Коммутация ТТР индуктивной нагрузки [Архив]

Александр_ru

17.05.2017, 09:01

Доброе время суток Уважаемые!
Возник такой вопрос, необходимо управлять индукционным нагревателем ВИН-3,предполагается ШИМ регулирование. Мощность 3 кВт, Imax=18A, пусковых токов со слов производителя нет, с их же слов, cos (фи)=0,87....0,93 Реально ли принять для коммутации питания нагревателя ТТР с вменяемыми для не промышленного применения характеристиками и соответственно стоимостью :)
Исходя из cos (фи), на мой взгляд(могу ошибаться),нагрузка слабоиндуктивная, хотелось бы услышать Ваше мнение относительно этой затеи :)
P.S. вот как-бы такое BDH-25044.ZD3, с запасом :)

Woolfy

17.05.2017, 14:45

Вполне возможно, что производитель ВИН-3 чего-то недоговаривает. У меня сразу возникло два вопроса:
1. будет ли этот ВИН-3 работать именно в режиме ШИМ (частые вкл-откл с дискретностью 10 мс)?
2. запас по току я бы выбрал 2-3, т.е. взял реле на 40 А.

Александр_ru

17.05.2017, 15:04

Woolfy, спасибо за внимание! :)
1. В "букваре-паспорте" сказано, режим работы-постоянный,или кратковременно-повторный. Общался с ними, но как-то...то-ли "тупят слегка, то-ли что.....но выяснил, что когда ранее, они применяли блок импульсного управления нагревателем(это они так ШИМ управление называют), но в виду того, что сам по себе этот блок сильно увеличивал стоимость комплекта, отказались о него....так что в принципе, наверно реализуемо всё. И да, режим ШИМ не обязательно 10мс, дело в том, что даже "хороший" контактор загнётся от частого переключения,а по стоимости он и ТТР сопоставимы (предпочитаю SE модульные контакторы)
2. О "запасе" :) характер нагрузки-индуктивный, хотя и не сильно, cos(фи) я у них вытянул(в паспорте нет), но кто его знает, какой на самом деле :). Для чисто резистивной нагрузки производители ТТР рекомендуют такой запас, а то и более брать, а уж для индуктивной, много значительно больше.... хотя индукционный нагреватель и не "асинхронник" 3-х киловатный, но запас поболее должен быть, чем для резистивной нагрузки....
хочется пожалуй чуть "перебдеть", чем "недобдеть", т.е. и "обвязать" ТТР нормально, на радиатор(без принудительного), с варистором и "автоматом" класса В(или лучше, но ценник заоблачный) в цепи нагрузки, ну и по управлению от ПЛК развязаться "оптикой".
так-то я конечно "загнул" наверно 188А-ным ТТР, ближайший 150А , на сильноиндуктивной-20А

Woolfy

18.05.2017, 15:11

Попробуйте найти эксплуатантов (потребителей) этих самых ВИН-3 и выяснить у них надёжность сего девайса, а также минимально необходимое время включения (работы). Ну и в программе предусмотреть мин. время импульса ШИМ. Я, к сожалению (или к счастью:)), с ними не знаком.

Александр_ru

18.05.2017, 15:45

дык...в том и засада, что нет таких "под рукой" реальных, что-бы переговорить можно, а то и "руками потрогать" :), по инету, "всяко-разно" говорят, в зависимости от ориентации сайта :) и как правило это "домохозяины", которым "дядя всё сделал" :)
минимальное будет ограничено скорость переключения ТТР(это паспортные данные от реле), оно как раз и составляет порядка 10 мс(для данного). Инерционность всей системы достаточно большая, так что с мс можно и не заморачиваться.

IVM

18.05.2017, 18:22

В чем собственно проблема ? ВИН-3 комплектуется шкафом управления. Зачем самому что-то городить ? И какой может быть ШИМ на переменном токе ? Если речь идет об индукционном нагреве, то скорее всего в родном блоке управления сетевое напряжение выпрямляется, фильтруется, подается на ВЧ генератор. ВЧ напряжение подается на индуктор.

