Регулировка температуры 2/3 канала

[keysansa]

Обратились знакомые за помощью.
У них терморегулятор, на два канала. Используются зарубежные "головы" для регулирования (с управлением +/- дельта). Для нагрева, так же, зарубежные нагреватели, соединенные "звездой". Оба канала защищены одним С40 автоматом.
Пожаловались на то, что часто меняют пускатели.
Каюсь, сразу в проблему не вник, посоветовал симмисторные "реле" OWEN серии HT.
Оказалось, я ошибся в подборе радиаторов (заказал меньшие, чем рекомендованы на сайте owen), при этом, решили не менять радиаторы ("реле" на 40А, по факту потребление 9А по фазе), не из за экономии, а из за отсутствия времени. Выфрезеровали мешающие ребра, отполировали пятно контакта, поставили на пасту.
После того, как сгорело первое реле, измерил температуру радиатора реле в работе, оказалось, 42 градуса. Заказал радиаторы, которые идут как рекомендованные, плюс вентиляторы для них.
Однако, они все еще едут а пока появляются новые сгоревшие симмисторные "реле".
Стало понятно, что "тут что-то не так". Оказалось, что сгорают не "реле", а нагреватели. Которые "тянут за собой реле". Происходит это после выходных, когда включают нагреватели "на холодную". При этом, один из нагревателей "дает дуба" и тянет за собой "реле". Так же выяснилось, что пускатели меняли именно из-за того, что закоротивший нагреватель приводил к выгоранию контактов пускателя.
Как разобрался в источнике проблем, сразу было решено заменить 1 C40 автомат на 2*3 предохранителя, однако менять каждую неделю и предохранитель и нагреватель - тоже не комильфо.
Думаю заменить "головы" управляющие нагревателем на те, которые умеют в PID ШИМ, но что бы они умели в "рампу нагрева", что бы нагреватели "на холодную" не включались на 100% (так как после достижения рабочей температуры нагреватель нормально работает неделю).

Есть что-то такое у OWEN?

[Eugene.A]

Вы уверены, что нагреватели именно коротят? Мне трудно такое представить. Обычно их пробивает на корпус. В таком случае следует коммутировать не фазы звезды, а в точке нейтрали. Тогда при закорачивании на землю просто выбъет автомат, контактор/твердотелка не пострадает.

[keysansa]

Вы уверены, что нагреватели именно коротят? Мне трудно такое представить. Обычно их пробивает на корпус. В таком случае следует коммутировать не фазы звезды, а в точке нейтрали. Тогда при закорачивании на землю просто выбъет автомат, контактор/твердотелка не пострадает.

Хороший вариант. Спасибо. Проверю, как попаду на производство.
То, что это межвитковое, на мой взгляд, свидетельствует то, что при работе от пускателей, автомат С40 не выбивает, пока не горят контакты.

[keysansa]

Допускаю, что межвитковое в конце концов приводит к замыканию на землю, но это основного вопроса не решает:
Как сберечь такие нежные нагреватели.

[Eugene.A]

Может быть, тогда лучше применить БУСТ (Плавный выход на заданный уровень мощности для предотвращения резких перегрузок питающей сети или защиты нагревателей)?
https://owen.ru/product/bust2/specifications

[Сергей0308]

Может быть, тогда лучше применить БУСТ (Плавный выход на заданный уровень мощности для предотвращения резких перегрузок питающей сети или защиты нагревателей)?
https://owen.ru/product/bust2/specifications

Это какой-то дорогой полуфабрикат, может это лучше подойдёт: https://owen.ru/product/meyertec_dru3
Хотя бы силовая часть уже присутствует!

[Eugene.A]

Это какой-то дорогой полуфабрикат, может это лучше подойдёт: https://owen.ru/product/meyertec_dru3
Хотя бы силовая часть уже присутствует!

Но если опять вышибет силовую часть, замена симисторов посложнее будет. Тем более, что симисторы, как я понял, уже есть с радиаторами.

[Ollema]

А автоматы на каждый нагреватель? Явно неправильно спроектировано. Если коротит нагреватель, то его автомат и должен отключать.

[Сергей0308]

А автоматы на каждый нагреватель? Явно неправильно спроектировано. Если коротит нагреватель, то его автомат и должен отключать.

Мне кажется так будет лучше!
Тем более автоматический выключатель на 10-16А не много стоит!
На управление я обычно стараюсь ставить отдельный автоматический выключатель. Так, не включая нагрузки, можно проверить работоспособность регуляторов.
И, как ранее советовали, коммутацию ТТР лучше делать по нулевому рабочему проводнику, ТТР не сгорит при К. З. на землю, но наверно потребуется дополнительный кабель тянуть к ТЭН-ам.
И, как бюджетный вариант я вижу ПР200 пятой модификации с 4 транзисторными выходами, для них уже имеется аппаратный ШИМ + ТТР - вот вам 4 регулятора с ШИМ.
Датчики температуры можно подключить через нормирующие преобразователи:
https://owen.ru/product/npt
или ТРМ200(по RS485):
https://owen.ru/product/trm200
ещё и показывать будет.

[keysansa]

Спасибо всем за ответы.


Может быть, тогда лучше применить БУСТ (Плавный выход на заданный уровень мощности для предотвращения резких перегрузок питающей сети или защиты нагревателей)?
https://owen.ru/product/bust2/specifications

Буст мы использовали в другом проекте, правда лет 5 назад. Как я понял - он просто может регулировать мощность пропорционально входному сигналу. Что не отменяет устройства, которое будет формировать рампу нагрева.


Это какой-то дорогой полуфабрикат, может это лучше подойдёт: https://owen.ru/product/meyertec_dru3
Хотя бы силовая часть уже присутствует!
Это я еще не щупал, но имею опыт работы с Eurotherm PowerControl. Хорошая штука, aka частотник для активной нагрузки, с защитой, шиной обмена, надо почитать, умеет ли DRU в рампу. Хоть и дороговато выходит (в данной ситуации).


Но если опять вышибет силовую часть, замена симисторов посложнее будет. Тем более, что симисторы, как я понял, уже есть с радиаторами.
У Eurorotherm хорошая защита от КЗ. DRU так не защищают? Мне кажется должны.


А автоматы на каждый нагреватель? Явно неправильно спроектировано. Если коротит нагреватель, то его автомат и должен отключать.
Нет, И это заводская схема. Но опять, же повторюсь, защита схемы - важно, но сейчас важнее то, что выходят из строя нагреватели.



Мне кажется так будет лучше!
Тем более автоматический выключатель на 10-16А не много стоит!
На управление я обычно стараюсь ставить отдельный автоматический выключатель. Так, не включая нагрузки, можно проверить работоспособность регуляторов.
И, как ранее советовали, коммутацию ТТР лучше делать по нулевому рабочему проводнику, ТТР не сгорит при К. З. на землю, но наверно потребуется дополнительный кабель тянуть к ТЭН-ам.
И, как бюджетный вариант я вижу ПР200 пятой модификации с 4 транзисторными выходами, для них уже имеется аппаратный ШИМ + ТТР - вот вам уже 4 регулятора с ШИМ(+ 2 с помощью аналоговых выходов).
Датчики температуры можно подключить через нормирующие преобразователи:
https://owen.ru/product/npt
или ТРМ200(по RS485):
https://owen.ru/product/trm200
ещё и показывать будет.
Абсолютно согласен, что надо разделить защиту по нагревателям. Но предохранителями, а не автоматами. А на управление и так стоит отдельный B2.
Коммутацию по нулю - сделаем, согласен - хороший вариант.

На счет ПР200 - система нагревания - часть установки. Там есть и контроллер, который управляет остальными узлами. Однако, разработчиками, нагрев был вынесен в отдельный шкаф, и практически не зависим (сообщает сухим контактом, что температура в допуске). Это достаточно удобно, на некоторых техоперациях нагрев не нужен. Можно конечно, связать эти шкафы в один... Но пока не особо нравится.
ТРМ200 умеет в рампу?

[Eugene.A]

У Eurorotherm хорошая защита от КЗ. DRU так не защищают? Мне кажется должны.

Надёжная защита симисторов/тиристоров обеспечивается быстродействующими предохранителями только при наличии реакторов. Они ограничивают крутизну нарастания тока КЗ, давая время на срабатывание предохранителей. Вы их(реакторы) видели? Их цену? Да и предохранители такие весьма недёшевы.

