Keramikugn - Styrning och mätning av AC 220V
Postat: 19 januari 2017, 09:15:44
Hej !
Mitt projekt är att skapa en kontroller som styr effektutvecklingen i en elektronisk keramikugn. Värmen genereras av ett antal kanthal-slingor som drivs med 220 V trefas. Varje fas kommer att driva två slingor. Jag vill styra effekten digitalt med en Raspberry Pi eftersom man måste kunna ändra temperaturen kontrollerat (långsamt över flera timmar).
Förutom drivningen kommer jag att använda ett termoelement för att mäta temperaturen. Dessutom vill jag övervaka strömmen genom slingorna. Det behövs egentligen inte för funktionen, men det kan vara kul att se hur mycket ström eller egentligen hur stor effekt som ugnen drar i olika moment.
Nu har jag två frågor.
Fråga ett
Min tanke är att styra strömmen genom lindringarna med halvledarrelä. (3 st SSR-40 DA) På och av via PWM från min Raspberry Pi. Frekvens på PWM ca 2 Hz borde var bra antar jag. Men detta upplägg verkar göra det svårt att mäta strömmen. (Se fråga två nedan) Jag har googlat lite och det verkar som att ett alternativ till halvledarrelä kan vara styrning med en triac. Använder man triac och fasstyrning så borde det vara enklare att mäta strömmen genom kretsen på ett tillförlitligt sätt. Men jag hittar inte någon beskrivning på hur man kan styra en last med triac. Bara på och av med PWM hittar jag på många ställen men hur styr man via fasvinkeln på ett enkelt sätt?
Fråga två
Om jag styr strömmen via PWM så resulterar det i att det går max ström genom kretsen i en del av PWM-cykeln och noll ström under resten. Frekvens ca 2 Hz. Beroende på när jag mäter (via min Raspberry Pi) blir det alltid ett av två värden (max eller 0) oberoende av hur mycket effekt som levereras till lindringarna. Jag är förstås intresserad av att mäta medelströmmen över ett par sekunder så att jag därigenom kan räkna ut effekten som utvecklas. Hur gör jag det? Tankarna så här långt är att använda en halleffektsensor (ACS756) men hur får jag till medelvärdesbildningen? Enda lösningen jag har kommit fram till så här långt är att koppla in en mikroprocessor (Arduino) och sampla strömmätningarna med hög frekvens och därefter "räkna" ut medelströmmen med mjukvara. Finns det inget enklare sätt?
Mitt projekt är att skapa en kontroller som styr effektutvecklingen i en elektronisk keramikugn. Värmen genereras av ett antal kanthal-slingor som drivs med 220 V trefas. Varje fas kommer att driva två slingor. Jag vill styra effekten digitalt med en Raspberry Pi eftersom man måste kunna ändra temperaturen kontrollerat (långsamt över flera timmar).
Förutom drivningen kommer jag att använda ett termoelement för att mäta temperaturen. Dessutom vill jag övervaka strömmen genom slingorna. Det behövs egentligen inte för funktionen, men det kan vara kul att se hur mycket ström eller egentligen hur stor effekt som ugnen drar i olika moment.
Nu har jag två frågor.
Fråga ett
Min tanke är att styra strömmen genom lindringarna med halvledarrelä. (3 st SSR-40 DA) På och av via PWM från min Raspberry Pi. Frekvens på PWM ca 2 Hz borde var bra antar jag. Men detta upplägg verkar göra det svårt att mäta strömmen. (Se fråga två nedan) Jag har googlat lite och det verkar som att ett alternativ till halvledarrelä kan vara styrning med en triac. Använder man triac och fasstyrning så borde det vara enklare att mäta strömmen genom kretsen på ett tillförlitligt sätt. Men jag hittar inte någon beskrivning på hur man kan styra en last med triac. Bara på och av med PWM hittar jag på många ställen men hur styr man via fasvinkeln på ett enkelt sätt?
Fråga två
Om jag styr strömmen via PWM så resulterar det i att det går max ström genom kretsen i en del av PWM-cykeln och noll ström under resten. Frekvens ca 2 Hz. Beroende på när jag mäter (via min Raspberry Pi) blir det alltid ett av två värden (max eller 0) oberoende av hur mycket effekt som levereras till lindringarna. Jag är förstås intresserad av att mäta medelströmmen över ett par sekunder så att jag därigenom kan räkna ut effekten som utvecklas. Hur gör jag det? Tankarna så här långt är att använda en halleffektsensor (ACS756) men hur får jag till medelvärdesbildningen? Enda lösningen jag har kommit fram till så här långt är att koppla in en mikroprocessor (Arduino) och sampla strömmätningarna med hög frekvens och därefter "räkna" ut medelströmmen med mjukvara. Finns det inget enklare sätt?