Resistenza riscaldante e temperatura

[Livio Orsini]

1 ora fa, fabriaq scrisse:

Load sarebbe il carico ?

 

Ovvio, è la traduzione in inglese di carico.

 

1 ora fa, fabriaq scrisse:

Quindi da come dici per regolare il calore devo poter regolare la corrente e non la tensione ?

 

Te l'ho scritto sin dal mio primo messaggio: in questo caso è meglio regolare la corrente.

 

Attenzione!

Quasi certamente con questo circuito determini solo il valore di resistenza, poi per effettuare il riscaldamento probabilmente bisognerà fornire un valore di corrente maggiore e forse sarà necessario usare un altro circuito.

Comunque se fornisci lo LM317 di un adeguato dissipatore puoi far erogare anche 1A e forse anche di più; molto dipende dal valore di resistenza del dispositivo e dal suo comportamente con il riscaldamento.

[fabriaq]

Dopo molto tempo vorrei postare la mia personale soluzione che ho trovato per risolvere il problema della gestione di questa resistenza riscaldante.

Inizialmente ho provato a gestire la resistenza con una serie di diversi termo-interrutori e di termostati abbinati ad un relè, ma con pessimi risultati perchè la velocità di riscaldamento era tale che quando scattavano la temperatura era già superiore al valore voluto e poi, nonostante il relè si bruciavano facilmente, non per il carico ma per il calore. Anche con i termostati tipo da forno il problema era simile anche se non si bruciavano non riuscivano comunque a gestire la temperatura. Questo problema in parte è causato dallo spazio angusto che impedisce di allontanare il termostato in moto tale che da poter gestire la velocità di reazione ma che comunque rimarrebbe comunque troppo veloce.

Alla fine la soluzione l'ho trovata abbinando circuitino di un relè ciclico, del quale si può comandare il tempo di attacco e di inibizione, al termostato da forno. Prendendo i tempi e le temperature mi è stato possibile impedire che la resistenza superasse un certo calore, diciamo per arrivare a circa 60°C. Ovviamente il controllo del calore in questo modo non è accurato poichè ad ogni ciclo il calore tende ad aumentare perchè trova via via la resistenza già calda. Ma questo problema si risolve con il termostato, che ora è in grado di gestire il calore generato.

Il circuitino si trova bello e pronto sul web per pochi euro ed è dotato anche di display per vedere il tempo impostato (nel mio caso parliamo di secondi). La cosa bella è che il circuito tiene in memoria i valori impostati anche quando non è più alimentato. In questo modo non è necessario che sia sempre collegato.

Il termostato invece è un comune termostato a capillare da forno con temperatura da 30 a 140°C.

Infine, per essere certo che la temperatura non superi il limite voluto, vuoi per un guasto del circuitino o del termostato, ho inserito anche un termo-fusibile. 

Sicuramente non sarà la soluzione più ortodossa ma funziona ed è più che sicuro e tanto mi basta.

Avevo provato anche ad usare un circuito per il controllo della corrente da 0 a 30 A, che si basa sul taglio ciclico ad alta frequenza della alimentazione ma non ha funzionato in quanto non voleva la massa in comune mentre un capo della resistenza doveva essere necessariamente collegato a massa.

 

 

 

 

[Livio Orsini]

37 minuti fa, fabriaq scrisse:

he quando scattavano la temperatura era già superiore al valore voluto

 

Questo fenomeno si chiama "inerzia", per questo motivo, se si vuole evitare, non si usano regolatori "tutto o niente" come i normali termostati.

 

39 minuti fa, fabriaq scrisse:

Sicuramente non sarà la soluzione più ortodossa ma funziona ed è più che sicuro e tanto mi basta.

 

Hai realizzato un grossolano regolatore a "pacchetto" o "burst regulator"

 

42 minuti fa, fabriaq scrisse:

Avevo provato anche ad usare un circuito per il controllo della corrente da 0 a 30 A, che si basa sul taglio ciclico ad alta frequenza della alimentazione ma non ha funzionato in quanto non voleva la massa in comune mentre un capo della resistenza doveva essere necessariamente collegato a massa.

 

Quasi certamente hai usato un circuito non adatto.

 

Comunque se la tua soluzione ti soddisfa e sei contento, va bene così

[fabriaq]

Grazie Livio

 

il 30/9/2019 at 11:32 , Livio Orsini scrisse:

Questo fenomeno si chiama "inerzia", per questo motivo, se si vuole evitare, non si usano regolatori "tutto o niente" come i normali termostati.

 

O latenza, e lo stesso problema si presenta anche nel termostato variabile a capillare, solo che in questo caso il fenomeno è gestibile se il calore aumenta con una certa gradualità ma se l'aumento è repentino, come nel mio caso, diviene comunque impossibile gestire la temperatura. Nel forno, ad esempio, la sonda del termostato non è posta sulla resistenza ma nel forno stesso. Il volume del forno fa si che il calore aumenti con una certa gradualità nonostante la resistenza arrivi in breve tempo alla sua massima potenza termica. Nel mio caso non solo la resistenza si trova in uno spazio molto ridotto ma non è neanche possbile allontanare più di tanto la sonda del termostato.