[Eugene.A]

Буст мы использовали в другом проекте, правда лет 5 назад. Как я понял - он просто может регулировать мощность пропорционально входному сигналу. Что не отменяет устройства, которое будет формировать рампу нагрева.

БУСТ-2
Максимальная скорость
изменения выходной
величины
20…25 % от шкалы выходного
сигнала в 1 с
(выход на номинальную
мощность не более 4 с)
Если вы считаете, что этого недостаточно, можно при управлении 0-10 В зашунтировать аналоговый вход конденсатором, а задающий сигнал подать через резистор, это и создаст рампу.

[keysansa]

Надёжная защита симисторов/тиристоров обеспечивается быстродействующими предохранителями только при наличии реакторов. Они ограничивают крутизну нарастания тока КЗ, давая время на срабатывание предохранителей. Вы их(реакторы) видели? Их цену? Да и предохранители такие весьма недёшевы.

1. Я полностью согласен, и сам использую при проектировании, защиту электронных устройств именно предохранителями.
2. Не надо обычные дроссели называть страшным словом "реакторы" )
3. Если их перестать называть реакторами, то цена снижается очень быстро. Это мы проходили, когда только начали внедрять частотники.
4. Предохранитель быстрее автоматического выключателя в любом случае.

ЗЫ. Я не против DRM в принципе, мне нравится, что у вас появились данные устройства в продаже. Если у меня будет проект с распределенным нагревом - с 99% вероятностью, я их попробую.

[keysansa]

БУСТ-2
Максимальная скорость
изменения выходной
величины
20…25 % от шкалы выходного
сигнала в 1 с
(выход на номинальную
мощность не более 4 с)
Если вы считаете, что этого недостаточно, можно при управлении 0-10 В зашунтировать аналоговый вход конденсатором, а задающий сигнал подать через резистор, это и создаст рампу.

С максимальным нагревом, на рабочую температуру машина выходим минут через 10-15. Там плита есть, стальная, но большая. В рабочем режиме, как я помню, нагреватели включаются секунд на 30-40.
Я понимаю, что возможно проще сменить нагреватели, если при ограничении рампы, время выхода машины в рабочий режим будет 5-6 часов.
Или все-таки перейти на управление от контроллера, и просто сделать таймер включения, что бы машина запускалась сама в понедельник в 2 часа ночи.

[Eugene.A]

2. Не надо обычные дроссели называть страшным словом "реакторы" )
3. Если их перестать называть реакторами, то цена снижается очень быстро.
Принципиальная разница у них в том, что реактор не имеет сердечника, который при токе короткого замыкания входит в насыщение и его индуктивность мгновенно уменьшается. Защита симисторов и IGBT транзисторов частотников существенно отличаются. Транзистор может быть заперт очень быстро в любой момент времени. Симистор, открытый в начале полупериода сети, не может быть заперт до конца полупериода, а это очень долго.
Это всё я испытывал на собственном опыте обслуживания электроприводов в течение трёх десятков лет.
Намотаны реакторы обычно медной лентой.

[keysansa]

Индуктивность у катушки на сердечнике больше, чем без сердечника.
Именно индуктивность влияет на ток при включении.
ЗЫ. Может "реакторы" и стоят так, что пытаются сымитировать катушку с сердечником?

[Eugene.A]

Индуктивность у катушки на сердечнике больше, чем без сердечника.
Именно индуктивность влияет на ток при включении.
ЗЫ. Может "реакторы" и стоят так, что пытаются сымитировать катушку с сердечником?
Т.е. "насыщение сердечника" вам ни о чём не говорит?

[keysansa]

Т.е. "насыщение сердечника" вам ни о чём не говорит?

Говорит. А оно происходит?
ЗЫ. Вам нужно ограничить пусковой ток. Рассчитайте дроссель, что бы он не входил в насыщение, если вам это так важно.
ЗЫЫ. Чем тут помогут катушки без сердечника - вообще понять не могу.

[Eugene.A]

Не пусковой ток. Ток короткого замыкания. Разве мы не об этом говорим?

[keysansa]

Не пусковой ток. Ток короткого замыкания. Разве мы не об этом говорим?

