stell_hawk
Управление трехходовым клапаном нажимного действия с помощью электротермической головки
 |
 |
 |
 |
В продолжение темы о погодозависимом управление смесительным контуром
Дмитрий Лимите для меня провел эксперимент с использованием клапана предназначенного для радиаторов отопления.
В продолжение его эксперимента с ШИМ я собрал собственную схему на базе MegaD 2561, твердотельного реле Omron G3MB-202P, китайской термоголовки и китайского трехходового клапана
Эксперимент с самого начала незаладился:
- Для реле работающих на 220 Вольтах нельзя ставить ШИМ с частотой более 100 Гц. поэтому встроенные в МегаД ЩИМ мне не подошли. Я воспользовался довольно простым механизмом Cron. в задачу я выставил строку типа: Act:28:0;p8;28:1;p392;r0. параметры p8 и p392 надо умножать 0.1секунды, чтобы вычислить время исполнительного устройства(написанна выше строка означает(на 28 порту установить значение 0;задержка 0.8 секунды;установить значение 1; задержка 39.2 секунды; повторят ьбесконечное количество раз),
В связи с тем, что имеющеес яу меня реле открывается при низком уровне, т.е. при подаче нуля на вход. Записанная строка трактуется следующим образом 0.8 реле открыто. 39.2 секунды реле закрыто.
в ходе эксперимент были спользованы самые разные значения как периода ШИМ так и процента заполнения. - Реле обозначенное на картинке как плохое вело себя отвратительно . об этом отдельная заметка. Данное реле в схеме работы не используетс и оставлено только для удобства подключения второго реле (имеет свободные контакты под отвертку)
-
У Дмитрия при 40% заполнения ШИМ клапан закрывался. Имеющаяся у меня связка термоголовки и клапана полностью закрывавается на 6% заполнения. после долгих мучений оказалось, что всему виной разность хода длин штоков клапана и термоголовки. У термоголовки ход составил 3.8 мм, а у китайской термоголовки 1.6. получается что при закрытии головки на 40% клапан уже перекрыт полностью.
Не смотря на все этии ньюасны эксперимент оказался удачным.
Для оценки процента открытия клапана использовался штангенциркуль с точностью 0.1 мм
первые опыты были с периодом ШИМ в 5 секунд. в режиме 4-46 (х0.1 секунды) головка уже закрывалась полностью - очевидно что на моем стенде 5 значений эт омало.
постепенно я увеличивал период ШИМ и дошел до 20 секунд. на этом периоде получены все основные данные:
| открыто х0.1сек | закрыто х0.1 сек | десятых миллиметра | время эксперимента(чч:мм) | разница с закрытым | процент открытия | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| закрыто | -------- | -------- | 249 | -------- | -------- | -------- |
| открыто | -------- | -------- | 265 | -------- | -------- | -------- |
| Ход штока | -------- | -------- | 16 | -------- | -------- | -------- |
| 8 | 192 | 4% | ||||
| 256 | 1:15 | 7 | 43.75% | |||
| 254 | 2:00 | 5 | 31.25% | |||
| 255 | 2:15 | 6 | 37.50% | |||
| 255 | 17:00 | 6 | 37.50% | |||
| 255 | 18:00 | 6 | 37.50% | |||
| 10 | 190 | 5% | ||||
| 253 | 1:33 | 4 | 25.00% | |||
| 253 | 1:38 | 4 | 25.00% | |||
| 253 | 1:48 | 4 | 25.00% | |||
| 253 | 9:37 | 4 | 25.00% | |||
| 12 | 188 | 6% | ||||
| 250 | 0:08 | 1 | 6.25% | |||
| 251 | 0:15 | 2 | 12.50% | |||
| 251 | 0:29 | 2 | 12.50% | |||
| 250 | 0:37 | 1 | 6.25% | |||
| 251 | 0:51 | 2 | 12.50% | |||
| 13 | 187 | 6.5% | ||||
| 250 | 0:07 | 1 | 6.25% | |||
| 250 | 0:17 | 1 | 6.25% | |||
| 250 | 1:37 | 1 | 6.25% | |||
| 14 | 186 | 6.5% | ||||
| 249.5 | 1:50 | 0 | 3.13% | |||
| 7 | 193 | 3.5% | ||||
| 256 | 9:47 | 7 | 43.75% | |||
| 253 | 11:53 | 4 | 25.00% | |||
| 6 | 194 | 3.0% | ||||
| 256 | 0:51 | 7 | 43.75% | |||
| 257 | 2:50 | 8 | 50.00% | |||
| 257 | 3:18 | 8 | 50.00% | |||
| 5 | 195 | 2.5% | ||||
| 261 | 3:10 | 12 | 75.00% | |||
| 259 | 3:21 | 10 | 62.50% | |||
| 259 | 3:31 | 10 | 62.50% | |||
| 4 | 196 | 2.0% | ||||
| 263 | 1:18 | 14 | 87.50% | |||
| 263 | 1:28 | 14 | 87.50% | |||
| 264 | 1:41 | 15 | 93.75% | |||
| 263 | 2:20 | 14 | 87.50% | |||
| 3 | 197 | 1.5% | ||||
| 264 | 0:37 | 15 | 93.75% | |||
| 264 | 1:33 | 15 | 93.75% | |||
| 264 | 1:56 | 15 | 93.75% | |||
| 2 | 198 | 1.0% | ||||
| 264 | 0:13 | 15 | 93.75% | |||
| 265 | 2:06 | 16 | 100% | |||
| 264 | 9:22 | 15 | 93.75% |
Еще один важное соотношение 1 /24 (0.1 открыто 2.4 -секунды закрыто(4%)) привело к полному закрытию клапана в течении 15 минут. Это говорит о том что переходной процесс на имеющемся у меня реле не идеален и поэтому по факту мощность передаваемая на устройство много выше 4%.
Скорее всего плавание головки связанно с этим же фактором.
Опытные товарищи подсказали, что если использовать термоголовку на 24 вольта(постоянное напряжение) то будет намного лучше.
во-первых это даст возможность пользоватсья встроенным шим из-за отсутствия ограничения на частоту 100 Гц (можно чаще)
во-вторых, использовать вместо реле транзисторы, мемисторы и прочие ключи у которых по сути отсутсвует перходнйо процесс открытия закрытия.
К сожалению головок на 24 Вольта у меня, как и нет осциллографа. чтобы до мелочей прощупать процесс.
Что доказал эксперимент:
- Управлять реально.
- Не особо важно совпадение хода головки и клапана. Важна точность приборов которые Вы используете.
- Если Вы хотите просто ШИМ регулирование, то этот путь может оказаться для Вас неоправданно сложным и не 100% точным. его разумно использовать в системах с ПИД(ПИ,П)- регулированием. в данных системах не важно точное положение клапана, важно что система меняет его в зависимости от ситуации. На канале Дмитрия Лимите по этому поводу у него есть много отличных роликов.
Эксперимент с реализацией на реально работающем трехходовым смешение с нормальным клапаном от компании Watts (я думаю там ход штока будет близок к 3.2 мм) ждите уже после январских каникул. Я думаю система получится интересным многим, тем боле, что у меня "миллион" датчиков раскидано по самым неожиданным местам дома.
Новосибирск, Россия
На форуме: stellhawk