Здравствуйте уважаемые) Есть, условно, печь для разогрева образцов до заданной температуры. Регулятор печи собран на трех каскадах магнитных усилителей и содержит кроме них 2 отдельных силовых трансформатора 220/53в по одному на каждый из двух нагревателей по 2,5кВт каждый. Управляющий блок давно сгорел и теперь можно только вручную регулировать мощность переменным резистором. Самое печальное что после поломки устройство уже кем-то переделывалось и теперь при попытках управлять током по средствам микроконтроллера постоянно возникают разные трудности вроде невозможности регулировки тока нагревателя от нуля и разным откликом 2 нагревателей на один управляющий сигнал который в устройстве изначально для обоих усилителей общий, броски тока при изменении управляющего сигнала и т.д. Устройство охвачено с десятком ООС и ПОС не считая смещений, компенсаций смещений и прочей черной магии разобраться в которых и правильно настроить для неспециалиста мало реально(. В итоге управлять этой бандурой с МК можно, но это сродни магии вуду.
Альтернативой видится использовать только силовой трансформатор и регулировать мощность симистором/тиристорами. Т.к. непосредственно рядом со спиралью нагревателя расположены термопара и тензодатчики хотелось бы создавать при регулировке мощности минимум помех (магнитные усилители там не просто так стояли, я так понимаю). А теперь собственно к сути: есть идея попробовать регулировать мощность пропуская целые полупериоды сетевого напряжения в нагреватель, что-то вроде ШИМ на частоте около 0,2-0,5Гц, больше полуволн пропустили - больше заполнение. Включаться тиристор/симистор будет оптроном с детектором нуля и выключаться по току, в отличии от обрезания части синусоиды, помех такая схема должна создавать ощутимо меньше. Сейчас собраны пара макетов один на безснаберном симисторе BTB24-600CW 24А 600В, второй на паре тиристоров VS-70TPS12 70А 1200В, обе схемы взяты из даташита на MOC3063 + добавлены варисторы. Лампочку 100Вт обе схемы зажигают на ура)
Написаны две программы одна регулирует мощность через описанный выше аналог ШИМ, а вторая через такой же аналог ЧИМ(подаем всегда фиксированное ко-во полуволн и регулируем паузу до подачи следующей такой пачки).
Вопросы:
Нет ли в изложенных выше рассуждениях явных косяков ставящих крест на затее уже на этом этапе?
Какой способ регулировки ШИМ/ЧИМ предпочтительнее для полупроводников, какой лучше для спирали нагревателя?
Есть ли какой-то смысл производить управление по первичке трансформатора? тогда вроде и мощности указанного выше симистора должно хватить. Что при таком способе будет с помехами?
И пара вопросов по самим спиралям:
Как правильно производить нагрев спиралей:с предпрогревом низкой мощностью до определенной температуры а потом врубать ПИД который сразу начинает наваливать 100% мощности или ограничивать максимальную мощность для каждой температуры уставки или для текущей температуры спирали или как-то еще? Срок жизни спиралей в этой установке по словам старожилов это настоящая головная боль, хотелось-бы как-то улучшить этот момент.
Одно из отличий предложенного способа от того что было изначально, если я все правильно понимаю, - регулировка среднего тока за период ШИМ а не максимального тока на каждом полупериоде как было в случае с магнитным усилителем. Насколько это плохо для нагревателя или трансформатора? нагреватель, кстати, короткая спираль из нихрома диаметром миллиметра 3-4(забыл померить) сопротивлением немного больше 1Ом.
Альтернативой видится использовать только силовой трансформатор и регулировать мощность симистором/тиристорами. Т.к. непосредственно рядом со спиралью нагревателя расположены термопара и тензодатчики хотелось бы создавать при регулировке мощности минимум помех (магнитные усилители там не просто так стояли, я так понимаю). А теперь собственно к сути: есть идея попробовать регулировать мощность пропуская целые полупериоды сетевого напряжения в нагреватель, что-то вроде ШИМ на частоте около 0,2-0,5Гц, больше полуволн пропустили - больше заполнение. Включаться тиристор/симистор будет оптроном с детектором нуля и выключаться по току, в отличии от обрезания части синусоиды, помех такая схема должна создавать ощутимо меньше. Сейчас собраны пара макетов один на безснаберном симисторе BTB24-600CW 24А 600В, второй на паре тиристоров VS-70TPS12 70А 1200В, обе схемы взяты из даташита на MOC3063 + добавлены варисторы. Лампочку 100Вт обе схемы зажигают на ура)
Написаны две программы одна регулирует мощность через описанный выше аналог ШИМ, а вторая через такой же аналог ЧИМ(подаем всегда фиксированное ко-во полуволн и регулируем паузу до подачи следующей такой пачки).
Вопросы:
Нет ли в изложенных выше рассуждениях явных косяков ставящих крест на затее уже на этом этапе?
Какой способ регулировки ШИМ/ЧИМ предпочтительнее для полупроводников, какой лучше для спирали нагревателя?
Есть ли какой-то смысл производить управление по первичке трансформатора? тогда вроде и мощности указанного выше симистора должно хватить. Что при таком способе будет с помехами?
И пара вопросов по самим спиралям:
Как правильно производить нагрев спиралей:с предпрогревом низкой мощностью до определенной температуры а потом врубать ПИД который сразу начинает наваливать 100% мощности или ограничивать максимальную мощность для каждой температуры уставки или для текущей температуры спирали или как-то еще? Срок жизни спиралей в этой установке по словам старожилов это настоящая головная боль, хотелось-бы как-то улучшить этот момент.
Одно из отличий предложенного способа от того что было изначально, если я все правильно понимаю, - регулировка среднего тока за период ШИМ а не максимального тока на каждом полупериоде как было в случае с магнитным усилителем. Насколько это плохо для нагревателя или трансформатора? нагреватель, кстати, короткая спираль из нихрома диаметром миллиметра 3-4(забыл померить) сопротивлением немного больше 1Ом.