 

La soluzione ideale si avrebbe avuta con un circuito che potesse comandare la potenza della resistenza, tipo (non mi riferisco al circuito ma al funzionamento) il reostato delle luci, ma per me c'erano troppe complicazioni da affrontare, così mi sono dovuto arrangiare in qualche modo.

 

Magari tu, Livio, potresti proporre un circuito (non so se è realizzabile) che si adatti ad un ampio campo di assorbimento per offrire una soluzione più idonea, anche se alla fine è molto più facile comprare un circuitino a pochi euro che mettersi lì a saldare i componenti su una piastrina per esperimenti.

 

Ad ogni modo spero che la mia o la tua soluzione possa tornare utile a qualcuno.

 

[Livio Orsini]

14 ore fa, fabriaq scrisse:

O latenza,

 

Non per polemica ma la latenza è tutto un'altra cosa; in questo caso si tratta esclusivamente di inerzia termica, fenomeno simile all'inerzia meccanica.

 

Se usi un vero regolatore di tipo PI, anche usando la tecnica di regolazione a pacchetto, riesci a raggiungere la temperatura voluta minimizzando le sovra e sotto elongazioni o, addirittura elimindole. Però Bisogna proprio realizzare un regolatore di temperatura.

[fabriaq]

Caro Livio,

il termine latenza l'ho letto su un testo parlava appunto di termostati, per questo pensavo fosse più pertinente ma evidentemente chi lo ha scritto non era poi così preparato. Ti ringrazio per la precisazione.

Questo PI o regolazione "a pacchetto" non so cosa siano 😕, e neanche le elongazioni, potresti spiegarmi ?

Mi domandavo una cosa, se utilizzassimo una specie di reostato potremmo si regolare la corrente e gestire il calore, ma l'assorbimento resterebbe inviariato, dico bene ?

La corrente in più andrebbe dispersa in altro calore.

Mentre, nel caso di un temporizzatore, nei tempi di inibizione, che in questo caso sono doppi rispetto a quelli di funzionamento, non ci sarebbe nessun assorbimento se non quello del solo temporizzatore, con evidente risparmio di energia.

 

 

[Livio Orsini]

3 ore fa, fabriaq scrisse:

il termine latenza l'ho letto su un testo parlava appunto di termostati

 

Appunto.

La latenza è il tempo che impiega il termostato a reagire, mentre l'inerzia è l'incremento (decremento) della temperatura dopo aver tolto (dato) energia all'elemento riscaldante.

Chi ha scritto il testo, da quello che riporti tu, era ben preparato.

 

3 ore fa, fabriaq scrisse:

Questo PI o regolazione "a pacchetto" non so cosa siano 😕, e neanche le elongazioni, potresti spiegarmi ?

 

C'è un poco di confusione.

PI ==> proprozionale - integrale; trattasi di un regolatore con azione proporzionale all'erroreed azione integrale.

Visto che non mi sembra tu abbia molta dimestichezza con i regolatori ti consiglierei di leggere il mio tutorial sulle regolazioni e controlli. Lo trovi nella sezione didattica (link anche nella mia firma) , sottosezzione elettrotecnica.

Ti consiglio il mio tutorial perchè ho voluto scrivere qualche cosa di molto pratico con formule ridotte al minimo indispensabile, però in rete ne trovi tanti altri validi e con livelli di teoria simile al mio o molto più analitici, a livello universitario.

 

Le sovra e sotto elengazioni, sono il termine canonico per indicare le variazioni della variabile controllata sopra e sotto il livello di consegna.

Cerco di chiarire con un esempio pratico.

Immagina di fissare il valore di temperatiura a 50°C.

Parti da 20°C e vedi la temperatura che cresce, raggiunge i 50°C, po cresce ancora sino a 55°C,poi decresce sino a 48°C per poi aumentare sino a 51°C per poi decrescere ed assestarsi nell'intorno dei 50°C. Quei 3 picchi sono le sovra e sotto eleongazioni.Questo sarebbe un sistema ben ottimizzato con fattore di smorzamento nell'intorno dello 0.7.

sempre nel mio tutorial è spiegato più diffusamente.

 

3 ore fa, fabriaq scrisse:

dico bene ?

 

Dipende da come metti il secondo resistore, se lo metti in serie dissipi sempre al medesima energia solo che una parte la disperdi. Il riscaldamento si rallenterebbe, esattamente come se usassi una tensione inferiore.

 

3 ore fa, fabriaq scrisse:

Mentre, nel caso di un temporizzatore, nei tempi di inibizione, che in questo caso sono doppi rispetto a quelli di funzionamento, non ci sarebbe nessun assorbimento se non quello del solo temporizzatore, con evidente risparmio di energia.

 

Esatto.

 

Solo che per una buona regolazione i tempi di pausa e lavoro non possono essere fissi; il tempo fisso è il tempo totale pausa lavoro, mentre la ripartizione tra tempo di pausa e di lavoro dipende dall'errore di temperatura.