А есть разница?
Нужно ограничить di/dt. На время срабатывания защиты,
ЗЫ. Но вообще - в исходном сообщении, говорится не про ток КЗ.
ЗЫЫ. Конкретно на ваше сообщение - ограничение тока КЗ - на практике решается трансформатором.

[Eugene.A]

Разница есть. Пусковые токи протекают через нагрузку. Для двигателей имеют кратность 6-12. У активной нагрузки пусковой ток равен рабочему. Ну почти. Только у ламп накаливания больше в разы.
Токи короткого замыкания не протекают через нагрузку и определяются сопротивлением генератора и соединительных проводников и достигают сотен и тысяч ампер. На это указывает размыкающая способность автоматических выключателей. Обычно у дешёвых - 4,5 кА.

[keysansa]

Практической разницы нет. Мы обсуждаем не индуктивную, а активную нагрузку. нам необходимо больше dt при большом di. В краткосрочном периоде - дроссель решает наши проблемы.
При постоянном токе - он вообще неоценим (там самоиндукция больше значима), при 50Гц, имеем потери на нем.
Все.
ЗЫ.
"Токи короткого замыкания не протекают через нагрузку".
Вы это зачем говорите? Даже с учетом КЗ? Я спросил, есть ли у ОВЕН регулятор с рампой нагрева.

[Eugene.A]

Не вы ли писали:

Так же выяснилось, что пускатели меняли именно из-за того, что закоротивший нагреватель приводил к выгоранию контактов пускателя.

Если даже контакты пускателя выгорают, какая надежда на спасение симисторов предохранителями?
Плавный разогрев и защита от КЗ - задачи разные. И решаются разными средствами. Хорошо, если предположение о замыкании на корпус верно, и коммутация нагревателей в нуле решит проблему. А если нет, и всё-таки действительно происходит короткое замыкание самого нагревателя? Хотя я не представляю себе такой конструкции нагревателя, которая бы допускала такое.

[keysansa]

Не вы ли писали:

Если даже контакты пускателя выгорают, какая надежда на спасение симисторов предохранителями?
Плавный разогрев и защита от КЗ - задачи разные. И решаются разными средствами. Хорошо, если предположение о замыкании на корпус верно, и коммутация нагревателей в нуле решит проблему. А если нет, и всё-таки действительно происходит короткое замыкание самого нагревателя? Хотя я не представляю себе такой конструкции нагревателя, которая бы допускала такое.

Я же написал, что перегорания нагревателей происходят, по накопленной статистике, в понедельник (после двух выходных), в то время, когда машина нагревается из холодного состояния. Если нагреватели работают на поддержание температуры - они не выходят из строя.
ЗЫ. Тут всего-то дифф уравнение второго порядка, dT, dI, dt.
Если ТРМ 200 не умеет в рампу - так и скажите, буду думать другие варианты.

[Eugene.A]

Если ТРМ 200 не умеет в рампу - так и скажите, буду думать другие варианты.
Ну, вряд ли у меня больше возможностей изучить приборы Овен, но мне непонятно, как вы хотите использовать ТРМ 200, ведь это просто измеритель с RS-485.

[Сергей0308]

ТРМ200 вообще ничего не умеет в плане регулирования, это измеритель!
Из 200-й серии, только ТРМ251 так умеет, это программный задатчик, но он одноканальный, по стоимости дороже ПР200, на котором, как я ранее писал можно четыре регулятора(с ШИМ) сделать, практически с любыми наворотами, типа программного задатчика, рампа вообще не проблема. Можно и по времени сделать или по скорости нарастания значения регулируемого параметра, короче, как угодно!

[keysansa]

Ну, вряд ли у меня больше возможностей изучить приборы Овен, но мне непонятно, как вы хотите использовать ТРМ 200, ведь это просто измеритель с RS-485.

Вы почитайте первое сообщение в теме.

[keysansa]

ТРМ200 вообще ничего не умеет в плане регулирования, это измеритель!
Из 200-й серии, только ТРМ251 так умеет, это программный задатчик, но он одноканальный, по стоимости дороже ПР200, на котором, как я ранее писал можно четыре регулятора сделать, практически с любыми наворотами, типа программного задатчика, рампа вообще не проблема. Можно и по времени сделать или по скорости нарастания значения регулируемого параметра, короче, как угодно!

Понял, спасибо!