Ограничение стартовой нагрузки на тэн

[Schalk]

Доброго времени суток)

Есть термодат, твердотельное реле и тэн.
Мощность в районе 10КВт, 220в.
Нужно ограничить мощность на старте примерно до 30% не больше. Как это сделать лучше?
Термодат с релейными выходами.

[olexsa]

Есть термодат, твердотельное реле и тэн.

Термодат - это общее наименование, торговая марка, товарный знак, .... Какой именно у Вас прибор?
Реле сколько? Одно, два, три много?
ТЭН сколько? Это суммарная мощность нескольких ТЭН? Или мощность одного единсвенного?

Нужно ограничить мощность на старте примерно до 30% не больше.

На старте - это на сколько? Секунды, минуты, часы? В связи с чем такие ограничения?

[Schalk]

Какой именно у Вас прибор?
Реле сколько? Одно, два, три много?

13К6 на 4 входа универсальных и 4 выхода релейных, ПИД регулятор. Тэн один на 10 КВт, на старте это минут 30 пока прогревается плита, ограничения в связи со спецификой тэна как выяснилось в процессе, он не выдерживает резкого нагрева на 220 как обычные стержни с которыми раньше сталкивался.

[olexsa]

ограничения в связи со спецификой тэна

Можно узнать, что за ТЭН?

Отправлено спустя 1 минуту 50 секунд:

он не выдерживает резкого нагрева на 220

То есть по сути, нужно ограничения по температуре в течении какого то времени?

Отправлено спустя 5 минут 34 секунды:
Функция "Защита «холодного» нагревателя (только для ПИД закона регулирования)" п. 2.3. руководства не поможет?

[Schalk]

Можно узнать, что за ТЭН?

я сам до конца не знаю из чего он, какой то материал который при резком нагреве может пробить на плиту в которой находится, а при плавном нагреве держит напряжение нормально, типа как у ламп инфракрасных) те тоже иногда от такого перегорают.

в холодном я так понимаю там просто время включения регулируется, а напряжение не меняется, а я щас смотрю есть блоки симисторные разные, которые именно напряжение режут как я понял и тоже в таких системах используются

[pike]

Нужно ограничить мощность на старте примерно до 30% не больше. Как это сделать лучше?

Это решается с помощью специальных функция в терморегуляторах, которые носят названия SoftStart, Плавный пуск, Защита холодного нагревателя. Работают они просто: если температура ниже заданной в параметрах функции, прибор выдает фиксированное задание мощности (шим или аналоговый сигнал), пока не пройдет заданное время или температура не превысит установленный предел.

я сам до конца не знаю из чего он, какой то материал который при резком нагреве может пробить на плиту в которой находится,

Многие материалы имеют плохие показатели теплопроводности и температурного расширения в нормальных условиях, в отличии от рабочих, по этому их выводят в рабочий диапазон подавая на них допустимую тепловую мощность для их прогрева.

[olexsa]

я сам до конца не знаю из чего он, какой то материал который

Но марка, модель, наименование имеется у ТЭН имеется? На каком оборудовании установлено?
Что подразумеваете под " ... может пробить на плиту" ? Так может, и ТЭН не на 220 В, а на 110 В, или 127В? Непонятная ситуация, и немного опасная.

там просто время включения регулируется, а напряжение не меняется

Если верно написали про выхода на приборе, то у Вас регулировка в любом случае будет широтно - импульсная. То есть полное напряжение будет прикладываться всегда. Для ограничения необходимо применять фазо - импульсный метод регулирования. Но это совсем иной прибор нужен. Или же собирать дополнительную схему. Можно на симисторах, можно на тиристорах. Но это дполнительная схема.

[Jackson]

Нужно ограничить мощность на старте примерно до 30% не больше. Как это сделать лучше?

Включать ТЭН ступенями по 25-30%. На Ваши полчаса включить только первую ступень, потом все остальные.
Как минимум одно реле времени на полчаса с выдержкой времени на замыкание. А далее включается 1 ступень, по истечение работы реле времени включаются остальные. Если сможете настроить это в Термодате (функция софт-старт), то внешнее реле времени не нужно.

Отправлено спустя 2 минуты 54 секунды:

Что подразумеваете под " ... может пробить на плиту" ?

