Forum

Hallo zusammen, ich habe mir in den Kopf gesetzt, einen Ohmschen Verbraucher für 230V zu regeln.

Für diejenigen, die gerne den Hintergrund wissen: Ich trinke viel Tee, und der Thermostat meiner Heisswasserurne ist eine Katastrophe. Was ich jetzt machen möchte, ist anstatt einer katastrophalen Hysterese-Regelung vermittels einem Streifen aus Bimetall einen PID-Regler einzusetzen um das Heizelement zu regeln.

Meine Frage: Mit dem SCHALTEN von Netzstrom via Optotriac + Leistungstriac bin ich soweit vertraut. Aber wie REGULIERE ich die Leistung? Triacs bleiben ja einmal gezündet bis zum nächsten Nulldurchgang leitend. Bedeutet das, dass zum Regeln zwingend ein Nulldurchgangsdetektor erforderlich ist, oder geht das auch einfacher?

Gibt's da vieleicht sogar ein vorgefertigtes IC, was irgendein µC-freundliches Steuersignal in einen fertigen Phasenanschnitt übersetzt?

Gruss

Thomas

--
Ich suche IMMER im Web, bevor ich Fragen poste. Hätte ich was gefunden, würde ich nicht fragen.

Meine Schaltungen entsprechen der G-M-12-Norm:

Ungefährlich bei Anwendung des gesunden Menschenverstandes eines halbwegs intelligenten 12-Jährigen

» Hallo zusammen, ich habe mir in den Kopf gesetzt, einen Ohmschen
» Verbraucher für 230V zu regeln.

Wieviel Leistung hat die Heizung denn?

» » Hallo zusammen, ich habe mir in den Kopf gesetzt, einen Ohmschen
» » Verbraucher für 230V zu regeln.
»
» Wieviel Leistung hat die Heizung denn?
2000W. Es ist eine Heisswasserurne, im Prinzip ein Wasserkocher, nur mehr Inhalt und ein regelbarer Thermostat anstatt einem mit festwert.

--
Ich suche IMMER im Web, bevor ich Fragen poste. Hätte ich was gefunden, würde ich nicht fragen.

Meine Schaltungen entsprechen der G-M-12-Norm:

Ungefährlich bei Anwendung des gesunden Menschenverstandes eines halbwegs intelligenten 12-Jährigen

» Hallo zusammen, ich habe mir in den Kopf gesetzt, einen Ohmschen
» Verbraucher für 230V zu regeln.
»
» Für diejenigen, die gerne den Hintergrund wissen: Ich trinke viel Tee, und
» der Thermostat meiner Heisswasserurne ist eine Katastrophe. Was ich jetzt
» machen möchte, ist anstatt einer katastrophalen Hysterese-Regelung
» vermittels einem Streifen aus Bimetall einen PID-Regler einzusetzen um das
» Heizelement zu regeln.
»
» Meine Frage: Mit dem SCHALTEN von Netzstrom via Optotriac + Leistungstriac
» bin ich soweit vertraut. Aber wie REGULIERE ich die Leistung? Triacs
» bleiben ja einmal gezündet bis zum nächsten Nulldurchgang leitend. Bedeutet
» das, dass zum Regeln zwingend ein Nulldurchgangsdetektor erforderlich ist,
» oder geht das auch einfacher?
»
» Gibt's da vieleicht sogar ein vorgefertigtes IC, was irgendein
» µC-freundliches Steuersignal in einen fertigen Phasenanschnitt übersetzt?
»
» Gruss
»
» Thomas

Hallo,

Einen D Anteil wirst du nicht brauchen.

Das Wasser sollte so träge sein, ich würde ein Solid State Relais mit nulldurchgangschalter nehmen und eine Pulspaketsteuerung machen.

Gruß
NoName

Verstehe ich das richtig? 2kW um einen Teepott warmzuhalten?
edit:
Hab' mal gegurgelt: Erstaunlich, was die Menschheit alles nicht braucht. Na gut.

» einen PID-Regler einzusetzen um das
» Heizelement zu regeln.
fertiger PID-Regler oder selbst einen bauen?
2-Punkt-Regler mit Proportionalband
» Triacs
» bleiben ja einmal gezündet bis zum nächsten Nulldurchgang leitend.
der nächste Nulldurchgang kommt nach spätestens 10ms

» dass zum Regeln zwingend ein Nulldurchgangsdetektor erforderlich ist,
ein Triac erkennt von sich aus den Nulldurchgang (der Haltestrom wird unterschritten)
»
» Gibt's da vieleicht sogar ein vorgefertigtes IC, was irgendein
» µC-freundliches Steuersignal in einen fertigen Phasenanschnitt übersetzt?
Phasenanschnitt bei 2kW (Heiz)? Nicht sinnvoll und auch nicht erlaubt im Haushalt.
Schwingungspaketsteuerung oder einfach mit Relais ein/ausschalten. Tastverhältnis fürs Relais steuern.

» Verstehe ich das richtig? 2kW um einen Teepott warmzuhalten?
» edit:
» Hab' mal gegurgelt: Erstaunlich, was die Menschheit alles nicht braucht. Na
» gut.
»
Jepp. Auch als Samowar bekannt. Deutsches Wort ist "Heisswasserurne". Ist für Teetrinker das was der Vollautomat für Kaffeetrinker ist. Ein komplett unnötiger Luxus, der Geld kostet und Zeit spart.

Warum dran rumbasteln? Ganz einfach, das Ding hat einen einfach besch... Thermostat, den du nur anschauen musst, und er verstellt sich, und wenn du ihn zwei mal auf den gleichen Wert einstellst, tut er grundverschiedene Dinge. Ist einfach eine Fehlkonstruktion, die überarbeitet werden muss.

» Phasenanschnitt bei 2kW (Heiz)? Nicht sinnvoll und auch nicht erlaubt im
» Haushalt.
» Schwingungspaketsteuerung oder einfach mit Relais ein/ausschalten.
» Tastverhältnis fürs Relais steuern.

Wenn ich das in meiner laienhaften Art richtig verstehe, läuft der Unterschied zwischen Phasenanschnitt und Schwingungspaketsteuerung krude darauf hinaus, dass die Schaltfrequenz schlicht geringer ist? Also irgendwo zwischen Phasenanschnitt und dem was alte Mikrowellen machen, 2s an, 2s aus?

--
Ich suche IMMER im Web, bevor ich Fragen poste. Hätte ich was gefunden, würde ich nicht fragen.

Meine Schaltungen entsprechen der G-M-12-Norm:

Ungefährlich bei Anwendung des gesunden Menschenverstandes eines halbwegs intelligenten 12-Jährigen

» Wenn ich das in meiner laienhaften Art richtig verstehe, läuft der
» Unterschied zwischen Phasenanschnitt und Schwingungspaketsteuerung krude
» darauf hinaus, dass die Schaltfrequenz schlicht geringer ist?

Nein.

» 2s an, 2s aus?

Wie wäre es, wenn du die Ein- und Auszeit veriierst? Das habe ich mal mit einem Elektrogrill mit Alugussplatte gemacht. Dessen Thermostat war dermaßen beschissen, nach erreichen der Temperatur war der viel zu lange aus. Grillen war was anderes. Ich habe mir einen Arduino, ein Poti, ein LCD und ein Staterelais genommen. Mit dem Poti habe ich variabel die Ein- und Auszeit bestimmt. Das wurde mir im Display angezeigt. Jetzt ging grillen wieder, dauerhafte Hitze, bestimmt durch die Zeiten.

» Jepp. Auch als Samowar bekannt. Deutsches Wort ist "Heisswasserurne". Ist
» für Teetrinker das was der Vollautomat für Kaffeetrinker ist. Ein komplett
» unnötiger Luxus, der Geld kostet und Zeit spart.
»
» Warum dran rumbasteln? Ganz einfach, das Ding hat einen einfach besch...
» Thermostat, den du nur anschauen musst, und er verstellt sich, und wenn du
» ihn zwei mal auf den gleichen Wert einstellst, tut er grundverschiedene
» Dinge. Ist einfach eine Fehlkonstruktion, die überarbeitet werden muss.
»
Hallo!

Vielleicht ist der vorhandene Original-Thermo-Regler nur defekt,
der ist bestimmt durch was neuartiges Gleichwertiges normal ersetzbar.

MfG.

Hallo,
also wenn ich dich richtig verstehe ("Leistung regulieren", dann willst du auf eine Regelung der Temperatur verzichten. Aber benötigst du eine Regelung, dann geht das nur mit Soll-Ist Vergleich. Und die Leistung müsstest du somit elektrisch messen. Da die Temperatur sich ja (mehr oder weniger durch Zeitverzögerungen) proportional zur Leistung ändert und ein Temperatursensor einfach zu integrieren ist, ist das gerade bei einfachen Geräten die zuerst gewählte Möglichkeit. Wie schon bemerkt wurde, ist vielleicht einfach dein Temperaturaufnehmer/Schalter defekt.

Wie aber deinen Wünschen zu entnehmen ist (ich rate da mal), willst du einen µC als Regler einsetzen - nur bräuchte es für einen PI(D) noch den Soll-Ist Vergleich. Nimmst Du die Netzspannung mal als konstant an, könntest du den Strom als Ist-Wert hernehmen - sicherheitshalber besser über einen isolierenden Stromwandler und das Zeitverhalten der Schwingungspaketsteuerung ist dabei zu berücksichtigen. Das erfordert etwas Aufwand - ob der den Tee besser werden läßt, wage ich zu bezweifeln. Diese Leistungsregelung berücksichtigt keine Umgebungsbedingungen. Andererseits kannst Du die Leistung auch ungeregelt vorgeben, mit dem µC als Leistungssteller. Bei wieder konstant angenommener Netzspannung und ebenfalls konstantem Widerstand des Heizwendels sollte sich das im Vergleich zur Leistungsregelung kaum auf den Tee auswirken. Andererseits ist der Anschluß eines Temperatursensors and einen µC keine Hexerei (er muß halt hitzefest sein und einfach am Samowar anzubringen sein). Wie man die Steuerung grundsätzlich umsetzen kann, ist unten im folgenden Wikipediaartikel beschrieben:
https://de.wikipedia.org/wiki/Schwingungspaketsteuerung
Grüße
Hartwig

Das Ding macht doch nur Schwierigkeiten wegen einem wackeligen Thermosat. Das ist ärgerlich.
Da braucht es aber nicht gleich einen PID Regler.
Ein ganz einfacher Regler Bausatz der bis 120 °C funktioniert und dann ein Relais schaltet und mit dem dann eine dickeres Relas bedient wird..

Das PID Spiel, braucht man doch nur, wenn der Zielpunkt schnell erreicht werden soll und nicht darüber hinaus geschossen werden soll.
Für einen Wassertopf einfach Unfug. Es würde einen erheblichen Aufwand bedeuten zu dokumentieren welchen wirklichen Nutzen das hat. Also UNFUG !
Zur Leistungsreduzierung könnte man auch eine dicke Diode einsetzen. Dann kommt weniger Strom an den Heizkörper.
So wachen das einige die ihren Kapselkaffee Kasten an einen geringeren Strom (Campingplatz) anschliessen.

Gruss Axel R

» ihn zwei mal auf den gleichen Wert einstellst, tut er grundverschiedene
» Dinge
also defekt
noch Garantie? ->retour

» » einfach mit Relais ein/ausschalten.
» » Tastverhältnis fürs Relais steuern.
» was alte Mikrowellen machen, 2s an, 2s
» aus?
ergibt 50% reale Leistung
ein Ceranfeld wird auch so gesteuert (macht dort der Energieregler)

was schon die Vorschreiber fragten:
1. soll die Temperatur geregelt werden?
oder
2. soll die Leistung gestellt (nicht geregelt) werden?

In beiden Fällen den alten Regler drin lassen zur Sicherheit.

zu1 Tempregler gibt es fertig oder als Bausatz, mit/ohne Anzeige des Istwertes.
Nimm nicht den billigsten, 16A sollte er können, auch Hysteresis einstellbar.
Oder selbst basteln. µC wenn man mag (overengineered), eine Schaltung mit Komparator tuts auch.
Da muss ein Temperaturfühler angebracht werden, thermisch gekoppelt, elektrisch isoliert.
Wird der Samowar längere Zeit unbeaufsichtigt betrieben, würde ich #1 anraten.
zu2 (Durchschnitts-)Leistung stellen:
selbst basteln. µC wenn man mag (overengineered), eine Schaltung mit OPV+Komparator tuts auch. Im einfachsten Fall mit einem '555 (astabiler Multivibrator mit einstellbaren Tastverhältnis) + Relais bis 16A.

