Regulator 3 fazowy / PWM PID

[stAch]

Przedstawiamy nowe rozwiązanie w LK3
Regulator 3 fazowy działający na zasadzie poczwórnego przełącznika zależnego opartego na wyjściach PWM

Dla zobrazowania zasady przełącznika zależnego przypomnę tu stare odbiorniki radiowe gdzie podczas wciśnięcia jednego klawisza pozostałe automatycznie wyskakiwały, Nasze wyjścia pwm zachowują się podobnie, tylko jedno z wyjść pwm 1-->3 może być włączone a podczas ich zmiany wszystkie wyjścia pwm są rozłączane

Zastosowanie...
Załóżmy że mamy 3 źródła prądu i chcemy je równomiernie dociążyć tak by efektywność była jak najlepsza. Regulator faz to wykona.

Idealnie sprawdzi się też w instalacji solarnej, w przypadku gdy zbyt wysokie napięcie w linii energetycznej powoduje nam odpięcie falownika, LK3 dociąży zawyżoną napięciowo fazę tym samym powodując dalsze pompowanie energii do sieci.

Systemy UPS mogą przełączać się na najmocniejszy zestaw baterii które ładują niezależne kontrolery solarne. Prądy do 120A.

Może tez działać jako przekładnik faz, w przypadku braku jednej lub kilku automatycznie dostarczy nam prąd do newralgicznych urządzeń w domu z dostępnej fazy - i to nie mały bo ogranicza nas tylko wartość mocy styczników.

Automatycznie przełączać 3 wejścia audio do jednego wzmacniacza  itdd.

Napełniać 3 zbiorniki tak by ich poziom wypełnienia był jednakowy (balast na łodzi)

jednym słowem sprawdzi się wszędzie tam gdzie potrzebujemy kontrolować 3 wejścia na jedno wyjście


Zasada działania:
Do wejść inpa1=>3 podpinamy dowolny miernik który będzie nam weryfikował zmiany napięcia na 3 źródłach
UWAGA!!! to muszą być te fizyczne wejścia inpa1->3 ponieważ zkorelowane z nimi wyjścia pwm1->3 będą wysterowywane przez LK3
Wyjście pwm0 to dodatkowe zabezpieczenie stycznikowe dla większych prądów np  grzałka CWU lub pakiety akku etc.
po przekroczeniu wartości wejścia inpa następuje rozłączenie i załączenie przypisanego wyjścia pwm - inpa1 załączy pwm1, lub inpa2 załączy pwm2 , inpa3 załączy pwm3.

Przykład 1,
Przy pomocy ACMetra podpiętego pod inpa1=>3 monitorujemy napięcia na 3 fazach linii energetycznej
W przypadku przekroczenia wartości docelowej na jednej z faz następuje załączenie przekaźnika przypisanego do niej.
Sam moment załączenia przekaźnika zostanie poprzedzony chwilowym wyłączeniem pwm0 pod którym jest stycznik oraz rozłączeniem wszystkich przekaźników.
Zabezpieczenie to umożliwia nam chwilowe odpięcie zasilania od scrosowanego panelu w celu ochrony przekaźników przed spaleniem łukiem rozłączania lub prądem międzyfazowym.
Przetestowano przełączanie 6kw grzałki przy pomocy 3 przekaźników 16A i stycznika 25A - daje rade nawet na tanich F&F PK-1P-12V
Jeśli nie osiągniemy wartości działania grzałka będzie zasilana z wyjścia wybranego w ustawieniach.
Temperaturę w zbiorniku CWU kontrolujemy przy pomocy zdarzenia opartego na DS oraz wyjściu OUT5 oraz czasowo w schedulerze.

Przykład 2,
Przy pomocy inpa1=>3 mierzymy napięcie akumulatorów UPS 24v które są ładowane z paneli fotowoltaicznych, 3 odrębne zestawy
ustawiamy wartość docelowa na 22v po jej przekroczeniu pakiet aku będzie podpinany do systemu UPS
w przypadku rozładowania LK3 podepnie nam kolejny pakiet aku a po osiągnięciu progu odepnie aku chroniąc je przed głębokim rozładowaniem
Na tej samej zasadzie możemy podpiąć ładowanie sieciowe do pakietów które załączy się jeśli solarne nie naładuje nam do odpowiedniego poziomu

