ändert sich was!?!
Ossimessung des Triac-Signals hab ich mir dann gespart.

- Das Ding hat auch einen Timer. Daher war meine Idee das originale 
Steuerteil äußerlich zu erhalten und eine entsprechende Schaltung 
einzubauen.
Leider hat sich rausgestellt das es so einfach nicht wäre, denn da kann 
man nichts einbauen, der Stufenschalter ist Teil des Gehäuses und der 
Platine.
Programmtechnisch hatte ich mich schon vorbereitet, Dimmer auf ATtiny- 
oder PIC-Basis finden sich ja genug.

- Der Kasten besteht aus einem Unterteil mit Sicherungen, TRIAC, 
Kondensatoren für das Netzteil und zur Entstörung; sowie einem Oberteil 
mit einem Chipblob, Kontaktleisten und gelaserten Widerständen auf 
dieser Keramikplatte. Der Schieber brückt einfach verschiedene 
Widerstände mit dem Gemeinsamen, ein zweiter Kontakt ist "!0" und 
schaltet der Steuerung den Strom ein.
Der "das Ding reagiert auf Berührung"-Effekt (der nur auf dem 
Strommesser sichtbar ist, die Heizung ist zu träge dazu) hat mich 
veranlasst den Steuerteil nochmal genauer zu untersuchen, und bingo: die 
Platte mit dem "Poti" hat einen Riss. Einmal zu oft runtergefallen...

- Nach Rücksprache mit dem Besitzer habe ich folgendes festgestellt:
-- Original nicht reparierbar
-- Steuerung optisch erhalten und innerlich ersetzen = nicht praktikabel
-- Auf die Optik kommt's nicht an
-- Der Timer stört eher als das er nutzt
-- Basteln einer Steuerung kostet Zeit und Aufwand
-- Stufig muss das gar nicht sein
Also hat meine Bastelkiste ein Gehäuse und einen Dimmer mit 
Dreh/Drückknopf spendiert, dazu eine Feinsicherung im Halter und eine 
Kontrollleuchte.
Sinnvollerweise hat der Drehknopf einen Zeiger, die Grundplatte aber 
keine Skala, also habe ich bei nach meinen Geräten gemessen passender 
Leistung für die 6 Stufen Markierungen angebracht, die den erwarteten 
alten Stufen 1-6 entsprechen, aus macht man das ganze durch einen 
beherzten Druck auf den Knopf, die Lampe zeigt das dann an.
Projekt schnell und einfach abgeschlossen, Kunde glücklich, was gelernt.

Die pröddelige Originalschaltung wurde postwendend entsorgt, das zu 
kurze Kabel ebenso gleich durch was netteres ersetzt.

von Mani W. (e-doc)


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Passt, super!

von Torsten B. (butterbrotstern)


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> Die Leistung ist ungefähr proportional zu Fläche unter der
> Strom/Spannungskurve (das integral ?).
Fast, Integral ist schon richtig, aber die Spannung geht ja (bei 
konstantem R) quadratisch in die Leistung ein: P = U * I = U^2 / R

zum Bild: rot ist die normierte quadrierte Spannung, blau die 
"integrierte Leistung" in Abhängigkeit vom Anschnittwinkel.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Jens M. schrieb:
> Ossimessung des Triac-Signals

Probiere es vielleicht einmal mit Wessimessung.
scnr

von Carypt C. (carypt)


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Yeah, Danke für den Hinweis auf das Quadrat P=U^2/R für die Leistung. 
Das bedeutet die Kurve für die Leistung und auch das integral unter der 
Kurve folgen nicht mehr der Sinuskurve der Spannung/o.Leistung.

Wenn man die spannung mit 1 Volt ansieht, bleibt die Leistungskurve 
innerhalb der Sinuskurve, ist die Spannung größer differieren die 
Leistungs- und Spannungskurve deutlicher durch das Quadrieren.

