Регулятор мощности.

Заказал кое что из комплектующих регулятора мощности. Пока они едут, надо бы определиться с деталями работы будущего устройства. Примерно так я себе это представляю:

1. Общий Автомат/Дифавтомат на включение
2. Первый выход — нерегулируемый, для разгона, отключается при какой-то t куба, например 70 градусов (Чем коммутировать? Если подключена, например, индукция?)
3. Второй выход — регулируемый (фазовая регулировка мощности: Симистор+Детектор нуля или Твердотельное реле?)
4. Отключение нагрева при появлении сигнала датчика Аварии
5. Соединение с Автоматикой — по проводу
6. Отключение нагрева при отключении провода от Автоматики
7. Ручной регулировки мощности — нет
8. Своего дисплея — нет, мощность отображается на дисплее Автоматики
9. Кнопка «Авария» для экстренного отключения Автоматики

Нужно ли что-то Добавить/Изменить/Убрать?

Регулятор мощности.: 64 комментария

  1. Евгений, я хочу внести лепту в будущую модернизацию. Хотелось бы:
    1. управление ТЭНом:
    а) их два, после разгона, один отключается, другой управляется не как клапан вкл/откл , как сечас модно у пивоваров, управление мощностью — ПИН режим. Это непригодный алгоритм для самогонщика (ТЭН в остывшем состоянии, при включении мощность в 100раз большую чем номинальная), ну попробуйте лампу накаливание пожурить выключателем- сгорит быстро. Основание: ТЭН в пивоварении имеет гораздо большую площадь (до 3-х метров), потому и не перегорает быстро (но все равно дохнет, из-за этого цена на Алиэкспрессе космическая на него).
    Здесь необходим Фазовый регулятор мощности, то бишь твердотельное реле серии LA, проще назовем Диммером. Управляется по входу током от 4 до 40ма (может призабыл), на выходе меняется напряжение, потому щедящий режим.
    2. Ну, это мечта, при разгоне колонны есть момент, не прозевать начало повышения в кубе давления, резко понизить мощность или отключить ТЭНы. У меня стоит датчик давления — монометр от тонометра. При высоте колонны в 2 метра, давление от 5мм повышается до 20мм, дальше захлеб, потом стабилизируется на 10мм .
    Может какой датчик приспособить, или приляпать оптопару на стрелку монометра. Хотя бы в программе сделать аварийный вход, при подаче сигнала на него, отключать ТЭН и включать сигнал, а потом у кого и созреет что то.

    1. По порядку:
      1. Что такое ПИН-режим?
      С китайскими твердотельными реле уже был печальный опыт, поэтому я больше склоняюсь к Симисторной регулировке с детектором «0». У симистора управление 0-50ма, думаю, при желании, его можно будет заменить на твердотельное реле

      2. Для ардуино есть аналоговый датчик давления Mpx5010, можно использовать его с компаратором как аварийный датчик. Пока на pin9 — высокий уровень, все хорошо. При низком уровне срабатывает сирена и отключается нагрев на регуляторе мощности

  2. НА колонне чтобы контролировать давление достаточно иметь датчик температуры в насадке 15см от куба и естественно в узле отбора-все остальное «баловство» зачем усложнять???

  3. Я заказал Симистор BTA40-800B с радиатором 500см, Симисторную оптопару MOC3021M, Транзисторную оптопару 4N25M, Мост DB104
    Но это не окончательный вариант, комплектующие (кроме симистора) могут быть другие.
    Пока непонятно как точно измерить выходную мощность

    1. Мое видение измерение мощности:
      — датчик тока для ардуино , будем думать. .. .
      — обычно измеряю выпрямленное напряжение с тэна, измеряю стрелочным вольтметром на шкале постоянного напряжения, так вот это напряжение деленное на сопротивление ТЭНа и есть тепловая мощность. А то что пытаются тестером измерить напрямую , при фазовам управление, это неверный результат.

  4. Мой Взгляд:
    1. Верно
    2. Согласен , Первый (или второй нет разницы) выход — нерегулируемый, для разгона, отключается при какой-то t куба, например 70 градусов , (Чем коммутировать ? Коммутируется твердотельным реле с контролем Нуля SSR, напр. На 40А серии DA к примеру SSR-40DA.
    3. Второй выход — регулируемый СОГЛАСЕН, (фазовая регулировка мощности: Симистор+Детектор нуля или Твердотельное реле?) Тут противоречие: фазовове регулирование это применение твердотельного реле серии LA (управляется подпчей тока от 4 до 40 ма. Можно семистор+ динистор , ДЕТЕКТОР нуля тут не дружит с данной схемой.
    Проще купить SSR-25LA. , можно на меньшую мощность, обычно второй ТЭН порядка 1,5 квт.
    4. Согласен
    5. согласен
    6. согласен
    7. Реализуется само по себе после запуска проекта
    8. Согласен
    9. согласен

  5. Евгений, здравствуйте. Протестировал на макетке последнюю версию. Пора собирать. Вопрос: В ближайшем будущем под новую доработку планируете другую, доработанную материнскую плату, или дооборудование на отдельной будет.