А какая разница? Плита холодная и мокрая, её подсушить надо сначала, иначе пробьёт. Например. Но это совершенно неважно.

Если верно написали про выхода на приборе, то у Вас регулировка в любом случае будет широтно - импульсная. То есть полное напряжение будет прикладываться всегда.

ШИМ тут не годится по этой причине. Включение ступенями.

[Ryzhij]

Чаще всего ТЭН не из одной секции состоит. Для запуска просто эти секции включают в последовательную цепочку, а потом после предварительного прогрева переводят в обычный режим (параллельно). Аналогично переключению "звезда-треугольник" для двигателя.

Отправлено спустя 22 минуты 33 секунды:

Плита холодная и мокрая, её подсушить надо сначала, иначе пробьёт. Например. Но это совершенно неважно.

Это важно! Как бы вы не изголялись, полное напряжение для мокрой плиты всегда будет приложено к одному концу ТЭНа.
Тут можно только ток вероятного пробоя ограничить на время просушки - например реактором (дросселем) - чтобы не прожигал плиту.
Остальные известные способы - те же, что и для двигателей, пониженный ток подогрева во время простоя. Источником может быть классический сварочник.

[pike]

На "обычных" ТЭНах напряжение менять не надо, достаточно ограничивать мощность.
Но бывают специальные высокотемпературные, низкоинерционные и там нужно играться с напряжением причем, и постоянным, и переменным.

[OlegM]

На "обычных" ТЭНах напряжение менять не надо, достаточно ограничивать мощность.

Как электрик электрика хочу спросить. А как ограничить мощность, не меняя напряжения?

[Schalk]

Включать ТЭН ступенями по 25-30%.

А что значит ступенями? не совсем понял, если тэн 1, реле 1 и один выход управляющий)

Чаще всего ТЭН не из одной секции состоит

нет, в данном случае тэн 1, не составной

[Jackson]

А что значит ступенями?

У Вас дома электрическая плита или газовая? Или комнатный электрообогреватель может есть? Так вот в электрической плите и комнатном обогревателе обычно есть минимум два режима: "включить на 50%" и "включить на полную". В плите их штук 7 может быть. Это и есть ступени.

Отправлено спустя 7 минут 57 секунд:

Как электрик электрика хочу спросить. А как ограничить мощность, не меняя напряжения?

Как электрик электрику по большому секрету - поменять сопротивление

[Schalk]

А что значит ступенями?

У Вас дома электрическая плита или газовая? Или комнатный электрообогреватель может есть? Так вот в электрической плите и комнатном обогревателе обычно есть минимум два режима: "включить на 50%" и "включить на полную". В плите их штук 7 может быть. Это и есть ступени.

ну там наверно просто переменный резистор какой то стоит или что то в этом духе) я уже в этом плане докопал до реле с фазовым управлением симистром и блоков СБ25М3) но тогда надо термодат сменить на другой не с релейными выходами а с симисторными как я понял)

[Jackson]

ну там наверно просто переменный резистор какой то стоит

Ага. Ключевое слово "наверное".

Для начала задачу поставьте корректно, и назовите вещи своими именами.
1) Вам надо количество тепла от ТЭНа ограничить или его номинальную электрическую мощность уменьшить?
2) Не "стартовая" это мощность, а обычная номинальная. Старт ТЭНов не длится полчаса.
3) Мощность нужно переключать и иметь выбор между 100% и 30% - всё верно?
4) Какой у Вас Термодат стоит? 13К6? Ссылку бы хоть на него дали. У Вас он вживую, а людям разбираться ещё.

Уже скоро страница исписана будет, и всё впустую, зря только народ тревожится.

[Schalk]

1) Вам надо количество тепла от ТЭНа ограничить или его номинальную электрическую мощность уменьшить?
2) Не "стартовая" это мощность, а обычная номинальная. Старт ТЭНов не длится полчаса.
3) Мощность нужно переключать и иметь выбор между 100% и 30% - всё верно?
4) Какой у Вас Термодат стоит? 13К6? Ссылку бы хоть на него дали. У Вас он вживую, а людям разбираться ещё.

