Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Drehstrom, 3x Triac BTA24-800, 550V Varistor ok?


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von Axel R. (axlr)



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Vorabinfo:
Es soll " Gargut" (bio-Bier) mittels einer 4KW-400V Kochstelle 
(50cm-Diagonale) auf ziemlich genau 65°C gesteuert werden.
Wie man die einzelnen Heizelemente innerhalb der Kochplatte auf 
Maximalleistung verschalten muss, hab ich schon herausgefunden. Auch die 
Steuerung ist soweit funktional.
Das Drehstrom auch Kraftstrom genannt wird, und das nicht ohne Grund ist 
mir auch bewusst, falls aus dieser Ecke Einwände kommen. Grins

Kabelzugänge sind ordentlich mit 'fetten' Wago ausgeführt, alles kommt 
in ein geräumiges Gehäuse. PE usw. ist ja klar.

Bei 4KW rechne ich überschläglich mit 10A, die sich nicht ganz 
symmetrisch auf die drei Phasen aufteilen werden. Die heizelemente sind 
als Dreieck verschaltet.

Zur Frage ansich:
Sind die Varistoren mit 550V von der Spannungslage okay?

https://www.reichelt.de/varistor-rm-10-mm-550-v-10--epc-b72220-s-55-p239979.html

https://www.reichelt.de/triac-800-v-25-a-50-ma-snubberless-to-220ab-bta-24-800bwrg-p217082.html

N paar Fotos im Anhang.
Lieben Dank
Axel
DG1RTO

Edit
Es sind "nur" 40cm Diagonale

Das Foto steht auf den Kopf

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Mit einem 550Vrms VDR kann man einen 800V Triac nicht schützen.

von hinz (Gast)


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Und deine Kochplatte wird nicht für Drehstrom sein, sondern für 400V 
Wechselstrom, mit 7-Taktschalter, 3kW Maximalleistung.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Normalerweise muss man sich bei der Steuerung von Heizelementen keine 
grossen Sorgen um Spikes machen, denn die Dinger sind in guter Näherung 
ohmsche Widerstände.
Ich würde auf die Varistoren verzichten.Zusätzlich würde ich eine zweite 
unabhängige Übertemperatursicherung vorsehen, die beim Durchlegieren 
eines Triacs und folgender Überhitzung anspricht.
Sinnvoll ist sicher ein Nulldurchgangsschalter pro Triac, um die 
Netzeinbrüche zu minimieren.

von hinz (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Sinnvoll ist sicher ein Nulldurchgangsschalter pro Triac, um die
> Netzeinbrüche zu minimieren.

Die Kochplatten haben kalt keinen deutlich niedrigeren Widerstand als 
warm, da ist das nicht nötig.

von Udo S. (urschmitt)


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Matthias S. schrieb:
> Sinnvoll ist sicher ein Nulldurchgangsschalter pro Triac, um die
> Netzeinbrüche zu minimieren.

Generell ist bei einer Heizung eine Wellenpaketsteuerung zu machen.

und wie Hinz schon gesagt hat es ist zu klären ob das wirklich eine in 
Dreieck zu verschaltende Heizung ist oder ob die bei 400V statt 230V 
nicht ganz schnell durchbrennt.
Wenn die Heizung als Stern verschaltet ist geht ja auch ein 300V 
Varistor.

Eine Verschaltung als Dreieck bringt hier also meiner Meinung nach 
nichts, macht nur mehr Probleme.

von hinz (Gast)


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Es geht dabei nicht um Stern- oder Dreieckschaltung!

von Udo S. (urschmitt)


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hinz schrieb:
> Es geht dabei nicht um Stern- oder Dreieckschaltung!
Dann verstehe ich den Satz aus dem 1. Posting nicht:

Axel R. schrieb:
> Die heizelemente sind
> als Dreieck verschaltet.

von hinz (Gast)


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Udo S. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Es geht dabei nicht um Stern- oder Dreieckschaltung!
> Dann verstehe ich den Satz aus dem 1. Posting nicht:
>
> Axel R. schrieb:
>> Die heizelemente sind
>> als Dreieck verschaltet.

Er glaubt das nur.

von Udo S. (urschmitt)


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hinz schrieb:
> Er glaubt das nur.

