ШИМ управление для 220В 3кВт

[lsa]

В продолжение темы. Экспериментальным путем получены такие результаты:
1) При обычном подключении в сеть нагреватель выходит на температуру 150 градусов примерно за 1 минуту. Оригинальный блок управления растягивает процесс набора на 10 минут. Нагреватель не имеет ответвлений и с него выходят 2 провода. Регулирование коммутацией спиралей отпадает. На первом графике цифрой 1 (черная кривая) отмечен процесс набора температуры при прямом подключении нагревателя в сеть. Цифрой 2 (синяя кривая) показан процесс набора, десятиминутный, оригинального блока управления. Цифрой 3 (красная кривая) обозначен график набора температуры при помощи симисторного регулятора. Видны изломы перепадов температуры, когда прирост на несколько градусов, потом отключение нагрузки, потом инерция самого нагревателя.
2) На нижних двух графиках самое интересное.
Оригинальный блок управления просаживает напряжение питания до 200-210 вольт. И на всем 10 минутном отрезке напряжение стабильное, без выбросов. Создается ощущение линейной нагрузки.
Симисторный блок управления коммутирует нагрузку и напряжение просаживается от исходных 230 вольт до 190-200 вольт при включении. Линейности не удается добиться при увеличении частоты переключений аж до частоты сети.

А теперь вопрос:
Каким элементом можно регулировать мощность, чтоб как в оригинальном блоке управления добиться практически линейного графика.

-- Прилагается рисунок: --

[alexgap]

Киньте в меня тапком, но разве обычный симисторный фазовый "ШИМ" на частоте 50 Гц не подойдет? Что-то вроде диммера для лампы, но только помощнее. Для умощнения поставить симистор вроде BTA225, для контроля перехода через ноль использовать оптрон, или просто резистор на вход микроконтроллера, если схема не требует гальванической развязки.

Работать точно будет, но не уверен, что не придут снова "дядьки"

[sanitar249]

То lsa, в оригинальном блоке применено, скорее всего ПИД- регулирование(погуглите), если Вы введете его в свой контроллер, регулировка у Вас ни чем не будет отличаться от фирменной
Удачи!

[sanitar249]

Киньте в меня тапком, но разве обычный симисторный фазовый "ШИМ" на частоте 50 Гц не подойдет? Что-то вроде диммера для лампы, но только помощнее. Для умощнения поставить симистор вроде BTA225, для контроля перехода через ноль использовать оптрон, или просто резистор на вход микроконтроллера, если схема не требует гальванической развязки.

Работать точно будет, но не уверен, что не придут снова "дядьки"

Придеться кинуть! ФИМ- с обрезанием части полупериода тока, при мощных нагрузках рвет синусоиду "на британский флаг" гармонический состав сильно обогащаеться. А вся электрика расчитана на работу от чистой синусоиды 50 Гц. Даже старение изоляции проводов происходит быстрее Не говорю уже про "чудеса" с защитой, особенно УЗО. По этому гармоническую чистоту сети определяют стандартами.
Удачи!

[lsa]

Спасибо за советы.
Проблема со скачками температуры решаема уменьшением дискретности (раньше 5 градусов), теперь 1 градус. И изломы на графике не так заметны и общая кривая теперь максимально похожа на оригинальный график нагрева.
Я просто хотел понять ЧЕМ (каким элементом) можно добиться практически линейного потребления мощности без видимых включено/выключено состояний различной частоты.
К сожалению не могу рассмотреть как это сделано в оригинале. Но там коробочка 50ммХ50ммХ100мм из черного термореактивного пластика/компаунда. Она не греется. В нее входит 2 провода питания и выходит 2 провода на нагрузку плюс шлейф на блок управления с дисплеем.
По характеру потребления больше похоже на резистивную нагрузку (типа балластных резисторов).
Но коробочка эта вообще не греется.

[woroba]

Для ТЭНов применяю следующее регулирование из 16 полупериодов в зависимости от ПИД регулятора пропускается нужное количество полупериодов. Получается низкочастотный ШИМ. И синусоиду не портим и для ТЭНов с их инерционностью получается плавная регулировка.

[daddy]

Если под нагрузкой сеть просаживается на 10% а судя по вашему графику и больше, то это очень плохо и даже пожароопасно! Ваша сеть не рассчитывалась на такие нагрузки. Обязательно проконсультируйтесь со своим энергетиком. Нужно питаться бо'льшим сечением кабеля.

[lsa]

Если под нагрузкой сеть просаживается на 10% а судя по вашему графику и больше, то это очень плохо и даже пожароопасно!

Спасибо за совет.
Это изначально такая ветка 380В, которая досталась по джентельменскому соглашению. Она проходит 3-4 километра лесами-полями для резервного снабжения железнодорожных коммуникаций. Большую часть времени находится без нагрузки и провода часто воруют. Теперь договорились с железнодорожниками - они дают пользоваться дополнительным подводом, мы ездим ламать ноги пионэрам-сборщикам металлолома и восстанавливаем повреждения.
Учитывая расстояние в несколько километров от высоковольтного транса, просадка под нагрузкой нормальное явление.

[drive-adviser]

Спасибо за советы.
Проблема со скачками температуры решаема уменьшением дискретности (раньше 5 градусов), теперь 1 градус. И изломы на графике не так заметны и общая кривая теперь максимально похожа на оригинальный график нагрева.
Я просто хотел понять ЧЕМ (каким элементом) можно добиться практически линейного потребления мощности без видимых включено/выключено состояний различной частоты.
К сожалению не могу рассмотреть как это сделано в оригинале. Но там коробочка 50ммХ50ммХ100мм из черного термореактивного пластика/компаунда. Она не греется. В нее входит 2 провода питания и выходит 2 провода на нагрузку плюс шлейф на блок управления с дисплеем.
По характеру потребления больше похоже на резистивную нагрузку (типа балластных резисторов).
Но коробочка эта вообще не греется.

Да тиристорная/симисторная с импульсно/фазовым управлением она, которая рвет в лапшу сеть. Помехи обязательно нужно фильтровать, т.е. вешать RFI- силовой фильтр на сеть. Можно изгаляться еще сложнее: диодный мост, в диагональ которого включить IGBT модуль или одиночный IGBT в корпусе типа ТО -зависит от тока нагрузки и ШИП-ировать его с парой-тройкой кГц (даже от тупой 494-й м/сх на дарйвер). На сеть опять же стандартный RFI- силовой фильтр.