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ヒータのON/OFF制御における温度振動の問題と解決策
- ヒータの温度制御を交流電源の半波単位でゼロクロスのON/OFF制御していますが、200V、3000Wのヒータでは温度の振動が大きくなります。
- 振動の原因は目標値に達しても温度が上昇し続けるため、OFFしても2秒ほど温度が上がり続けることと、目標値を下回っても温度が下がり続けるため、ONしても2秒ほど温度が下がり続けることです。
- この問題に対して、ON/OFF制御では限界となる場合があります。解決策としては、PID制御を導入することが有効です。PID制御では電源の半波を100個ほど使い、ゼロクロスでデューティ制御します。
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>１００Ｖ、１５００Ｗのヒータは制御できましたが．． ここにヒントがあります。すなわち、２００Ｖ、３０００Ｗのヒータにすれば（ヒータの出力を２倍にしたため）制御系のgainが2倍になり、安定性が悪くなるのは当然と思います。 ヒータ出力及び電圧を変えた理由は分かりませんが、ゼロクロス制御回路に出力調整機能があれば、出力を半分にすれば上手く行くと思います。
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市販の温調器を使ってるならば何も考えることなく迷わずＰＩＤ そしてオートチューニングでＰＩＤ調整はおしまい ほぼ９０％くらいの物件はオートチューニング出来ます 温度上昇に数時間以上掛かる大型炉とか ほんの数秒で数百度に達する高速温調とか 温調メーカの想定外の使用方法でない限りはオートチューニング出来ます http://www.fa.omron.co.jp/product/164.html http://www.compoclub.com/products/recommend/super/index.html ただ、今までの投稿履歴から憶測するとオリジナルマイコンボードで 温調してるのでしょうか？ だとするとＰＩＤは少々困難かも知れません ただ、その場合でも市販温調器で仮設運転してオートチューニングさせて ＰＩＤを確定し その結果をマイコンボードにプログラムすれば比較的簡単に出来るのでは？ ↓にＰＩＤ制御の詳細な解説があります http://www.compoclub.com/products/knowledge/jidou_seigyo/index.html http://www.m-system.co.jp/rensai/rensai_top.htm#pid
お礼
回答ありがとうございます。 >オリジナルマイコンボードで温調してるのでしょうか？ そのとうりです。
熱源の情報がセンサーへ伝わるのにタイムラグがあるのでは？ 温度の上限に達したとセンサーが検知したときには、すでにもっと熱くなっている。 （慣性といっても、パワーを絶っても熱を発生するわけはないですよね） 単純に、２度違うのなら設定温度を２度オフセットしてもいいような気がしますが・・・
お礼
回答ありがとうございます。 >パワーを絶っても熱を発生するわけはないですよね 熱の発生というより、熱の伝導ということで こういうことはあるとの記述がありました。
お礼
回答ありがとうございます。 ご指摘のパワーゲインとヒータの熱容量の違いによるものだと思います。