:-)

Ok, dann ist mein Beitrag hinfällig.
Du denkst also das ist eine Kochplatte die zwischen 2 Phasen 
angeschlossen wird. Mit einem Umschalter für die unterschiedlichen 
Leistungsstufen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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hinz schrieb:
> Matthias S. schrieb:
>> Sinnvoll ist sicher ein Nulldurchgangsschalter pro Triac, um die
>> Netzeinbrüche zu minimieren.
>
> Die Kochplatten haben kalt keinen deutlich niedrigeren Widerstand als
> warm, da ist das nicht nötig.

Es geht darum, nicht im Spannungsmaximum zu schalten und nicht um Kalt- 
oder Warmwiderstand. Schalten im Nulldurchgang verringert den Stress auf 
Triacs und Heizdrähte, sowie Spannungseinbrüche auf dem Netz.

von hinz (Gast)


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Udo S. schrieb:
> Du denkst also das ist eine Kochplatte die zwischen 2 Phasen
> angeschlossen wird. Mit einem Umschalter für die unterschiedlichen
> Leistungsstufen.

So ist das üblich.

von hinz (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Es geht darum, nicht im Spannungsmaximum zu schalten und nicht um Kalt-
> oder Warmwiderstand. Schalten im Nulldurchgang verringert den Stress auf
> Triacs und Heizdrähte, sowie Spannungseinbrüche auf dem Netz.

Das macht den Teilen doch nichts.

von Andrew T. (marsufant)


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Axel R. schrieb:
> Bei 4KW rechne ich überschläglich mit 10A, die sich nicht ganz
> symmetrisch auf die drei Phasen aufteilen werden. Die heizelemente sind
> als Dreieck verschaltet.

Ein paar Anmerkungen aus der eigenen Erfahrung mit derartigen 
Steuerungen:

- Die Sicherungshalter für 10A sind wenig hilfreich, da schon der 
Übergangswiderstand der Haltung (zur Kappe der 5x20mm Sicherung) so hoch 
ist, das es das Objekt aufheizt.
-Nulldurchgangssteuerung (in Verbindung mit Wellenpaket) vorsehen, um 
Netzstörungen zu vermeiden. Schalten "irgendwo im Netzsinus" erfordert 
erhebliche Entstörmaßnahmen ==> sollte man sich nicht antun müssen.
- Bevor man das 3x aufbaut: Ein Satz SSR (aus drei SSR bestehend) 
enthält alles inm Gehäuse: Triac, Nulldurhcgang, Snubber, Optokoppler == 
Netztrennung. Gleichzeitg durch integrierte KSQ so gutmütig um das 
Gesamtwerk mit 3...30V ansteuern zu können. Die Verbindung zur 
Kühlfläche ist ebenfalls meist schon isoliert.
Sowas erleichtert das Aufbauen gewaltig.
Insbesondere, wenn es ein Einzelstück ist.

von Axel R. (axlr)



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Danke für die vielen Rückmeldungen.
Ja, die herdplatte ist mit 4000watt und nicht mit 3000 beschriftet. Als 
betriebsspannung ist 400Volt angegeben. (Gehe ich mal von, das das auch 
so stimmt)
Die Zündung der Triacs erfolgt im nulldurchgang  mit je einem moc8031.
Man könnte die Platte auch zwischen zwei Phasen hängen, wenn man die 
äußeren Anschlüsse Brückt.
Jeder, der was mit Herdplatten machen "muss", ist doch automatisch über 
diese Seite gestolpert, wo das mit 4-Takt und 7-Takt erklärt ist.

http://www.herd.josefscholz.de/7Takt/img16.gif


Da sind die Heizelemente auch nicht im Stern mit je 230V verdrahtet, 
sondern alle parallel zwischen zwei Phasen. Also wird das Heizelement 
nicht davon entzwei gehen, wenn es zwischen den Phasen hängt.

Die Aussage, dass man mit einem 550V Varistor keinen 800V-Triac schützen 
kann, war für mich essentiell. Danke für den Einwand. Ganz weglassen 
erscheint mir waghalsig, also weglassen oder welchen Typ bestellen?
400V?
Eine übertemperatursicherung muss auf jeden Fall noch mit rein. Das 
stimmt wohl. Schon, wenn kein Topf daraufsteht. Das ein Triac 
durchlegiert, kann auch passieren. Da denk' ich mir was aus.
Danke für die Anregungen ..