Bei Leistungs- und Spannungsangaben nimmt man normal den Effektivwert 
(Nennwert) (gleich zur Gleichstrom-leistung/-spannung), welcher Pi/2 
(0,707) der eigentlichen Spannungsamplitude ist. Zwischen der 
Nennspannung und der Wurzel-2-fachen (1,4142) Spitzenamplitude und ihren 
dazugehörigen Leistungen besteht der Unterschied der Verdoppelung der 
Leistung. Welchen Spannungswert man also annimmt ist mir nicht klar. 
Klar ist aber bei unterschiedlichen Spannungen die etwas andere 
Leistungsverteilung je nach Phasenwinkel bei der 
Phasenanschnitts-leistungsregelung.

in der Grafik (geogebra) ist rot die Sinusfunktion zu 1V, grün zu 
1,4142V und blau die Sinusfunktion zu 3V, mit den dazugehörigen 
Leistungsflächen (integral) sowie der von links abfallenden 
Leistungsverteilungskurve des nach rechts fortschreitendem 
Phasenanschnittwinkels.

richtig so ?

: Bearbeitet durch User
von Jens M. (schuchkleisser)


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Wow, ist das doch nicht so einfach?
Ich habe wie geschrieben meinen Steckdosenleistungsmesser benutzt und 
auf dem handelsüblichen Dimmer 6 Leistungsstufen markiert.
Die Markierungen waren recht gleichmäßig verteilt, also 
"Laienlogisch"...
Rechtsanschlag ist knapp 100%, Linksanschlag aber nicht Null sondern 
schon beinah Stufe 1.
Also Rechtsanschlag/6 gerechnet und jedes Sechstel einen Strich gemalt, 
passt.
Abgesehen von der handwerklichen Ausführung sah das so aus als müsste 
das so.

von Carypt C. (carypt)


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Wenn ich die maximale Leistung von 500Watt ohmscher Last für eine 
Phasenanschnittregelung hernehme, wäre der ohmsche Widerstand 105,8 Ohm 
bei 230V~.
Die Kurven dazu (230V~ / 325V~) in der Grafik.

von Carypt C. (carypt)


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Was man nun sieht, ist, daß die Leistungsfläche unter der realen 
Spannungskurve 230V*Wurzel2=325V (blau) den doppelten Maximalwert 
gegenüber der Effektivwertberechnung (rot) zeigt. Klar der Faktor 
Wurzel2 ergibt bei der Quadrierung der Spannung eben wieder mal 2. 
Deshalb ist auch der Kuvenverlauf des Leistungsbeschnittes durch den 
Phasenanschnitt(-zeit-)winkel etwas anders.

Doch welche Leistungskurve ist denn jetzt die Richtige ? Die von der 
Effektivwertleistung(230V) oder der realen Spannungsamplitude 
(230V*Wurzel2) ?

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Carypt C. schrieb:
> Die von der Effektivwertleistung(230V) oder der realen Spannungsamplitude
> (230V*Wurzel2) ?

Die Umrechnung mit Faktor Wurzel(2.0), um den Effektivwert zu berechnen, 
funktioniert nur für einen sinusförmigen Spannungsverlauf. Den hast du 
aber bei einem Dimmer mit Phasenanschnittsteuerung nicht. Da wirst du 
wohl selber das Integral rechnen müssen.

von Carypt C. (carypt)


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Jetzt habe ich mal den mathematischen Zeichensatz mit der 
Latex-syntax(ungefähr ähnlich: https://de.wikipedia.org/wiki/Hilfe:TeX) 
verwendet, um einen Teil der verwendeten Formeln anzugeben. Hoffentlich 
richtig so. langwierig.








von Jens M. (schuchkleisser)


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Ih, schaut ja grässlich aus.
Die Formeln und Zahlen sind teilweise nicht Italic, und ü's und ä's 
sogar mitten im Wort nicht.
Und das x sieht eigenartig aus.
Und dabei ist das so eine schöne angenehm zu lesende Schrift, fast wie 
in alten Büchern aus den 60ern.

