Ställbar resistans på värmeelement

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
danei
EF Sponsor
Inlägg: 27615
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Re: Ställbar resistans på värmeelement

Inlägg av danei »

Ja naturligtvis reglerar den temperaturen, men utsignalen är ju kontinuerlig och styr normalt sett effekten.
Användarvisningsbild
konig7070
Inlägg: 888
Blev medlem: 2 augusti 2008, 11:51:14
Ort: Uddevalla

Re: Ställbar resistans på värmeelement

Inlägg av konig7070 »

hyperion skrev:Kan man implementera Fuzzy Logic här som ett alternativ till vanlig PID? För att minimera overshoot?
Ska inte behövas i de flesta fall, ställer man in reglerparametrarna efter processen och dess önskade beteende så kan man t.ex. få den att aldrig översvänga.
Nerre
Inlägg: 27298
Blev medlem: 19 maj 2008, 07:51:04
Ort: Upplands väsby

Re: Ställbar resistans på värmeelement

Inlägg av Nerre »

danei skrev:Ja naturligtvis reglerar den temperaturen, men utsignalen är ju kontinuerlig och styr normalt sett effekten.
Jo, men problemet här är som sagt var att temperaturen på en kokande vätska inte påverkas av tillförd effekt. Den påverkas bara av vätskans kokpunkt.

Vatten som kokar är 100 grader, du kan inte med en PID styrd av temperatursensor styra hur "hårt" vattnet kokar. Kör du in 200 W sjuder det, kör du in 1500 W stormkokar det. Men temperaturen är ändå 100 grader.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26693
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: Ställbar resistans på värmeelement

Inlägg av Icecap »

Nu är frågan ju om TS behöver koka vörten eller om den bara ska värmas upp till ett nivå under kokpunkten.

Ska det kokas är det mest vettiga en effektreglering i form av en fast PWM-styrning, den kan evt. kombineras med lite intelligens i form av en P-styrning, då kommer uppvärmningen att ske snabbt men kokningen sker på ett lagom nivå.

Men är det en uppvärmning under kokpunkten är en PID-styrning det rätta, den kan sedan styra en PWM-funktion.
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Ställbar resistans på värmeelement

Inlägg av xxargs »

Man får väl prova ut vad för effekt som behövs för lagom kok-fart precis som på grytan på spisen hemma - i regel behövs det ganska lite effekt för att hålla igång en kokning under lock i jämförelse vad som öses på under uppvärmningsfasen.

Med andra ord så behövs det kanske inte all världens logik för att få till det utan en klen element/slinga justerad på lagom effekt för lagom kokning och så har man en termostatstyrd uppvärmningselement som slås av när ångan börja blåsa på en termostat inte olikt hur en vattenkokare fungerar, och kokningen fortsätter vidare på det klenare elementet (eller den nedjusterade reglerdonet om det är bara ett element)

att med fasvinkeljustering försöka med samma element både för uppvärmning och sjudning så skall man komma ihåg att det ändrar sig ganska mycket effektmässigt om nätspänningen varierar och det vet alla som har dimmer till sina glödlampor på tämligen nedtonat läge att de kan lysa olika starkt beroende på tillfälle eller tom. varierar på kort tid utan att man rör justeringen.

för en sjudning på mindre än 10% av uppvärmningsläget i effektförbrukning kan det vara avgörande skillnader...
mtjerneld
Inlägg: 7
Blev medlem: 13 juni 2014, 22:04:20

Re: Ställbar resistans på värmeelement

Inlägg av mtjerneld »

Härligt med så här många infallsvinklar, åsikter och tankar! Som ny på detta forum är jag superimpad!