  6. Евгений здравствуйте, я думаю надо рассматривать несколько вариантов регулирования нагрузки. У кого-то тэны, у кого-то индукция, у меня в разработке блин чугунный на 2 кВт с 4 контактами, как раз к дну моего куба подходит

    1. Здравствуйте, Алексей
      Долго думали на эту тему, решили использовать наиболее универсальный вариант (с 2 выходами):
      1 — фиксированный «Разгон», качает 100% мощности до достижения температуры куба 65-75;
      2 — регулируемый «Работа», качает 100% мощности до достижения температуры куба 65-75, затем уменьшается до заданной. Подойдет для регулировки любого нагревателя кроме индукции (для нее задаем 100% и регулируем самой плиткой)
      Он подойдет для подавляющего большинства аппаратов с электронагревом, управления другими типами нагрева не планируется.
      Лезть в схему индукции, или (не дай Бог) регулировки газа нельзя… Как бы беды не вышло

  7. Тогда осмелюсь предложить пару кнопок рядом с дисплеем + и — регулировать мощность вручную в режиме работа если вдруг телефон не подключен или села батарея. И этими же кнопками отключать и включать разгон.

  8. Я давно размышляю на эти темы, усложнять не стоит, вкл/откл Тэнов можно и автоматами, все равно их ставить требуется для безопасности на каждый ТЭН, тем более уже есть встроенная функция аварийного отключения, кому требуется подключить можно хоть сейчас , на этом ПО (ставь кнопку на пин D9) .
    Регулировку +/- мощности кнопками, я ЗА, но это уже после выпуска и опробования тестовой версии, уж …. ж д емм-с .

  9. Не совсем понятно зачем два выхода управления тэнами. Включить их паралельно , да и регулировать оба. Глубину регулировки мощности можно сделать 100% , хватит вполне. Тем более , всегда лучше разделить мощность на два тэна, температура поверхности будет меньше.
    Паралельно можно включать либо тэны и управлять одним симмистором помощнее, или управление двумя симмисторами (каждый на свой тэн)

  10. по управлению. Наверное , все-таки лучше симмистором и детектором нуля. При этом включение всегда делать сразу после нуля на полпериода сети. И по соотношению включенных/выключенных полупериодов регулировать мощность. Так будет минимум помех в сеть и на устройство управления.
    Варианты реализации
    1. При мощности 70% включаем на 70*10мс=700мс ,выключаем 300мс. (Дискретность регулирования 1%, период 1 сек)
    2. При мощности 70% включаем на 70 мс выключаем на 30 мс (Дискретность регулирования 10% период 100мс )
    3. При мощности 70% два полупериода включаем, один выключаем , два включаем- один выключаем — два включаем -один выключаем -один включаем и т.д. по кругу.
    (сложнее алгоритм , но можно получить как угодно малую дискретность при небольшом периоде , и соответственно колебании температуры тэна)
    Как по мне , достаточно п.2

    1. Два выхода — для владельцев индукции и «наборных» тэнов.
      Схема почти такая же, с отдельным детектором нуля. Подключение вместо светодиода, там 3 пина, один с аппаратными прерываниями для детектора, остальные на нагрузку
      А вот с автоматикой регулятор я еще не объединял т.к. непонятно чем точно измерить выходную мощность, сначала планировал тоже, процентной регулировкой ШИМа, но она нестабильна и плавает вместе с входным напряжением. А как точно измерить мощность…

      1. Я так понимаю, «индукция » не предусматривает регулировки мощности внешним регулятором (только на самом устройстве). Тогда открыл симмистор — и все , зачем релейный выход?
        «Наборные тэны» имеют смысл , если нет регулировки мощности. Тогда , включая их поочередно можно выбрать оптимальную мощность. Но если есть регулятор мощности , раздельное включение включение тэнов как-бы теряет смысл.

      2. А зачем мощность точно измерять? И какая точность нужна? Мощность ведь будет меняться автоматом с целью поддержания температуры ? Тогда индикации процентов должно хватить. Все равно они «гулять » будут.
        Ну , а если надо точно мерить — надо через разделительный трансформатор измерять напряжение сети , дальше квадрат напряжения делить на сопротивление ТЭНа и умножать на те же проценты ШИМ.