LG

Axel

DG1RTO

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Axel R. schrieb:
> Ganz weglassen
> erscheint mir waghalsig, also weglassen oder welchen Typ bestellen?

Was möchtest du denn mit einem Varistor schützen und wie willst du ihn 
verschalten?
Mein Kochherd läuft mittlerweile seit 2 Jahren mit einer selbstgebauten 
Steuerung und da ist überhaupt kein Varistor drin. Ich wüsste auch 
nicht, wo und wie ich den verbauen sollte?
Die Platten haben jeweils eine Ex-und-Hopp Thermosicherung, die bei 275° 
auslösen würde, aber sonst sind da nur zwei robuste gekühlte Triacs mit 
MOC3081, die die Platten steuern und sonst nichts.

von Axel R. (axlr)


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Matthias S. schrieb:
> Ich wüsste auch nicht, wo und wie ich den verbauen sollte?

Na, ich dachte, parallel zum Triac...

Andrew T. schrieb:
> Die Sicherungshalter für 10A sind wenig hilfreich, da schon der
> Übergangswiderstand der Haltung (zur Kappe der 5x20mm Sicherung) so hoch
> ist, das es das Objekt aufheizt.
> -

Das teste ich mal aus, guter Tipp. Ich wollte ungern einen 6A Automaten 
einbauen. Den könnte man gleich als Hauptschalter verwenden. Hab ich, 
der Größe wegen, aber erstmal verworfen. Ich wollte dort keinen 
schaltschrank aufstellen.

Andrew T. schrieb:
> Ein Satz SSR (aus drei SSR bestehend)  enthält alles inm Gehäuse: Triac,
> Nulldurhcgang, Snubber, Optokoppler

Ja. Ich weiß. Hatte im Auktionshaus ein 3-phasiges 40A geordert. Mit 
passendem Kühlkörper war das ein riesiger Brummer. Hab ich hier liegen 
...

von hinz (Gast)


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Axel R. schrieb:
> Die Aussage, dass man mit einem 550V Varistor keinen 800V-Triac schützen
> kann, war für mich essentiell. Danke für den Einwand. Ganz weglassen
> erscheint mir waghalsig, also weglassen oder welchen Typ bestellen?
> 400V?

Nimm 1200V Triacs.

von Axel R. (axlr)


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hinz schrieb:
> Nimm 1200V Triacs.

Ein guter Gedanke.
Hab welche bei TME bestellt, danke für den Hinweis.
@all
Wenn wer Interesse hat, berichte ich über den weiteren Fortschritt.
Im Moment sitze ich am PID.
Ich hab beim aufheizen und abkühlen zwei unterschiedliche 
Parametersätze.
Mit dem Regelungs-gedöns hatte ich nich nichts am Hut.
Ich teste mitm 3.6KW Wasserkocher und nem Liter Wasser. Grins.
Danke erstmal für die, doch hilfreichen, Antworten bis hierher.

LG

Äxl

DG1RTO

von Axel R. (axlr)


Angehängte Dateien:

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TME ist eben angekommen. Das ging schnell. 1200V Triacs und kleine 
Stromwandler.
Leistungsteil hab ich überarbeitet.
Näheres demnächst.

von Rainer V. (a_zip)


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Hallo TO, ich will nicht kapern, aber ich bastel gerade an etwas 
Ähnlichem. Allerdings benutze ich so tauchsiederähnliche Heizelemente 
und ich frage mich, ob nicht doch eine "harte" Sicherheitsabschaltung 
nötig ist. Wie willst du denn verhindern, dass dein Bier überkocht oder 
langsam verkocht? Auch wenn Triacs nicht grundsätzlich durchlegieren und 
Kurzschluß machen, so wäre mir das allein zu wenig. Zumal bei dir ja 
noch der Fall eintreten kann, dass nur einer der Triacs kurzschließt. 
OK, kann bei meinem geplanten Relais auch passieren, aber genau deshalb 
würde ich da noch was davor geschaltet haben. Deshalb denke ich neben 
der "normalen" Temperaturüberwachung noch an eine dieser zerstörenden 
Temperaturschalter für meinen Hauptkreis. Bin gespannt, was du in dieser 
Richtung noch unternimmst! Auf jeden Fall wünsche ich frohes Schaffen 
:-)
Gruß Rainer

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