För att försöka konkretisera trådens alternativ (såsom jag tolkar dem):
  • Dimmer på 2000w med möjligheten att kunna ställa 50-230V. Såsom denna. Låter ju spontant smidigt, nackdelar?
  • PID-konroller med temperaturgivare i vätskan. Verkar vara bra för att hålla en stadig temperatur under 100C, men inte för att kontrollera kokstyrkan.
  • Triac kontrollerad med PWM. Ger möjlighet att kontrollera effekten steglöst genom att justera pulsfrekvensen. Bra för att kontrollera effekten med funktion som liknar en traditionell kokplatta.
I en perfekt värld skulle jag ju kombinerat så att jag fick PID-funktionaliteten för mäskning (då vill man hålla ca 65C en timme) och sedan effekt-funktionaliteten för att hantera koknivån. Men det senare (kokeffekt) är det viktigaste.

Så för att summera:
  • Dimmer vs. PWM/Triac?
  • Om jag skulle köra på PWM/Triac(/Diac), har ni några bra förslag på komponenter?
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26693
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: Ställbar resistans på värmeelement

Inlägg av Icecap »

Om du vill hålla en temperatur ett tag och sedan öka till kokning skulle jag definitivt satsa på en µC-lösning. Då kan du göra ett program som har båda funktioner i samma styrning med automatik, så länge de rätta parameter är lagt in.

Det kan betyda att du har plats att spara:
* P, I & D parameter.
* Måltemperatur för mäskningen.
* Tid för mäskningen.
* Effektnivå för kokningen.
* Koktiden.

Sparas dessa i EEPROM kan justeras, t.ex. via en seriell port, därför kan enheten ställas till att fungera perfekt varje gång.
mtjerneld
Inlägg: 7
Blev medlem: 13 juni 2014, 22:04:20

Re: Ställbar resistans på värmeelement

Inlägg av mtjerneld »

Jag ser helt klart fördelarna med det och har övervägt att låta en Arduino eller RPi agera "brew-brain", men i detta läge är det lite overkill och jag nöjer mig fint med en ratt för effektjustering.
GFEF
Inlägg: 2383
Blev medlem: 4 december 2004, 18:44:04

Re: Ställbar resistans på värmeelement

Inlägg av GFEF »

>Dimmer vs. PWM/Triac?

Är säkert en Triac i Dimmer........

En dimmer på 2 kW ger stora störningar på el-nätet.

På den effekten kostar avstörnings komponenterna mycket.....

Rekommendera ett halvledarrelä

http://sv.wikipedia.org/wiki/Relä

Isolerad klenspännings styrsignal standard utgång från PID-regulator .
Kan också styras med valfri till-från pulsenhet som ut från en datamaskiner.

Gynna elektronikforumets medlemmar, är rätt säker bättre än eBay utbud.

http://www.tradera.com/item/171008/2098 ... briksnytt-

PID-regulator
http://www.ebay.com/sch/i.html?_trksid= ... &_from=R40

USB-utport

http://www.ebay.com/sch/i.html?_odkw=pi ... r&_sacat=0
Nerre
Inlägg: 27298
Blev medlem: 19 maj 2008, 07:51:04
Ort: Upplands väsby

Re: Ställbar resistans på värmeelement

Inlägg av Nerre »

mtjerneld skrev: Så för att summera:
  • Dimmer vs. PWM/Triac?
  • Om jag skulle köra på PWM/Triac(/Diac), har ni några bra förslag på komponenter?
En långsam PWM ned nollgenomgångsstyrning ger mycket mindre störningar än en "dimmer" (som med största sannolikhet är en fasvinkelstyrning). För värme-effekt så funkar det att köra så, du har ju en viss tröghet i elementet så att slå av och på några gånger i sekunden kommer inte att ge varierande kok.

Du kör alltså ett halvledarrelä (med nollgenomgångsstyrning) som du slår av/på med nån styrkrets (enklaste är väl en 555:a med en pot, men med en mikrocontroller får du mer möjligheter).

