Temperaturregelung mit Halbleiterrelais

dirkounet · Anmeldungsdatum: 20.12.2005 Beiträge: 4

Hallo,

ich habe mal eine Frage bezüglich einer Temperaturregelung. Wir nutzen einen Lufterhitzer (max. Leistung 600W), ein Thermoelement (PT100) sowie ein Halbleiterrelais. Die Leistungsregelung erfolgt über besagtes Realais. Als Software nutzen wir Labview. Da ich relativ bzw. total unerfahren mit Regelungstechnik bin, verstehe ich nicht wirklich, wie mit einem Relais geregelt werden kann, kennt es doch nur den Zustand "ein" oder "aus". Was ich nirgends finde, ist, in welcher Form das Eingangssignal zu sein hat bzw. das Ausgangsignal. Eine Leistungsregelung heisst für mich, daß entweder der Strom oder die Spannung variiert werden muss, um entsprechend die Leistung in Abhängigkeit der Temperaturschwankung zu beeinflussen.

Wer hat Erfahrung damit? Wird hier wirklich die Leistung geändert oder wird durch entsprechend lange bzw. kurze Öffnungszeiten des Relais die in diesem Falle maximale Leistung des Lufterhitzers genutzt?

hier die Daten des Relais (G3PB-225b-vd) http://www.kbi-vertrieb.de/KBIHome/Produkte/Halbleiterrelais/Halbleiterrelais/body_halbleiterrelais_8.html

dachdecker2

Mit einem Relais kannst du eine Zweipunktregelung (wie du schon sagst) realisieren. Bei einer Zweipunktregeung ist es so, dass der Regler (dein Relais) das Stellglied (deine Heizung) anschaltet, sobalt der Regelfehler (Soll - Istwert) kleiner als 0 ist. Ist der Regelfehler positiv, schaltet der Regler das Stellglied ab.

Man heizt so zwar zu jedem Zeitpunkt mit 0 oder mit 600 Watt, aber über die Zeit gemittelt ergibt sich eine Leistung zwischen 0 und 600 Watt, die (wie du erwartet hast) dem Tastverhältnis

entspricht.

Der Eingangswert muss die Selbe Einheit besitzen wie die Ausgangsgröße, damit man besagte Regeldifferenz bilden kann. Da du Die Regelgröße Temperatur auf ein PT100 leitest, erhältst du eine elektrische Ausgangsgröße (zum Beispiel eine Spannung, wenn du den Strom durch den PT100 vorgibst). Folglich ist auch die Eingangsgröße eine elektrische Größe (in meinem Beispiel auch eine Spannung).

dirkounet · Anmeldungsdatum: 20.12.2005 Beiträge: 4

Gast

Mit einem solchen Halbleiterrelais und noch etwas weiterer Steuerreglung, dürfte auch eine sog. Phasenanschnittreglung möglich sein, dh. von der jeweiligen Sinuswelle wird jeweils nur ein Teil genutzt.

Das entspricht nahezu einer kontinuierlichen Leistungsreglung des Heizelements. Nicht kalt ein, warm aus, sodern Templevel angepasste Leistungsabgabe und somit eine direkte gekoppelte richtige Temperaturkonstantreglung.

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Bei der Zweipunktregelung sollte man auch eine Schalt-Hysterese einplanen, sonst hat man am Umschaltepunkt chaotisches Verhalten.

Da es sich bei den Schaltelementen um Triacs handelt (denk ich halt) kann man natürlich eine Phasenanschnittsteuerung machen. Jedenfalls braucht man für jede Halbwelle einen eigenen Zündimpuls. Den könnte man im Falle der Zweipunktregelung einfach logisch unterdrücken.

Wenn Du sehr genau regeln sollst, kommst Du um eine analoge PI-Regelung nicht herum. Für das grobe reicht 2-Punkt.

dirkounet · Anmeldungsdatum: 20.12.2005 Beiträge: 4

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

dachdecker2

Da Temperaturregelungen gewöhnlich Festwertregelungen sind, würde ich mal auf eine Konstante als Eingangsgröße tippen. Aber es spricht nichts dagegen, dass etwa die Raumtemperatur über die Nacht abgesenkt wird. Es kommt immer auf die Anwendung an, ob die Eingangsgröße eine Konstante ist oder nicht.

Bei Positionierantrieben etwa ist die Eingangsgröße rechteckig, für energiesparenden Transport könnte man die Geschwindigkeit einer Bahn sinusförmig regeln ...

Eine Hysterese einzubauen ist sicher immer von Vorteil, wenn man die Schaltspielzahl etwas einschränken will. Aber da Temperaturregelkreise vergleichsweise langsam sind, kann sicherlich darauf verzichtet werden.

Dieter5858 · Moderator Anmeldungsdatum: 02.08.2004 Beiträge: 696 Wohnort: Hamburg

Tag
Jo kann mich den Vorrednern nur anschließen.

Hysterese solltest du allerdings benutzen.

Musst natürlich schaun was du regelst wie die "beschaffenheiten" der Strecke sind (Abwärme ist da mit sicherheit der Größte Punkt, Regelst du die Raumtemparatur bei 23° oder einen kleinen Ofen der viel Wärme verliert bei 900°).

Die möglichkeiten einer 2Punkt-Regelung sind nunmal beschränkt da kann man nix machen,
Phasenanschnitt ist auch nur ein tropfen auf den heissen Stein (musst auch schaun ob die Bauteile dahinter mit dem Phasenanschnitt klarkommen, Glühbirnen gehen mögen es aber nicht wirklich).

Sonst noch fragen?

dirkounet · Anmeldungsdatum: 20.12.2005 Beiträge: 4

Danke für Eure schnellen, detaillierten Antworten. Werde das jetzt mal in Angriff nehmen und die Sache umsetzen. Weitere Fragen habe ich erstmal nicht, wird aber sicher bald kommen.

Achso, erfolgreiches Neues Jahr Euch allen!