        1. Olexandr , не получиться Вам так измерить мощность выделяемую(потребляемую) ТЭНами, она должна быть среднеквадратической, а вот как ее измерить ардуинокой — вопрос. Обычно я измеряю инертным стрелочным прибором , хоть и есть погрешность но такая как у вас, у вас она может доходить до200%.

          1. Владимир, получится . Откуда погрешность 200% ? Рассчеты хоть прикидочные пожалуйста. Конечно , измерительную систему надо будет калибровать, поскольку разброс элементов даст о себе знать. Но это надо сделать один раз .
            Если Вам поверить, то мощность переменного тока цифровыми методами вообще мерить нельзя.

  11. Соглашусь с 2 ступенями регулировки, нерегулируемое реле и регулируемая ступень. Более универсальная получится, у всех разные нагреватели и на индукцию лучше реле а на тэн регулируемый ключ. Предлагаю вот такой адаптировать к данной схеме https://yadi.sk/i/a5PLePlc3SeJJc

    1. Да , если использовать такой ключ (фазное регулирование), то индукция действительно может с ним работать некорректро. Но такое регулирование имеет недостатки:
      1. Выходной сигнал НИКОГДА не будет синусоидой
      2. Большой уровень помех в сеть. По-хорошему обязательно надо фильтр.
      3. Невозможно получить 100% мощности и большая погрешность при малых мощностях.
      4. Схема посложнее, больше элементов.
      Преимущество по сравнению с ШИМ , который я описал выше вижу одно- больше быстродействие , но учитывая тепловую инерционность нагрузки оно совсем не преимущество.

      1. Дорогой, я столкнулся с подобным (ПИД) регулированием в Пивной автоматике, ничего хорошего, напряжение прыгает(мгновенное), видно по лампочкам, если как Вы предлагаете еще и в кучу собрать ТЭНы, то соседи прибегут (лампочки и техника дрыгаться будут как при работе сварки), пусть не сразу, молва все равно просочиться, и вам придется отказаться от автоматики. Да и ТЭН не выдержит долго этой дрочилки. Совет- читайте еще советские источники, регулировать мощность либо фазно, либо вырезать амплитуды, типа из 50 герц делать 25, через одну, но ардуино не сможет так регулировать, лично я походу соберу на отдельном ардуино, или просто на логике такую регулировку , а от ардуино, что управляет самогонным аппаратом, подать сигнал управления.

        1. Да , дорогой.
          1. ПИД (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%98%D0%94-%D1%80%D0%B5%D0%B3%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80) — это совсем не то, это о том , как контроллер должен высчитывать сигнал управления силовой схемой.
          2. Согласен по скачкам нагрузки , действительно, в варианте 1 период ШИМ — 1 секунда, это сильно заметно. В варианте 2 — 0,1 сек. , тоесть скачки будут максимум 50 мсек, это полегче. А в варианте 3 — это заметно не будет , поскольку период еще меньше. А если тэны разделить , и управлять ими со сдвигом, то будет совсем хорошо.
          3. По ТЭНам в таком режиме трудно сказать , действительно нет опыта , хотя сравнивать их с лампочкой — не совсем корректно , температуры совсем другие. Как отличается сопротивление горячего и холодного тэна?

          4. По советских источниках- ссылку пож. , меня по них учили.
          5.»либо вырезать амплитуды, типа из 50 герц делать 25, через одну, но ардуино не сможет так регулировать» — вариант 3 — я именно так и предлагал, но почему ардуино не сможет. Процесс не настолько быстрый , чтобы не успело.
          6. Вы предполагаете от ардуино какой сигнал управления подавать ? ШИМ, аналоговый , или просто — вкл/выкл. Хотя в данном случае их можно различить только по длительности периода.

          1. от самогоноавтоматике нужен только сигнал вкл /выкл, коль другие недоступны, а дрочить ТЭН я не намерен, все же 50 мс это не хорошо.

          2. в принципе, пойдет любой вариант, если сигнал типа пид или как вы предлагаете, его можно дефференцировать и подать на управление, я склонен к фазному управлению, помеха давится элементарно.