Carypt C. schrieb:
> Dies ergibt die linksgekippteFragezeichenkurve, die oben bei
> 100%anfängt.

In welchem Diagramm?

von Carypt C. (carypt)


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Wow, richtig nett klingt es ja nicht. Aber du hast Recht mich darauf 
hinzuweisen, die Umlaute scheinen nicht recht definiert, und das bei DER 
Buchdrucksatzlösung.
Zum Beispiel ist meine letzte Grafik gemeint, aber die anderen sind ja 
ähnlich.

Oft findet man Phasenanschnittlösungen, wo durch einen verstellbaren 
Spannungsteiler über ein Diac ein Triac angesteuert wird. Die 
Wechselspannung muß also erst ca 30V mindestens erreichen.

: Bearbeitet durch User
von Jens M. (schuchkleisser)


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Carypt C. schrieb:
> Wow, richtig nett klingt es ja nicht.

Nicht beleidigt sein, du kannst ja nix dafür wenn TeX so eigenartig 
aussieht.
Bricht halt irgendwie den Lesefluss, aber ich denke das ist eher ein 
Problem des Forums, TeX selbst wird das besser können.

von Carypt C. (carypt)


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Ok, danke. Naja, es steht im Wikipedia-artikel unter "einfache Symbole" 
zu wenigstens einer Schriftart "aufrecht roman" schon das Problem mit 
den Umlauten. https://de.wikipedia.org/wiki/Hilfe:TeX#Einfache_Symbole.
Nächstes mal besser.

Wenn man die Latex-mathezeichen markiert, kann man im Rechtsklickmenue 
sich die tex-Kommandos anschauen. Was ich alles noch nicht wußte.
Oder das ist nur eine Funktion meines Chrome-browsers.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Jens M. schrieb:
> Bricht halt irgendwie den Lesefluss, aber ich denke das ist eher ein
> Problem des Forums, TeX selbst wird das besser können.

Du lenkst vom Thema ab. Bei der Lösung des Integrals wird dir TeX nicht 
helfen.
Probiers mal mit
1
P(x) = U²/R · [1 - (x - SIN(2·x)/2)/π]

: Bearbeitet durch User
von Carypt C. (carypt)


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naja, latex ist nur ein textdarstellungsprogramm mit umlautschwäche, ein 
schönheitsfehler auf den man hinweisen darf.

die gleichung habe ich in geogebra eingegeben, U = 230V, R= 105,8 Ohm, 
in grün, darunter die sinuswelle von 230V in rot. ich verstehe aber die 
Formel nicht, woher kommen, wo wohnen ?

von Rainer W. (rawi)


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Carypt C. schrieb:
> ich verstehe aber die Formel nicht, woher kommen, wo wohnen ?

Nix verstehen. Was hast du auf der Abszisse dargestellt?
Die grüne Kurve sieht merkwürdig aus. Was hast du da eingegeben?

Was willst du an der Stelle mit der roten Kurve?
Lass erstmal die Spannung bei U=1V und den Widerstand bei R=1Ω.
Es geht um den Kurvenverlauf und nicht um die Werte.
Bei Phasenanschnittswinkel x=0 liegt die Kurve bei 1, bei x=π bei 0.
Setz die Werte einfach mal in die Formel ein.

p.s.
Du plenkst und deine Shift-Taste klemmt häufig.

: Bearbeitet durch User
von Carypt C. (carypt)


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Oh, schei.., Entschuldigung, da hatte ich eine Klammer falsch gesetzt. 
Meine grüne Linie ist falsch.

Allerdings hattest du ja oben den U^2/R wert als Faktor mit angestellt, 
den habe ich mit 230V und 105,8Ohm eingegeben (blau). Wenn ich nun als 
Spannung nicht den Effektivwert sondern den Scheitelwert benütze kommt 
die braune Kurve heraus.

Nochmals, tut mir leid, ein Punkt und Strich-Rechenfehler, 
Operatorrangfolge. ich hatte aus deinem
P(x) = U²/R · [1 - (x - SIN(2·x)/2)/π] , was ja
((U^2)/R)*(1-((x-(sin(2*x)/2))/pi))) wäre, stattdessen fälschlicherweise
((U^2)/R)*(1-(((x-sin(2*x))/2)/pi)) gemacht.

((U^2)/R) = ((230V^2)/105.8Ohm) = 500 Watt max erlaubt für 
Phasenanschnitt.

---------
Was hält mich ab deinen Term
P(x) = U²/R · [1 - (x - SIN(2·x)/2)/π] als
P(x) = ((U^2)/(R*(1-((x-(sin(2*x)/2))/pi)))) =
P(x) = (52900/(105.8*(1-((x-(sin(2*x)/2))/pi)))) zu interpretieren ?
---------------

Deine Formel führt zum ähnlichen Ergebnis, allerdings verstehe ich 
einfach nicht woher deine Formel kommt, und laut Wikipedia ist die 
Sinusspannung einfach die Spannung mal sin(x).

Warum ich nicht bei 1V, 1 Ohm bleibe ist, um das quadratische Verhalten 
oberhalb von 1 zu sehen.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Carypt C. schrieb:
> Deine Formel führt zum ähnlichen Ergebnis, allerdings verstehe ich
> einfach nicht woher deine Formel kommt, und laut Wikipedia ist die
> Sinusspannung einfach die Spannung mal sin(x).

Was heißt "ähnlich"?

Meine Formel ist das gelöste bestimmte Integral zu deiner, d.h. Integral 
über sin(x)^2 von x bis π (im TxT-Bild lässt sich leider nichts gezielt 
zitieren). Deine Schreibweise ist allerdings etwas "mutig", weil x nicht 
gleichzeitig Laufvariable und Integrationsgrenze sein kann ;-)

Die Faktoren U und R sind konstant und aus dem Integral heraus gezogen 
(U als Effektivwert). Darum braucht man sich bei der Lösung des 
Integrals nicht großartig zu kümmern.

Carypt C. schrieb:
> verwendeten Formeln

Die bei mir davor stehende Spannung ist die Effektivspannung, da bei 
Phasenanschnittswinkel x=0 über die volle Halbwelle der Sinuskurve 
integriert wird und die Formel so normiert ist, dass sie dafür den 
Faktor 1 liefert. Der Faktor 2=sqrt(2)^2 ist im Integral enthalten.

Rainer W. schrieb:
> GeoGebra_normiert.png

Jens interessiert nur die Abhängigkeit der Leistung vom 
Phasenanschnittswinkel, d.h. Phasenwinkel 0° (x=0) ergibt 100% 
Heizleistung und Winkel 180° (x=π) ergibt 0%.

: Bearbeitet durch User
von Jens M. (schuchkleisser)


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Rainer W. schrieb:
> Jens interessiert nur die Abhängigkeit der Leistung vom
> Phasenanschnittswinkel

Das Problem ist ja mittlerweile gelöst, aber ich verfolge gespannt die 
Diskussion.
Letztendlich könnte man die entsprechenden Werte ja aus dem Diagramm 
entnehmen (Prozentualer Wunschpunkt -> Winkel) und in dementsprechende 
Zeiten/Code umrechnen, aber ich hatte ernst gedacht das es einfacher 
ginge und man das recht leicht errechnen kann.

