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63468 Drosselung von Heizstäben - eddy 15. November 2017 20:49:07

Hallo,
da wäre ein Frägelchen an das liebe Forum....

Bei Waschmaschinen und nicht nur dort ist über die Heizung ein Selbszerstörungsmechanismus eingebaut. Nennt sich geplane Obsoleszenz.

Die Heizstäbe vertragen ihre Leistung nicht, sind also unterdimensioniert.

Natürlich kann man die auch nicht mehr so leicht wie früher wechseln, wobei man die früher auch gar nicht wechekn musste. DANN könnte man ja auch einfach einen schwächeren bzw. "besseren" Heizstab einsetzen.

Gleiches gilt für die Steuerung. Da sind die Leiterbahnen für den Heizkreis gewollt extra dünn ausgelegt, damit die Steuerung exakt nach zwei Jahren verbrennt.

Da sich dies mittlerwile rum gesprochen hat, klemmen einige Spezies einfach eine Diode in den Heizkreis. Das ist aber aus anderen Gründen streng verboten.

Darum suche ich einen elektronischen Schalter (zB. Triac), der zwei Vollwellen durch lässt und dann die dritte sperrt. Damit käme ich dann auf 66% der Nennleistung ohne kaputtem Formfaktor und wäre auf der sicheren Seite.

Frage:
Gibt es so einen Schalter schon fertig zu kaufen oder lässt sich sowas evtl. leicht selber basteln?

Meine WaMa ist viel zu früh verreckt und die Neue würde ich gerne frisieren, aber dies ausgesprochen ungerne mit einer Diode.

Bin dankbar für jede Antwort.

Ich denke die Frage könnte von allgemeinem Interesse sein.

LG.


63469 Re: Drosselung von Heizstäben - Theodor Wadelow 17. November 2017 01:01:1163468

Hallo eddy,
> da wäre ein Frägelchen an das liebe Forum....
> Bei Waschmaschinen und nicht nur dort ist über die Heizung ein Selbszerstörungsmechanismus eingebaut. Nennt sich geplane Obsoleszenz.
> Die Heizstäbe vertragen ihre Leistung nicht, sind also unterdimensioniert.
Das macht mich ein bischen stutzig, in wirklich vielen Jahren habe ich bei mir, bei Familie, Freunden und Bekannten im seltensten Falle
die Heizstäbe bei Großgeräten verrecken sehen. Zumindest nicht bei Waschmaschinen. Kaffemaschienen sind da bei mir eher Kandidaten.
Was die Heizelemente nicht abkönnen ist längeres Trockenkochen, bist Du da sicher problemfrei, keine verschweißten Kontakte ?
Dicker Kalkbelag ist natürlcih genau so schlimm wie Trockenkochen.

> Natürlich kann man die auch nicht mehr so leicht wie früher wechseln,
> wobei man die früher auch gar nicht wechekn musste.
Also z.B. bei meiner ersten Maschine, einem Siwamat Toploader, da war der Heizer von der Seite unten im Gerät.
Ohne Umdrehen und großzügigem Demontieren der Seitenteile war da nix zu machen.
Beim Umdrehen lief natürlich das restliche Wasser aus der Maschine :-/

> DANN könnte man ja auch einfach einen schwächeren bzw. "besseren" Heizstab einsetzen.
Mach, wenn Du:
a) den im 'Formfaktor' der Maschine findest
b) der bei geringerer Leistung aber nicht schwächer gebaut ist, so daß er nicht ebenfalls durchbrennt
c) der nicht (ebenfalls) trockenkocht
d) die Maschine mit der dann längeren Heizzeit hinkommt.

> Gleiches gilt für die Steuerung. Da sind die Leiterbahnen für den Heizkreis gewollt extra dünn ausgelegt, damit die Steuerung exakt nach zwei Jahren verbrennt.
Sind da Leiterbahnen abgebrannt? Dann ist der Heizstab wohl vorher auf Voll-Kurzschluß gegangen, und die resultierenden Überströme... Was steuert denn da? Relais oder Triac ?
Bei beiden: Sind die Bauteile ausgeschaltet niederohmig? Dann haben die eventuell unabsichtlich das trockene Heizelement bestromt, mit bekannten Folgen.