Как автор темы собирается использовать ТТР ума не приложу. Бред все это.

На этих страницах все разжевано:

https://remont-system.ru/vodonagrevateli/kak-sdelat-indukcionnyy-nagrevatel-vody-svoimi-rukami

http://tavannaya.ru/santexnika/vodonagrevatel/indukcionnyj.html

Там все так, как я и предполагал. ;)

Александр_ru

19.05.2017, 08:24

В чем собственно проблема ? ВИН-3 комплектуется шкафом управления. Зачем самому что-то городить ?
Вы видели этот шкаф? :) автомат+контактор+терморегулятор для "тёплого пола", вот и весь шкаф :)

Зачем самому что-то городить ?
затем, что за стоимость(сопоставимую) предлагаемого производителем шкафа в комплекте, я соберу значительно более качественный

Если речь идет об индукционном нагреве, то скорее всего в родном блоке управления сетевое напряжение выпрямляется, фильтруется, подается на ВЧ генератор. ВЧ напряжение подается на индуктор.

нет,хотя изначально я тоже так думал, изучая информацию в инете и в сравнении с аналогичным нагревателем SAV. Так вот, во многих источниках, где сравниваются эти нагреватели, заявляется, что типо мол ВИН работает на ВЧ(порядка нескольких килогерц), а SAV- 50 ГЦ. А теперь пампарам, ответ производителя ВИН "Альтернативная энергия" :) как раз на вопрос о том, как работает нагреватель и какой тип нагрузки создаёт он для питающей сети.
http://f22.ifotki.info/org/99e68174db24f321659043604a1c7154511881277829968.jp g (http://i-fotki.info/)

И какой может быть ШИМ на переменном токе ?
http://www.termodat.spb.ru/upravl.htm вот так :)

Как автор темы собирается использовать ТТР ума не приложу. Бред все это.
как силовой элемент коммутации питания нагревателя :)

На этих страницах все разжевано:Там все так, как я и предполагал
спасибо, но колхозить я не хочу, рискуя получить залитое горячим антифризом помещение, даже при отсутствии там людей :) У меня несколько иной подход к решению подобных вопросов :)

IVM

19.05.2017, 09:36

Вам слово индукционный что-нибудь говорит ? С вашими скудными познаниями в области физических процессов в такие дела лучше вообще не соваться.

Александр_ru

19.05.2017, 09:42

Вам слово индукционный что-нибудь говорит ? С вашими познаниями в области физических процессов в такие дела лучше вообще не соваться.
А Вы хам, это так, коротко.... что-бы не вступать в дискуссию о Ваших знаниях физических процессов :)

IVM

19.05.2017, 10:49

А Вы хам, это так, коротко.... что-бы не вступать в дискуссию о Ваших знаниях физических процессов :)

Да хоть как. Диагноз я поставил верно.

Александр_ru

19.05.2017, 10:58

Да хоть как. Диагноз я поставил верно.
диагноз, пусть и неправильный всё лучше, чем Ваш эпикриз на предмет хамства :)
Вы потроллить меня что-ли решили?( отвечать не нужно) :)))))

IVM

19.05.2017, 11:50

Вы потроллить меня что-ли решили?

Нет, просветить, но ты какой-то непонятлевый. Ты, наверное, в школе плохо учился. ;)

Александр_ru

19.05.2017, 13:17

Нет, просветить, но ты какой-то непонятлевый. Ты, наверное, в школе плохо учился. ;)
писать грамотно для начала научитесь, понятливый Вы наш :))))
по вопросу темы есть что дельное сказать? нет? вот и успокойтесь с Богом, хамло !

Petrovi4

19.05.2017, 21:07

Тогда по теме. Вы не путаете тип нагревателя и род сетевой нагрузки.
Первое вам ограничит варианты управления, второе коммутационные аппараты.
Индукционный нагрев В ПРИНЦИПЕ не может обойтись без блока управления с мозгами. И при этом в зависимости от схемы этот блок может не давать индуктивной нагрузки для электросети, но при этом он также может и не заработать от ТТР. И да, ШИМ НЕ РАБОТАЕТ на переменном напряжении, там мажет быть фазовое управление, ограничение количества полупериодов но не ШИМ.

Александр_ru

19.05.2017, 21:42

Petrovi4, ок, по теме интереснее :) Вы тему изначально читали? именно тип нагревателя и род сетевой нагрузки были связаны в сути темы, о чём был задан вопрос производителям нагревателя. Ничего не ограничивает меня, равно как и производителя, в своё время поставляющего соответствующий шкаф управления(импульсного), но снятого с производства ввиду того, что стоимость такого управления значительно влияло на стоимость комплекта оборудования.
знакомимся :)
http://f22.ifotki.info/org/c7ad2dd116b50fdf30e849c3c039ec365e8cf1277878916.jp g (http://i-fotki.info/)
относительно ШИМ управления :)
интервал ШИМ я могу выбрать сколь угодно мне пригодный, учитывая инерционность системы в целом,допустим, это 5 сек, эти 5 сек я могу заполнять интервалами включенного сотояния, от 5 сек(всегда включен), до минимально допустимого (скорость переключения ТТР)

Александр_ru

19.05.2017, 22:03

особенно забавляет пульт управлением по GSM, в моём варианте, система в целом управляется в том числе и по GSM, но по ModbusRTU, устройствами в этой сети. Да-да, sms команды для slave-приборов :)
к примеру: установить заданную температуру в помещении :) это всё реально , приборов только, позволяющих сделать это, в РФ немного.....или стоимость IPC ограничивает, если дальше не искать.... :)))))

Александр_ru

19.05.2017, 22:26

странно, что подобный прибор никого не интересует...... признаться, нашёл его не сразу, ну если исключить https://ipc2u.ru/ ценник подобного девайса " слегка" смутил для персонального применения :)

Petrovi4

22.05.2017, 11:10

И опять не совсем туда смотрим. Если у нас в блоке управления стоит накопительный конденсатор, то ТТР применять нежелательно из-за пусковых токов, если же пусковые токи не превышают рабочих, то проблем быть не должно. Минимальный интервал работы прибора у нас также будет ограничен скоростью выхода в работу самого нагревателя (ТТР дает 10мс, 1 полупериод) и тот режим работы который вы указали правильнее называть пропорциональным, ШИМ все же подразумевает несколько иное.

Александр_ru

22.05.2017, 11:49

Petrovi4, нет в оригинальном (от производителя) шкафе управления "накопительного конденсатора", выше я уже говорил, состав "их" шкафа управления.
опять же, со слов производителя, пусковые токи отсутствуют(очевидно они есть, но имеют небольшое значение относительно рабочих токов)
Рабочий ток нагревателя 18 А, ТТР предполагается на 188 А(резистивная нагрузка),при коммутации сильноиндуктивной нагрузки 25 А

Минимальный интервал работы прибора у нас также будет ограничен скоростью выхода в работу самого нагревателя (ТТР дает 10мс, 1 полупериод) и тот режим работы который вы указали правильнее называть пропорциональным, ШИМ все же подразумевает несколько иное.
Индукционный нагреватель в отличие от ТЭНового, начинает передавать мощность(осуществлять нагрев) теплоносителю сразу, ТЭНы не нужно разогревать. ТТР может быть включен сколь угодно долго, пока не выключить его по достижении необходимых условий, например температура "обратки", или макс. температуры "прямой" воды" или достижению иных условий. Включать/выключать мы его не можем "быстрее" 10 мс, т.к. тех.данные самого ТТР. Примерный вариант времени включения/отключения я выше озвучивал. Да, Вы совершенно правы, с известными допущениями этот вариант управления можно назвать позиционным, но по сути, ШИМ и есть, "модернизированный" позиционный способ управления, только с той разницей, что определяется период ШИМ регулирования, в котором регулируется(управляется) длина(ширина) периода(импульса) включенного состояния, в данном случае, включая/отключая ТТР, я коммутирую сетевое питание нагревателя. ШИМ-широтноимпульсная модуляция
На первом этапе,до момента отработки ПО, ТТР нагрузка будет просто коммутироваться, и по сути, вопрос был только в выборе ТТР для управления такой нагрузкой.

Определённой задачей будет определение необходимого времени включения ТТР(и нагрузки), что бы за это время произошли регистрируемые изменения температуры теплоносителя или температуры в помещении

maximov2009

22.05.2017, 12:28

Добрый день. IVM абсолютно прав, в плане работы индукционного нагревателя.
Управление типа ШИМ возможно только прерыванием работы самого ВЧ генератора. Но ни в коем случае не прерыванием питания в режиме ШИМ самой установки в целом. Тем более с 10мс периодом. За это время может и генератор не успеть запуститься а за счёт частых переходных процессов точно быстро кирдык установке придёт.

Вы можете использовать ТТР по питанию только для стандартного включения и выключения по достижению температуры уставки с гистерезисом. По обычному 2 позиционному закону регулирования. И если для питания ВЧ генератора стоит импульсный блок питания (скорее всего), то опасаться надо не индуктивной нагрузки, а бросков тока при включении.
А если нет блока питания и ВЧ генератора - то это не индукционный котёл а обычный обман. Спиральный ТЭН на 18кВт и всё.

Вообще то тема к форуму честно говоря отношения не имеет вообще. ОВЕН не производит таких котлов и ТТР тоже.
Сразу оговорюсь что, высказал своё мнение и в полемику вступать не буду.
С уважением.

Eugene.A

22.05.2017, 12:34

Индукционный нагреватель в отличие от ТЭНового, начинает передавать мощность(осуществлять нагрев) теплоносителю сразу
Вы что, полагаете, что электромагнитное поле нагревает непосредственно воду? На это способна только микроволновка, с её гигагерцами. У вас поле греет металлоконструкции, т.е. механизм нагрева такой же, как и с ТЭНами. И так же требуется время для прогрева, т.к. металл имеет собственную теплоёмкость. И так же после выключения металл будет продолжать греть воду, пока температуры не выровняются, т.е. будет выбег температуры.

Александр_ru

22.05.2017, 13:03

maximov2009, Добрый день! IVM прав скорее относительно, т.к. озвучил своё мнение , ещё и в хамском виде.
Из каких соображений Вы решили, что у названного нагревателя есть ВЧ-генератор? , питание у нагревателя промышленное, сетевое,однофазное(в моей модели) 230в./50 Гц Производитель утверждает совершенно обратно, знакомьтесь с его ответом в теме выше.
Укажите пожалуйста сообщение в теме, где я собирался коммутировать нагрузку с 10мс периодом? :)
Вопрос о ШИМ регулировании, это смежный вопрос , прямой вопрос темы- частое включение/отключение прибора с индуктивной нагрузкой, а т.к. контактор долго в таком режиме не проработает и появилась необходимость применения и выбора ТТР. Ещё раз- ознакомьтесь с ответом производителя нагревателя. НЕТ какого либо отдельного БП и ВЧ преобразований.

Вообще то тема к форуму честно говоря отношения не имеет вообще. ОВЕН не производит таких котлов и ТТР тоже.
как минимум, ОВЕН продаёт ТТР(пусть и не своего производства), в заголовке темы нагреватель никак не звучит, в своём первом сообщении я лишь озвучил тип и модель нагрузки.
Спасибо за мнение и внимание!

Александр_ru

22.05.2017, 13:21

Вы что, полагаете, что электромагнитное поле нагревает непосредственно воду? На это способна только микроволновка, с её гигагерцами. У вас поле греет металлоконструкции, т.е. механизм нагрева такой же, как и с ТЭНами. И так же требуется время для прогрева, т.к. металл имеет собственную теплоёмкость. И так же после выключения металл будет продолжать греть воду, пока температуры не выровняются, т.е. будет выбег температуры.
Вы правы, я не вдавался в рамках названия темы в особенности работы индукционного нагревателя, т.к. вопрос был(и есть) о коммутации индуктивной нагрузки. Но если Вас интересует, то индукционный нагреватель значительно более быстрее нагревает теплоноситель, в отличии от ТЭНов. В режиме "прогрева", нагреватель может быть включен постоянно весь период ШИМ регулирования, по мере приближения к заданным условиям (температура) и с заданным гистерезисом , нагреватель будет включаться импульсно, передавая теплоносителю энергию порциями, всё в зависимости от настроек "мозга" управления , позволяя избегать "перегрева". Ранее и выше я говорил, что разумеется, инерционность системы присутствует, но соответствующими настройками режима работы, можно оптимизировать работы системы отопления.
Для будущих потенциально возможных участников темы:
Предлагаю абстрагироваться от индукционного нагревателя (иначе тема приобретает несколько иное направление), а по сути вопроса темы: коммутация ТТР индукционной нагрузки
1. является ли указанная нагрузка с названным cos(фи) сильноиндукционной ?

Eugene.A

22.05.2017, 13:46

индукционный нагреватель значительно более быстрее нагревает теплоноситель, в отличии от ТЭНов.
Не вижу разницы между нагрева железяки нихромом и эл. полем. Инерция никуда не денется. Но не суть.
Суть в том, что реально неизвестен принцип, реализованный в данной конструкции, и, соответственно, и не представляется возможным принять ответственное решение о способе коммутации нагрузки. Надо достоверно знать конструкцию нагревателя, его параметры.
Неужели там нагрев осуществляется просто токами Фуко, наводимыми эл. маг. полем с частотой 50 Гц в железяке?
Если это так, то при включении может наблюдаться большой, с кратностью 20-50 импульс тока из-за остаточной намагниченности сердечника и коммутации ТТР в момент перехода напряжения через ноль.
Пробовали когда-нибудь включать в розетку мощные трансформаторы? Не замечали, что при этом иногда моргает свет? Причем не всегда, зависит от фазы, в которую попадает момент включения. Вот недавно мне потребовался ЛАТР, у меня есть 9-амперный. При его включении без нагрузки пару раз выбивало 16-амперный автомат в щитке. Он совершенно исправный, после удачного включения работает часами.
Не уверен, что ТТР воспримет это безболезненно.

Александр_ru

22.05.2017, 13:54

вот как предполагается использовать ШИМ
http://f22.ifotki.info/org/b22d7cb2f9d00a091bd090f332a1d0d0511881278110035.jp g (http://i-fotki.info/)

Eugene.A , в ТЭНах сначала нагревается нихром, потом кварцевый песок, потом мет.трубка и только потом теплоноситель. В индукционном, очень быстро поверхность(тонкий слой) и от него-теплоноситель, по мере работы инд.нагревателя, происходит более глубокий нагрев мет. деталей. По теории и практике, индукционный нагреватель более быстро нагревает теплоноситель, разумеется при равных мощностях нагревателей. Инерционность нагрева индукционных меньше, чем ТЭНовых.

Суть в том, что реально неизвестен принцип, реализованный в данной конструкции, и, соответственно, и не представляется возможным принять ответственное решение о способе коммутации нагрузки. Надо достоверно знать конструкцию нагревателя, его параметры.
Неужели там нагрев осуществляется просто токами Фуко, наводимыми эл. маг. полем с частотой 50 Гц в железяке?