  12. Владимир, получится . Откуда погрешность 200% ? Рассчеты хоть прикидочные пожалуйста. Конечно , измерительную систему надо будет калибровать, поскольку разброс элементов даст о себе знать. Но это надо сделать один раз .
    Если Вам поверить, то мощность переменного тока цифровыми методами вообще мерить нельзя. Вот , прикинул. Мощность на тэне определяется формулой Р=(U^2/Ut^2)*Pt*k , где
    Ut- номинальное напряжение тэна
    Pt — его номинальная мощность
    U — напряжение в сети , измеренное ардуиной
    k — коэфициент заполнения ШИМ , или при других методах управления — коэфициент снижения мощности.
    Осталось измерить напряжение сети. Думаю , лучше всего использовать трансформатор (маленькииий) вольт на 20 , затем мостик диодный , затем нормирующий делитель напряжения и на аналоговый вход ардуины. Из этого же напряжения можно вылелить и ноль. При такой схеме погрешность будет минимальной.

    1. согласен, так измерить мощность вполне возможно. По Тэнам, два всегда лучше чем один, при отказе одного, всегда процесс закончим, а не так как давеча в пивном процессе у мня- один в шкафу, другой в работе,.. сдох, пока заменил, столько помучился… ., и не надо их в кучу, две розетки, перекинул и .. вперед.

  13. Евгений, добрый вечер, а куда делись комментарии к базовой автоматике?
    Схемы по регулятору мощности ещё нет?))

      1. ,,,По измерению мощности, возможно кому полезно: в ж, Радио видел схему измерения среднеквадратичное мощности усилителя , ,,. Применен древний оптрон- ОЭП-2, в котом стоит лампа накаливания, о как просто ларчик открывается!!!

  14. Евгений,
    Так что с регулятором? На какой стадии развитие проекта? Может проще и быстрее выполнить его на отдельном Ардуино, от тестировать, а уж потом, отработав совместно с нами, помошниками, как бы, внедрить в существующий вариант. Меня бы устроил вариант на отдельной ардуинки.

    1. Добрый день, Владимир
      Развитие, к сожалению, пока там же, но теперь свободного времени побольше
      План такой:
      1. До 01.11.2018 нужно привести приложения в соответствие с новыми требованиями Гугла, а это практически написать весь код заново…
      2. Сделать полноценный WiFi в бесплатной версии и убрать расширенную версию из общего доступа
      3. Доделать Автоматику (добавить регулятор мощности и фракционник)
      Думаю в ноябре все закончить

  15. Евгений, добрый вечер! собираю Ваше изобретение. схема полная с LCD всеми датчиками. На данный момент проблема с включением клапана. Нажимаю галочку, но реле не отрабатывает (светодиод на wi-fi модуле в этот момент моргает) Wifi взял ESP-12F (при прошивке, оказалось что в прошивальщике нужно было выставить SPIMODE в DOUT). Управление по 0 (использую выход D8). При включении питания реле на секунду включается. Светодиод после подачи питания, всегда горит синим. Если в программе нажать стрелочки по кругу, то внизу надпись «автоматика не доступна», хотя температуру датчики показывают. Регуляторы «грубо, точно» вращают от 0 до 100, моргает только чуть выше надписть «клапан открыт (закрыт)» красным цветом. По BT также не управляется.

  16. Здравствуйте !
    У меня вопрос, можно ли добавить выходы на клапаны (3шт) для разделение фракций. И датчик уровня возможно оптика, или резистивный (например отбор 700мл голов в ёмкость)

    1. Добрый день.
      Можно конечно, но т.к. автоматическое переключение фракций требует и изменения мощности нагрева, сделаю после регулятора мощности
      Вопрос — нужен ли датчик уровня для переключения фракций?

      Предлагаю так:
      Головы по времени (скорость отбора нам известна)
      Тело по какому-то порогу ШИМа
      Хвосты — по температуре куба

    2. резистивный не пойдет, сопротивление спиртов более 1мом при расстоянии 5мм между щупами.
      Если только примастрячить поплавок и контакт… резистор далее.

  17. В «0» шим все тоже самое, «клапан закрыт» моргает красным, а при нажатии на стрелочки по кругу, пишет, что автоматика не не доступна. С питанием думаю, что нормально, при попытке включения реле, никакой просадки по питанию на осциллографе не наблюдается. А не может это быть проблемы с android 8? Или такое ощущение, что andruido не знает, что у него есть реле, нигде не надо было чтото дополнительно включать, кроме как в программе?

  18. Проблема стала выяснятья. Между Wifi и andruino стоит сопротивление 300 Ом. Так вот со стороны входа в andruino имеется «1». Я так понимаю, что со стороны возможно ch340 чтото очень хорошо поддягивает этот вход к «1». Аккуратно отпаял 30 пин на проце, соединил его с TX Wifi и управление пошло. Наверно придется выпаивать andruino и смотреть его снизу. Но появилась сразу же еще одна проблема, Wifi не сбрасывается до начальных настроек после выключения питания….

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *