Sterowanie grzałkami PWM

Cześć grupa
Brat posiada od kilku tygodni instalacje fotowoltaiczna w raz z magazynem energii.
Posiada także dwa bojlery za pomocą których będzie chciał podgrzewać wode nadwyżką energii tak aby zwiększyć auto konsumpcje. Za pomocą integracji goodwe SEMS api jestem w stanie w swoim HA odczytywać jaką nadwyżkę energii ma w danym momencie w swojej instalacji. Na esp8266 postawiłem esp easy i zaprogramowałem jedno z wyjść jako pwm które podłączyłem do przekaźnika ssr. Pod ten przekaźnik podłączyłem grzejnik 1kw i lampe halogenową 500W aby zasymulować grzałkę 1,5kW w brata bojlerze i zacząłem testy. Chciałem poustawiać z jakim pwm ma sterować te 1500W (grzejnik i lampa) aby zrównać moc z nadprodukcji z brata fotowoltaiki z mocą pobieraną przez grzałkę aby bilans był zbliżony do 0W. Problem w tym, że jak ustawiam pwm na np. 50% mocy tak aby uzyskać np. ok 750W poboru miernik wskazuje pobór mocy co kilka sekund inny tzn. 350W, 940W, 470W, 660W, 380W itp. Tak się zastanawiam przez to, że to pwm to lampa halogenowa mruga i pewnie w zależności w którym monecie mrugnięcie jest przeprowadzany pomiar mocy taką odczytuje moc. Czy jestem w stanie to jakoś ustabilizować aby sprawdzić jaką moc rzeczywiście wysyłam w danym momencie do obciążenia.? Gdyby to był prąd stały to bym połączył kondensator i pewnie miałbym stały pomiar a tu jest problem. Nawet się zastanawiałem, czy by nie załączyć taki zestaw na równą godzinę niech sobie mruga i po równej godzinie zobaczył bym na liczniku energii ile zużył kwh, a w tedy wiedziałbym z jaką mocą działała grzałka ale myślę, że tam też głupoty pokaże. Kos ma jakiś pomysł. ?
Będę bardzo wdzięczny za pomoc

Może jestem nie na czasie, ale sterowanie PWM i SSR to pasuje dla mnie jak pięść do nosa

Używasz chociaż slow-PWM?

To co byś proponował a żeby sterować tą grzałką 1500W aby można było regulować jej moc w taki sposób żeby moc podawana na grzałkę była podobna do mocy generowanej przez instalacje fotowoltaiczną. ?
Jestem otwarty na propozycje

PWM tak, ale najlepiej synchronizowany z zerem napięcia i wolny (slow-PWM) = pracujący przy częstotliwości rzędu 0.1Hz czy 0.01Hz a nawet mniejszej, bo przy częstotliwości większej od 1Hz zachowanie SSR przy sterowaniu PWM jest nieprzewidywalne - będzie się włączał w losowych momentach półokresu lub na losowe półokresy jeśli to model z wykrywaniem przejścia przez zero.
(w ogóle zakładam, że masz SSR bazujący na triaku lub przeciwsobnych tyrystorach, kwestia włączania w zerze to kwestia wyboru modelu zero cross, a nie random - przykładowo Fotek SSR60-DA-H włącza się w zerze a SSR60-DA-HR w losowym momencie).

Przy slow-PWM długookresowa średnia moc będzie liniowo proporcjonalna do współczynnika wypełnienia z dostatecznie małym błędem.

1 polubienie

Posiadam SSR-40A AC-DC firmy Fotek.
Rozumiem, że musze kupić Fotek SSR60-DA-H tak?.
Trochę mnie przerasta to co napisałeś i boje się, że kupie ten ssr który zaproponowałaś za ok 100zł a i tak sobie potem z tym nie poradzę.