> Da sich dies mittlerwile rum gesprochen hat, klemmen einige Spezies einfach eine Diode in den Heizkreis.
> Das ist aber aus anderen Gründen streng verboten.
Naja, es macht im schlimmsten Falle Oberwellen, aber weniger als z.B. eine Phasenanschnittsteuerung. Heizdecken werden auch gerne so reguliert.
Laut Anschlußbedingungen der EVUs ist sowas aber tatsächlich formal nicht zulässig.

> Darum suche ich einen elektronischen Schalter (zB. Triac), der zwei Vollwellen durch lässt und dann die dritte sperrt.
Das ist die richtige Vollwellensteuerung für elektrische Heizlasten wie vorgeschrieben.

> Damit käme ich dann auf 66% der Nennleistung ohne kaputtem Formfaktor und wäre auf der sicheren Seite.
Oder mit 4/5 Vollwellensteuerung auf 80% der Nennleistung.

Alternativ: Hast Du mal über eienn separaten Temperaturschalter z.B. bei 105°C am Gehäuse des Heizstabes nachgedacht ?
Ist da ggf. Platz für so einen Scheiben-Thermostat ? ht tps://www.startpage.com/do/search?cat=pics&query="disc thermostat"

> Frage:
> Gibt es so einen Schalter schon fertig zu kaufen oder lässt sich sowas evtl. leicht selber basteln?
Das finde ich interessant. Leider habe ich noch keinen Vollwellenschalter einfach zu kaufen gesehen.
Außer vielelicht einem großen Kondensator in Serie als kapazitiver, verlustarmer Vorwiderstand.
z.B. mit einem 1.6kW Heizwiderstand an 230V AC, 50Hz komme ich auf rechnerisch 385µF für eine Halbierung der Heizleistung.
Sowas /kann/ man kaufen, allerdings für über 100€ pro Stück.

> Meine WaMa ist viel zu früh verreckt und die Neue würde ich gerne frisieren, aber dies ausgesprochen ungerne mit einer Diode.
> Ich denke die Frage könnte von allgemeinem Interesse sein.
Sehr. Deine konkrete Nachfrage hat mich dazu getrieben mal was auszubaldovern, siehe hier: ht tps://i.imgur.com/hSFMmyX.png
Vollwellenschalter mit CMOS 4017, 4093 und Triac

Beim Aufbau bitte Vorsicht, diese 'Bastelei' ist auf wenige Komponenten optimiert und hat keine galvanische Trennung zum Netz.
Das vereinfacht, wie man sieht, die Stromversorgung und die Triac-Steuerung.
Vielleicht baue ich die Schaltung irgendwann selber mal, ansonsten würde ich mich über einen Testbericht sehr freuen :-)
Bei Fragen natürlich bitte immer her damit. Und die Schaltung muß natürlcih auf den exakten Anwendungszweck angepasst und getestet werden.

-Theo


63470 Re: Drosselung von Heizstäben - Kommerzielle+Amateur-Lösungen - Theodor Wadelow 17. November 2017 11:48:3963469

Hallo eddy,

Mit dem richtigen Begriff bekommt man auch kommerzielle Lösungen in der Suchmaschine zu sehen.
"Vollwelle..." ist quasi falsch, ich muß mich korrigieren. Korrekt ist "Pulspaketansteuerung", "Pulspaketsteuerung", "Wellenpaketsteuerung" oder "Schwingungspaketsteuerung" (ht tps://de.wikipedia.org/wiki/Schwingungspaketsteuerung). Ein schnell gefundenes Produkt ist dann z.B. sowas wie es hier ht tp://www.powercontact.de/31-0-Leistungssteller+-+HP-Serie.html in den Modulen HP-xxx-3201 und HP-xxx-3211 realisiert ist. Ich wette es gibt noch mehr Hersteller, aber das scheint alles "Sondermaterial" zu sein. Hier noch einer: ht tp://www.rtr-traub.de/ppst.html
Oh, und mal ein Selberbauer: ht tps://thinksilicon.de/70/Eine-neue-Steuerung-fuer-die-Dunstabzugshaube.html