1. мне надо нагрев сделать плавным, и дальше его поддерживать.
2. стартовая мощность - в данном случае это мощность которой хватает чтоб за полчаса выйти на нужные 200 градусов и начать регулирование.
3. мощность переключать не нужно, скорее всего эти 30% останутся верхней границей, мощность выше избыточна по итогу.
4. https://termodat.ru/catalog/13ser/termodat_13k6/ вот термодат, у меня модель с релейными выходами как уже писал выше

[pike]

На "обычных" ТЭНах напряжение менять не надо, достаточно ограничивать мощность.

Как электрик электрика хочу спросить. А как ограничить мощность, не меняя напряжения?

Это в первую очередь тепловые, а не электрические процессы.
Речь идет о тепловой мощности, которая должна распределяться по окружению нагревательного элемента. А для этого достаточно и тот же ШИМ.
Нужно выдавать тепла не больше, чем материалы могут передать дальше без критического увеличения градиента температур в них, что бы тепловое расширение шло равномернее.

1. мне надо нагрев сделать плавным, и дальше его поддерживать.

Плавный нагрев и SoftStart (когда выдается определенная мощность определенное время) - это разная тепловая физика процесса. Часто используют в начале SoftStart и дальше плавный выход.

[Schalk]

Плавный нагрев и SoftStart (когда выдается определенная мощность определенное время) - это разная тепловая физика процесса. Часто используют в начале SoftStart и дальше плавный выход.

я просто не технолог, но насколько я понимаю, при резком нагреве в данном случае какой то диэлектрик в конструкции меняет свойства и сопротивление его падает, отсюда пробои)

[Ryzhij]

Это всё хорошо. Вот только нюанс про возможность пробоя отсыревшей изоляции всё портит...

Отправлено спустя 2 минуты 15 секунд:
Не зная конкретный тип ТЭНов можно долго заниматься бесплодным камланием.

[olexsa]

я просто не технолог, но насколько я понимаю, при резком нагреве в данном случае какой то диэлектрик в конструкции меняет свойства и сопротивление его падает, отсюда пробои)

Так это и не тема технолога. Это как раз и тема электрика.
Вообще не совсем соглашусь с

Плита холодная и мокрая, её подсушить надо сначала, иначе пробьёт.

Если предполагается, что оборудование при рабочих условиях эксплуатации может быть настолько сырым, что его пробивает рабочим напряжением, то:
- или оборудование неверно подобрано;
- или технические решения неверные;
- или нарушение технологического процесса.

[pike]

я просто не технолог, но насколько я понимаю, при резком нагреве в данном случае какой то диэлектрик в конструкции меняет свойства и сопротивление его падает, отсюда пробои)

О, а вот это уже похоже на специальные высокотемпературные нагревательные элементы про которые я писал.
Дисилицид молибденовые?
Нужно знать их тип и характеристики - очень много может быть сюрпризов.

[Schalk]

Дисилицид молибденовые?

там углерод с какими то смолами, это все естественно не типовое оборудование, а лабораторный образец скажем так) сюрпризы уже были, отсюда и пришли к тому что надо снижать мощность и греть потихоньку

[olexsa]

А как сейчас выглядит техпроцес? Каким образом подготавливается оборудование?

Отправлено спустя 1 минуту 42 секунды:

там углерод с какими то смолами,

То есть это не ТЭН в обычном представлении? Где имеется нагревательный элемент со спиралью, изоляция, защитный кожух?

Отправлено спустя 4 минуты 25 секунд:

надо снижать мощность и греть потихоньку

Если верно вникаю в процесс, то надо не просто снижать мощность, что можно делать различными способами, в том числе и ШИМ (но при этом подводимое напряжение в максимальном значении остается неизменным), а начинать с малых напряжений, и по мере прогревания увеличивать его. Здесь релейных выход Вам не помощник, как и данная модель Термодата. Или самостоятельно делать схему фазоимпульсного управления, или же приобретать готовое изделие.

[Schalk]

Здесь релейных выход Вам не помощник, как и данная модель Термодата. Или самостоятельно делать схему фазоимпульсного управления, или же приобретать готовое изделие.

да, я уже пришел к тому же выводу, изначально все сделано под 220 питание, но по моим ощущениям тут 100 за глаза.