A gdybym to moje ustrojstwo zaczął sterować:
jeśli co 30 sekund będę za pomocą ha monitorował jaką nadprodukcje posiada instalacja pv i jeśli np. instalacja będzie miała nadprodukcje np. 750W to za pomocą tego mojego ustrojstwa będę załączał grzałkę 1500W przez ssr po pwm ustawowym na full (przy pwm ustawionym na 1000 czyli 100%) grzałkę przez 15sekund i wyłączał na kolejne 15 sekund i analogicznie jeśli np nadprodukcja będzie ok 400W to załącz SSR na 8 sekund i wyłącz na 22sekundy to będzie to miało prawo działać poprawnie z grzałką 1500W. ??

@dudikof157 … masz skłonność do podnoszenia problemów, które już zostały opisane i rozwiązane na forum. Czytasz Ty w ogóle inne tematy, czy od razu walisz z zapytaniem?
Odp. na ostatnie pytanie: tak i to jest regulacja grupowa. Do tego celu posiadany SSR jest odpowiedni.

1 polubienie

Nie udało mi się dopasować takiego modelu do ich oznaczeń
przykładowy krążący obecnie wszędzie w internecie datasheet (najwyraźniej wycofali z produkcji wersję bez układu detekcji zera co nam upraszcza życie)

czy chodzi o SSR-40DA?

to wersja o obciążalności 40A (wyżej dałem przykład oznaczeń modelu 60A, oba są nadmiarowe do takiego zastosowania)

No mniej więcej opisałeś jak działa slow-PWM z okresem 30s, czyli częstotliwością 0,03(3)Hz

przy częstotliwości pracy 0.01Hz jeden okres tego PWM to 100s
czyli wypełnienie 100% daje włączenie non-stop przez 100s ze 100s
wypełnienie 75% to włączenie przez 75s i wyłączenie przez 25s
itd.
0% wypełnienia to całkowite wyłączenie cały czas
nie wiem jak W ESPEasy ale w ESPHome masz to dostępne od ręki


Jak zajrzysz do datasheeta, to zrozumiesz ideę jak działa SSR na bazie triaka z detekcją zera, a jaka jest zaleta tego włączania przy “zerowym” napięciu? otóż dzięki temu nie generuje on ogromnych zakłóceń w sieci, tak jakby został włączony w połowie półokresu.

Teraz druga kwestia - po zaniku sygnału sterującego triak wyłączy się dopiero w momencie zaniku prądu, czyli też nie będzie generował zakłóceń (a dla obciążenia rezystancyjnego wypadnie to przy napięciu w okolicy zera).

Teraz taka kwestia co to znaczy “zero” triak z detekcją zera nie włączy się oczywiście przy zerowym napięciu, tylko przy minimalnym wymaganym do jego włączenia czyli coś w okolicy 1.5V co jest zaniedbywalnie małe przy napięciu sieciowym, podobnie jest z prądem wyłączenia też nie jest to faktyczne zero tylko minimalny prąd pracy, również zaniedbywalnie mały ale faktycznie niezerowy.
I ostatnia rzecz o której trzeba pamiętać to upływność - w stanie wyłączonym mimo wszystko przez SSR płynie prąd, który może sięgać kilku mA (to wystarcza dla porażenia), więc konieczny jest mechaniczny rozłącznik w obwodzie.

Moje sterowanie grzałek trójfazowe, dotyczy co prawda powietrza, ale zasada ta sama.
ESPHome PWM i do tego pełna regulacja PID.

2 polubienia

@OlekD … Twój projekt to doskonały przykład jaka jest różnica pomiędzy teorią a praktyką :stuck_out_tongue_winking_eye:

Metoda sterowania na rympał w praktyce się sprawdza.

Robiłem go jak jeszcze nie wiedziałem,b że są optotriaki z wbudowanym przełączaniem w zerze. Teraz główne triaki na małym radiatorze grzeją się gdzieś do około 100 stopni. Więc na razie nie ma takiej potrzeby bawić się z tym tematem.