Regulacja..
Regulator faz ma możliwość ustawienia progu działania - wartość docelowa po osiągnięciu której następuje akcja
czasów opóźnienia pomiędzy załączaniem pwm0 a pwm1->3 w ms (ochrona przed łukiem) i czasu minimalnego pracy w s (opóźnienie przełączenia)
Opóźnienie włączania to zwłoka w sek. od startu LK. Niektóre nakładki powodowały "przekliki" tuż po starcie, opóźnienie to eliminuje takie niepożądane działanie, daje też czas na dokładne skalibrowanie wejść i stabilizacje pomiarów.
Sposobu reakcji w przypadku nie osiągnięcia progu działania - załącza wybrane ustawione wyjście
UWAGA !!! Używając regulatora faz nie zaleca się ustawiać innych zdarzeń opartych na PWM - szczególnie przy "nieskrosowanym" okablowaniu
Wszelkie próby wyłączenia pwm0 ręcznie lub programowo zakończą się niepowodzeniem.
Wyjście PWM0 cyklicznie powraca do stanu ON - stycznik rozłącza się tylko na krotki okres czasu podczas zmiany stanu pwm1->3
Kontrole stycznika podpiętego do pwm0 można prowadzić przy użyciu np out5 [+] oraz pwm0 [-] i zdarzeń opartych na out5
wyjścia pwm1=>3 można zmieniać ręcznie, ich automatyczna zmiana nastąpi w przypadku przekroczenia progu działania innego z wejść inpa1->3
Tylko jedno z tych wyjść jest aktywne w danej chwili. Zmiana ręczna powoduje przełączenie automatyczne tych wyjść.

Okablowanie scrosowane grzałki CWU na przekaźnikach i styczniku

   
okablowanie skrosowane grzałki CWU na 3 stycznikach
   
legenda schematy okablowania oparte na wyjściach nakładki pwm  i odpowiadające kolejno

1 [ + zasilania ]
2 [ - zasilania ]
3 [ - pwm0 ]
4 [ + zasilania ]
5 [ - pwm1 ]
6 [ - pwm2 ]
7 [ + zasilania ]
8 [ - pwm3 ]
out5 [ + out5 ]

[wilkxt]

Przydały by się jeszcze jakieś przykladowe ustawienia regulatora.

[stAch]

będę u klienta to postaram się nagrać filmik z całego działającego zestawu

[krzychor]

Super pomysł :-)

taka myśl po zapoznaniu się z opisem:

może dodać zamiast pomiaru napięcia Inp1-3 możliwość wyboru parametrów m10-m20 jako napięć fazowych mierzonych przez falownik / miernik SDM odczytywanych przez modbus???

uprości to układ pomiarowy ( dla tych co używają modbus) ale jak ktoś już ma sofara / SDM i LK3.5 to dodanie konwertera modbus za parę zł jest prostsze

pozdr

[stAch]

Super pomysł :-)

taka myśl po zapoznaniu się z opisem:

może dodać zamiast pomiaru napięcia Inp1-3 możliwość wyboru parametrów m10-m20 jako napięć fazowych mierzonych przez falownik / miernik SDM odczytywanych przez modbus???

uprości to układ pomiarowy ( dla tych co używają modbus) ale jak ktoś już ma sofara / SDM i LK3.5 to dodanie konwertera modbus za parę zł jest prostsze

pozdr

nie rozwiąże to problemu - pomiar na falowniku a pomiar właściwy to zasadniczo rożne wartości, Często falownik jest w sporej odległości od odbiorników energi np grzałek w buforach, o tym czy pchamy do sieci nie decyduje falownik który możesz sobie ustawić nawet na napięcie 270v max a prawa fizyki które bazują na bieżącym rozkładzie energetycznym w sieci. Pomiar na odbiorniku jest droższym ale skutecznym rozwiązaniem.

Sposób na modnusa zadziała jeśli mamy do czynienia z nowoczesną instalacją i falownik wpięty jest bezpośrednio do głównego pionu - spadki mocy są znikome.
Przeważnie instalacja jest wpięta "gdzieś na uboczu do 3 faz" np w odległym garażu, lub wentylacją do piwnicy, sprawdzone doświadczalnie. Ponad 300 instalacji do dyspozycji,

Walczyliśmy głównie z falownikami huawei po modbusie - ma on zaawansowane reguły i wbudowane wyjście hamulca - zasada działania analogiczna do LK regulator faz - rozwiązanie to działa na co 5 instalacji solarnej i powoduje spore problemy szczególnie gdy w pobliżu jest kilka instalacji a mało potencjalnych odbiorców.
Właściwie to dzięki LK bo nim analizowano rozkład napiec w instalacji - wykres mqtt, doszliśmy do wniosku że pomiary falownika nie odzwierciedlają stanu faktycznego napiec w badanej sieci które zawyżały instalacje sąsiednie.
Mieliśmy nawet w planach pełne wykorzystanie PWM i budowę nakładki mocy która będzie tylko częściowo ograniczać prąd, dlatego wybrano PWM ale już kilka  gotowych zestawów samych przekaźników pokazało że nie ma sensu poprawiać działającego rozwiązania.
Tym bardziej że taka metoda pomiaru czyni go uniwersalnym nie obligującym do zastosowania wyłącznie w fotowoltaice