» » ihn zwei mal auf den gleichen Wert einstellst, tut er grundverschiedene
» » Dinge
» also defekt
» noch Garantie? ->retour
»
» » » einfach mit Relais ein/ausschalten.
» » » Tastverhältnis fürs Relais steuern.
» » was alte Mikrowellen machen, 2s an, 2s
» » aus?
» ergibt 50% reale Leistung
» ein Ceranfeld wird auch so gesteuert (macht dort der Energieregler)
»
» was schon die Vorschreiber fragten:
» 1. soll die Temperatur geregelt werden?
» oder
» 2. soll die Leistung gestellt (nicht geregelt) werden?
»
» In beiden Fällen den alten Regler drin lassen zur Sicherheit.
»
» zu1 Tempregler gibt es fertig oder als Bausatz, mit/ohne Anzeige des
» Istwertes.
» Nimm nicht den billigsten, 16A sollte er können, auch Hysteresis
» einstellbar.
» Oder selbst basteln. µC wenn man mag (overengineered), eine Schaltung mit
» Komparator tuts auch.
» Da muss ein Temperaturfühler angebracht werden, thermisch gekoppelt,
» elektrisch isoliert.
» Wird der Samowar längere Zeit unbeaufsichtigt betrieben, würde ich #1
» anraten.
» zu2 (Durchschnitts-)Leistung stellen:
» selbst basteln. µC wenn man mag (overengineered), eine Schaltung mit
» OPV+Komparator tuts auch. Im einfachsten Fall mit einem '555 (astabiler
» Multivibrator mit einstellbaren Tastverhältnis) + Relais bis 16A.
Wenn es kosten darf, dann geht natürlich auch eine Kleinsteuerung wie Siemens Logo. Da kann man auch den Pid Regler Baustein nutzen.
Wenn man eine 24V DC Logo nimmt, die Transistorausgänge hat, kann man damit direkt ein Solid State Relais schalten.
Die Logo kostet aber mittlerweile so 150€ dazu kommt dann ein Netzteil (ca20€) und das SSR (15€) und ein PT100 Temperaturfühler (15€) + Wandler auf 0-10V (10€) und datürlich auch noch die Programmiersoftware (50€) Gehäuse, Taster zum Temperatur verstellen Schalter Leitung Kontrolleuchte usw.

https://www.pollin.de/p/h-tronic-temperaturschalter-uts-125-590561

Davon habe ich ca. 5 Stück ohne Probleme seit 3 Jahren im Einsatz.
Der sollte auch für dein Problem eine brauchbare Lösung sein.

» Hallo zusammen, ich habe mir in den Kopf gesetzt, einen Ohmschen
» Verbraucher für 230V zu regeln.
»
» Für diejenigen, die gerne den Hintergrund wissen: Ich trinke viel Tee, und
» der Thermostat meiner Heisswasserurne ist eine Katastrophe. Was ich jetzt
» machen möchte, ist anstatt einer katastrophalen Hysterese-Regelung
» vermittels einem Streifen aus Bimetall einen PID-Regler einzusetzen um das
» Heizelement zu regeln.
»

Hallo!

Wir wissen zwar immer noch nicht genau, welches "Heisswasser-Urnen-Modell" vorhanden ist,
aber ich denke nicht, dass diese gewünschte Änderungen von div. usern, u.a. einer Logo,
dann in dem vorhandenen Samowar-XY?, irgendwie ohne jeglichen externen Zusatzaufwand,
für das Gerät dann noch irgendwie "inkludiert" werden kann.

MfG.

» Wir wissen zwar immer noch nicht genau, welches "Heisswasser-Urnen-Modell" vorhanden ist, aber ich denke nicht, dass diese gewünschte Änderungen von div. usern, u.a. einer Logo, dann in dem vorhandenen Samowar-XY?, irgendwie ohne jeglichen externen Zusatzaufwand, für das Gerät dann noch irgendwie "inkludiert" werden kann.

Schöner, aber sinnloser Schachtelsatz.
Es ist irrelevant was für ein Samowar im Einsatz ist. Es gehr nur um die Leistung, die geregelt oder nur gesteuert werden soll. Leider kam dazu noch keine Antwort, das ist relevant.