Ein pragmatischer Bastelbruteforceansatz aus dem realen Leben einer 
Kollegendiskussion:
Der Widerstand ändert sich ja nicht, die Leistung in Summe ist also 
alleine abhängig von der Fläche der verbleibenden Sinuskurve.
Rechne die Höhe der Sinuskurve in Schritten von z.B. 0,1° (oder in 
sinnvollen Zeitstufen, je nachdem was der Controller kann, der rechnet 
ja in Cycles ab Nulldurchgang) in einer Excelliste in die resultierende 
Leistung am Widerstand um.
Summiere die Werte beginnend am Ende so lange auf bis du den gewünschten 
Anteil an der Gesamtsumme erreichst und notiere den zugehörigen 
Winkel/Zeitversatz, fertig.
Das war bevor die Lösung mit dem Einfachdimmer akzeptiert wurde, danach 
habe ich das nicht weiter verfolgt.
Kam mir auch etwas komisch vor, aber abgesehen von der hemdsärmeligen 
Herangehensweise: kann das passen?

von Rainer W. (rawi)


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Jens M. schrieb:
> Kam mir auch etwas komisch vor, aber abgesehen von der hemdsärmeligen
> Herangehensweise: kann das passen?

Das nennt sich "nummerische Integration" und wird bis auf kleine 
Abweichungen funktionieren. Mit der Auflösung braucht man es nicht zu 
übertreiben. Schon bei Winkelschritte von 2° fällt der Unterschied kaum 
auf und praktisch reicht für eine Aufteilung auf 7 Schaltstufen die 5° 
Auflösung bestimmt auch (Fehler < 6%).

: Bearbeitet durch User
von Jens M. (schuchkleisser)


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Rainer W. schrieb:
> Schon bei Winkelschritte von 2° fällt der Unterschied kaum
> auf und praktisch reicht für eine Aufteilung auf 7 Schaltstufen die 5°
> Auflösung bestimmt auch (Fehler < 6%).

Ja nu, jetz ist mit schwarzem Permanentstift ein Strich auf die 
Dimmergrundplatte gemalt, das wird auch 0,1 Promille präzise sein ;)
Und wie genau das Poti einstellbar ist ist ja auch fraglich, 
wahrscheinlich verstellt es sich beim anklopfen des Gehäuses schon um 
mehr als 0,1°...

Das war halt einfach so ein Gespräch unter Kollegen und da hat einer 
gesagt "mach eine lange Liste mit Winkeln und lass Excel rechnen", nicht 
wegen der Genauigkeit sondern einfach so mal dahingesagt.
Und man kann ja immer versuchen das Niveau hochzuhalten, sinken tut's 
von ganz alleine.

von Carypt C. (carypt)


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Die "Ähnlichkeit" der Kurven verblüfft mich jetzt derweil, weil ich mich 
im Besitz der richtigen Matheformel wähnte, was wohl vorschnell vermutet 
war. ich weiß nicht, was richtig ist. infinitesimalrechnung habe ich 
nicht richtig mitgeschnitten, leider, weil das die anwendbare Mathematik 
ist.
Danke für deine Erläuterung, ich versuche das nachzuvollziehen.

Daß man mit entsprechender Werteeingabe den richtigen Leistungswert 
anwählen kann ist auch mein Ziel, jedenfalls ungefähr das Prinzip 
verstanden zu haben.

Schön wäre ja auch noch mittels geeigneter Beischaltung eine zu 
gleichmässiger Skalenteilung passende Potentiometercharakteristik, bzw 
-Kennlinie zu verwenden.

: Bearbeitet durch User
von Jens M. (schuchkleisser)


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Carypt C. schrieb:
> Schön wäre ja auch noch mittels geeigneter Beischaltung eine zu
> gleichmässiger Skalenteilung passende Potentiometercharakteristik, bzw
> -Kennlinie zu verwenden.

Das war ja auch was mich erstaunt hat: das passte.
Irgendein alter Dimmer aus der Schrottkiste plus ein TRMS-Multimeter mit 
Steckdosenadapter zur gleichzeitigen Messung von U, I und P plus 
Steckdosenleistungsmesser zum Abgleich.
Die Markierungen bei jeweils x/6 Maximalleistung sind linear über den 
Drehwinkel des Potis verteilt, nur die erste ist nicht ganz zum linken 
Anschlag passend weil es nicht mit Null anfängt.

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