Die Konstruktion von dem powercontact-Modul finde ich nicht sonderlich spektakulär, die Logik steckt in einem Mikrocontroller (wenn ich das Logo im PDF richtig entziffere, ein PIC von Microchip),
da sind auch die Analog-Wandlungen für die Analogvorgabe und der Nullspannungsschalter und Zähler sowie die Digitale Kommunikation sowie hofffentlich noch ein bischen Sicherheitslogik drin.
Das Modul muß extern versorgt werden, extern mit 24V, also hat es vmtl. einen eigenem 5V-Drop-Regler auf der Unterseite as SMD-Komponente. Der Leistungsteil ist so ein typisches "Halbleiterrelais", entweder mit Triac dann in Nullspannungsschaltend oder mit FETs (was für das Steuermodul lt. PDF auch verpflichtend vorgeschrieben ist), dann kann es jederzeit schalten.
Man beachte den Kühlkörper und wieviel Respekt das wohl vor der unfreiwillig entstehenden Abwärme bedeutet. Da kann man sich (leider) nur ein Beispiel dran nehem.

Notiz am Rande zum FET-Halbleiterschalter : Ich hatte neulich zwei IPW65R019C7 Mosfets und einen VOM1271 Treiber testeshalber zu einem AC-FET-Schalter in Back-To-Back-Konfiguration zusammengebaut (Schaltung wie in ht tps://i.stack.imgur.com/N24Jx.png ). Das Ergebnis ist beeindruckend, die Transistoren werden auch bei ca. 10A nicht sehr warm, kurzfristig habe ich das sogar ohne Kühlung betrieben. Im Dauereinsatz muß man leider doch noch Kühlung vorsehen, denn falls die Transistoren selbst jemals heiß werden sollten, steigt ihr Widerstand, sie entwickeln noch mehr Verlustwärme, werden heißer, und so fort bis kaputt.

-Theo


63471 Re: Drosselung von Heizstäben - Kommerzielle+Amateur-Lösungen - eddy 18. November 2017 01:03:5163470

Zunächst erinmal ganz herzlichen Dank!

>Das macht mich ein bischen stutzig, ...

Früher stimmt das, nur bei Neuen bestehen die Probleme. Zudem ist nix mehr mit einfach mal raus ziehen. Da muss schon der Laugenbehälter raus oder Du flext ein Loch in die Kiste.

>d) die Maschine mit der dann längeren Heizzeit hinkommt.

Ist bei den "Diodenkumpelzz" kein Problem.

>Oder mit 4/5 Vollwellensteuerung auf 80% der Nennleistung.

Stimmt, wobei ich nicht über 3/4 gehen möchte.

>Alternativ: Hast Du mal über eienn separaten Temperaturschalter z.B. bei 105°C am Gehäuse des Heizstabes nachgedacht ?

Ist ein Problem der Konstruktion, die Schwächen sowohl im Heizstab wie auch in der Steuerung vorsieht.

>Deine konkrete Nachfrage hat mich dazu getrieben mal was auszubaldovern,...

Dafür danke ich sehr herzlich.
Bin zZ. von der Komplexität etwas erschlagen. Dachte zwei Flipflops durch Netzspannung (mit vorschaltung) getriggert, Transistor, Triac, bisschen Entstörzauber und fertig könnte das sein.

>Korrekt ist "Pulspaketansteuerung", "Pulspaketsteuerung", "Wellenpaketsteuerung" oder "Schwingungspaketsteuerung"

Danke für den Tipp. Bin quasi Laie. Schaue mir das wenn ich etwas "wacher" bin nochmal an.

>Notiz am Rande zum FET-Halbleiterschalter :

Das sieht gut aus.

Herzlichen Dank Für Deine sehr umfangreiche Antwort.

LG.


63593 Re: Drosselung von Heizstäben - Schreib eine Antwort 14. Juni 2018 19:19:1963468

Hallo,
wüsste ja gerne, was draus geworden ist und ferner braucht der Motor eine kleinere Riemenscheibe!

Denn auch der Motor und insbesondere das Trommellager ist unterdimensioniert!


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