Med 50 Hz så har du ju 100 halvperioder i sekunden. Du kan då ha en styrning som reglerar mellan 1 och 100 halvperioder i sekunden, då får du 1-100% av elementets effekt. Du ska alltså ha en frekvens på 1 Hz med en pulsbredd som går att variera mellan 10 och 1000 ms.
danei
EF Sponsor
Inlägg: 27615
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Re: Ställbar resistans på värmeelement

Inlägg av danei »

Finns det något krav på att det ska koka? När man ska koka en del saker är det ju snarare en fördel om man kan hålla sig på 100°C utan att det kokar en massa. Det kanske är bättre att ligga stabilt på 99°C utan att det kokar.
Nerre
Inlägg: 27298
Blev medlem: 19 maj 2008, 07:51:04
Ort: Upplands väsby

Re: Ställbar resistans på värmeelement

Inlägg av Nerre »

Nej, det ska vara "rullande kok", man vill (såvitt jag förstått) bland annat koka bort en del vatten.
gkar
Inlägg: 1594
Blev medlem: 31 oktober 2011, 15:28:29
Ort: Linköping

Re: Ställbar resistans på värmeelement

Inlägg av gkar »

Om vi pratar störningar, kan det vara ännu besvärligare och dyrare att bli av med störningarna av "flicker typ" än en fasvinkelstyrd triac!
Det som gör det besvärligt är att dessa störningar är så nära DC så att filtrering är nästan praktiskt omöjligt.

Är man nyfiken, kolla EN 61000-4-15 och 61000-3-3
http://en.wikipedia.org/wiki/Power-line_flicker
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Ställbar resistans på värmeelement

Inlägg av xxargs »

Dessutom mäts vid en specifierad förimpedans av 0.4 + i0.25 Ohm vilket ger en belopp på 0.472 Ohm slingimpedans på vägguttagsidan för en 230 Volt anslutning av 16 Ampere och lägre (aka. stickproppsuttag)

hur mycket spänningen får ändra sig vid på och avslag beror också på hur ofta det sker och gränserna för upplevd störande vid användande av en 60 W glödlampa parallellt kopplad med maskinen som slår av och på är satt till:

3000 ggr per minut - 1 % spänningsvariation
2000 ggr per minut - 0.5 %
1000 ggr per minut - 0.28 % (har man utsatts för 16 2/3 Hz halvvågs blink i järnvägsmiljö så kan man inte annat än hålla med)
100 ggr per minut - 0.75 %
10 ggr per minut - 1.5 %
1 ggr per minut - 2.8 %
0.3 ggr per minut - 3 %
1 ggr per 10 minuter - 8%



För 0.28 % ändring vid standard förimpedans är samma sak som en strömändring av max 1.36 Ampere eller 313 Watt om omslagen sker med täthet av 16 2/3 Hz eller typisk påslag 3 st 50 Hz perioder och avslag 3 50 Hz perioder upprepande.

Nöjer man sig med en ändring var 6 sekund så får man ändra lasten med 7.2 ampere eller 1.68 kW per steg

etc.


mao. ju större effektändring per steg - ju längre måste man vänta mellan varje reglering för att det inte skall upplevas som irriterande blinkningar i belysningen.

---

Försöker man med fasvinkelstyrning av större effekter så hamnar man i konflikt med kraven på övertornshalten och dess PF i stället...

ibland är en fet vridtrafo väldigt lockande
mtjerneld
Inlägg: 7
Blev medlem: 13 juni 2014, 22:04:20

Re: Ställbar resistans på värmeelement

Inlägg av mtjerneld »

Dessa störningsproblem är alltså bara relaterade till fasvinkelstyrning (typ dimmer) och inte nollgenomgångsstyrning (ssr)?

Jag tror att jag är inne på idén med en pot+555+ssr, låter som snabbaste vägen till målet. En PID kanske jag kompletterar med på sikt, kanske med en omställare för att alterera mellan styrmetoderna då de är aktuella i olika bryggmoment (mäskning vs. kokning).
Skriv svar