думаю сменить на такой же термодат только с транзисторными выходами и СБ25М3 (https://meradat.ru/p-silovye-bloki-sb.html) у них же, там я так понимаю, как раз будет то что надо

[Jackson]

я просто не технолог,

Значит придётся им в чём-то стать. Задачу-то Вам решать надо, правда?

1. мне надо нагрев сделать плавным, и дальше его поддерживать.
2. стартовая мощность - в данном случае это мощность которой хватает чтоб за полчаса выйти на нужные 200 градусов и начать регулирование.
3. мощность переключать не нужно, скорее всего эти 30% останутся верхней границей, мощность выше избыточна по итогу.

Вот ничего не понял вообще. Ниже читайте.

насколько я понимаю, при резком нагреве в данном случае какой то диэлектрик в конструкции меняет свойства и сопротивление его падает, отсюда пробои)

Так поймите это, без этого понимания никак не обойтись Вам.

нюанс про возможность пробоя отсыревшей изоляции всё портит

Это я просто предположил, не более того. А так ли это или нет - автор тоже не в курсе до сих пор.

Вообще не совсем соглашусь

А это без разницы. :) Это гадание на кофейной гуще. Давайте задача пусть уже будет нормально поставлена, а до того это всё - пустое.

пришли к тому что надо снижать мощность и греть потихоньку

Определитесь. Вам надо снизить мощность чтобы греть потихоньку, или наоборот - греть потихоньку и тогда мощность снизится?
то есть какую мощность регулировать надо: тепловую (количество тепла) или электрическую (P = U*I). Какую надо ограничить? Только не путайте цель регулирования со средствами.

Значит, коллеги, и автор. Услышьте наконец меня. Все вы всё понимаете, но внутри себя, автору непонятно, он тоже не телепат как и мы. Поэтому - сначала. Schalk, читаем внимательно отсюда:

1) Тепловую мощность можно регулировать, периодически включая и выключая ТЭН на нужное время. С этим влёгкую справится Ваш Термодат. И это не совсем ШИМ. Это П-регулирование с релейным выходом. Задача решена, осталось только настроить.

[+]

Пусть Вы знаете что это не совсем так, но пожалуйста, оставьте споры сейчас на эту тему - автора окончательно в тупик загоните. Не надо, пожалуйста.

2) Тепловую мощность также можно регулировать и широтно-фазовым регулированием. По сути, это то же самое что и п.1, но происходит на каждой полуволне синусоиды переменного напряжения. Часть синусоиды пропускается на ТЭН, часть отрезается, и так два раза за период. С этим Ваш Термодат НЕ справится сам, он так не умеет. Как минимум, нужен блок силовых тиристоров. Подробности пока опускаем.

Что п.1 что п.2 никак не ограничивает электрическую мощность Вашего ТЭНа, она как была 10кВт, так и остаётся. Просто периодически включается и отключается. На все 10 кВт. Иначе, есть ещё вариант:

3) Электрическую мощность можно регулировать, понижая и повышая напряжение, как Вы верно заметили. И Ваш Термодат опять же с этим сам не справится, нужен регулятор. А вот какой - хороший вопрос. Мне на ум кроме моторизованного автотрансформатора ничего не приходит.

[+]

Закон Ома вспоминаем, формулу мощности, и смотрим от чего зависит мощность (уж это я разжёвывать точно не готов - раз электрик то должен знать).

Поэтому есть другой вариант: оставить в покое напряжение и изменить сопротивление ТЭНа. Это можно сделать, если в нём есть что переключить. Например три параллельные цепи можно переключить так что будут три последовательные, или вообще две из трёх частей отключить на время - мощность станет меньше. А может у Вас их там не три, может только одна - мы не знаем. Если есть такая возможность в Вашем ТЭНе, то это самый простой путь. Но есть ли - это Вы должны сказать, мы не видим ни типа ни схемы его подключения (и нам сюда тип без схемы давать не надо - дайте схему).

А теперь, наконец, Schalk, скажите, что Вы хотите ограничить: тепловую мощность или электрическую?

Гусаров прошу взять паузу, чтобы автор наконец устранил кашу в голове и чётко ответил всего на один вопрос - на последний.