Вот!!! это момент истины :) а со слов производителей, материалы ещё "особенные" используются"

Eugene.A

22.05.2017, 14:04

В индукционном, очень быстро поверхность(тонкий слой)
То, что вы имеете в виду, называется скин-эффект. При 50 герцах он пренебрежимо мал, наблюдаться будет, я думаю, в слое толщиной в метры. Скин-эффект в тонком слое наблюдается на мегагерцах. Серебром покрывают проводники только для ВЧ техники. Так что прогреваться будет вся железяка, насквозь.

Александр_ru

22.05.2017, 14:10

Если это так, то при включении может наблюдаться большой, с кратностью 20-50 импульс тока из-за остаточной намагниченности сердечника и коммутации ТТР в момент перехода напряжения через ноль.
Пробовали когда-нибудь включать в розетку мощные трансформаторы? Не замечали, что при этом иногда моргает свет? Причем не всегда, зависит от фазы, в которую попадает момент включения. Вот недавно мне потребовался ЛАТР, у меня есть 9-амперный. При его включении без нагрузки пару раз выбивало 16-амперный автомат в щитке. Он совершенно исправный, после удачного включения работает часами.
Не уверен, что ТТР воспримет это безболезненно.
ну так вопрос темы так и звучит: коммутация ТТР индуктивной нагрузки :)
"прописные истины" мне не нужно объяснять :) пальцы в розетку я тоже пробовать совать не собираюсь, результат мне известен и без сования :) (шутка)
мне не совсем понятен заявленный производителем cos(фи), потому как у сильноиндуктивных нагрузок, он заметно меньше.....предварительно выбрано ТТР с Imax=250 А (модель я в начале темы озвучил), вот и вопрос собственно....

Александр_ru

22.05.2017, 14:15

То, что вы имеете в виду, называется скин-эффект
да не суть....слишком глубоко не будем залезать в "физику". Просто по факту, индукционный быстрее нагревает теплоноситель, чем ТЭНовый (при равных условиях)и всё, инерционность нагрева теплоносителя меньше, просто принимаем этот факт. "Железка" нагреется вся, согласен, но начнёт она нагреваться от поверхности, а не из "глубины железки" :)
Ваше мнение по предполагаемому выбору ТТР ? :)
слава Богу, общение становится конструктивным :)

Eugene.A

22.05.2017, 14:19

Бросок тока при включении никак не связан именно с индуктивным характером нагрузки. Он порождается остаточной намагниченностью сердечника и насыщением материала сердечника при совпадении вектора намагниченности с намагничивающим полем в мамент включения. Поэтому измерения, например, индуктивности ничего не покажут в этом плане. Причём время переходного процесса может достигать нескольких секунд, а ток превышать номинальный в десятки раз. Зависит это от материала сердечника. В индуктивностях без сердечника или с сердечником с большим запасом по насыщению этого явления нет.
Именно поэтому ваша конструкция - кот в мешке, поскольку ни материал, ни конструкция сердечника неизвестны.
Единственный способ, который приходит в голову - это провести лабораторную работу, и снять осциллограммы тока переходного процесса. И тогда уже принимать решение.
http://electricalschool.info/main/ekspluat/723-tok-vkljuchenija-transformatora.html
http://rzia.ru/topic6402-brosok-toka-namagnichivaniya-btn.html

Александр_ru

22.05.2017, 14:27

Для "лабораторной работы" :) нужен как минимум оригинальный нагреватель, потому лабораторной работой это уже не назвать, т.е. снятие осциоллограмм можно произвести будет только " в натуре" :) собрать на контакторе и посмотреть, затем уже принимать решение о целесообразности применения ТТР. Нормальный ход, причём контактор совершенно не обязательно сильно качественный(стоимость), главное, подходящий по коммутируемому току.
да, был бы это "не кот в мешке", я бы и не обратился с вопросом темы , просто не приходилось ранее коммутировать такую нагрузку с использованием ТТР