6.8 Ograniczenia mocy i jej redukcja
Regulator żąda poziomu wyjściowego – to, co otrzymuje kanał, może być mniejsze. Cztery ograniczenia działają jedno na drugim, a tylko pierwsze jest ustawieniem użytkownika.
Maksymalny poziom wyjściowy
Trwała górna granica czasu załączenia kanału. Ma sens tam, gdzie grzałka jest przewymiarowana dla swojej strefy: przy nagrzewaniu regulator pracowałby pełną mocą, przeregulował strefę i potem z trudem się dostrajał. Przy ograniczonym poziomie wyjściowym nagrzewanie jest spokojniejsze.
WSKAZÓWKA
Maksymalny poziom wyjściowy ogranicza moc, a nie temperaturę. Kanał nadal osiąga swoją wartość zadaną – tylko wolniej. Jeśli ograniczona moc już do tego nie wystarcza, kanał pozostaje poniżej pasma ostrzegawczego, patrz Sekcja 6.6, „Nadzór temperatury”. Kto chce kształtować nagrzewanie w czasie i musi dokładnie utrzymywać temperaturę, używa zamiast tego szybkości nagrzewania, patrz Sekcja 6.3, „Prowadzenie wartości zadanej: rampa i synchronizacja”.Budżet prądu fazowego
Pojemność kanałowa urządzenia wielokrotnie przekracza jego moc przyłączeniową. Nie jest to błąd planowania, lecz założenie projektowe: każdy kanał może przełączać do 16 A, a zasilanie wynosi zależnie od wariantu urządzenia 16, 32 lub 63 A. Urządzenie z dwunastoma kanałami mogłoby więc teoretycznie dostarczyć znacznie więcej prądu, niż daje jego przewód zasilający – i to wystarcza, ponieważ żadne narzędzie nie obciąża wszystkich stref jednocześnie w pełni.
Dlatego Thermonom prowadzi budżet na każdą fazę. Jeśli kanały jednej fazy żądają razem więcej, niż budżet dopuszcza, dołącza je w kolejności, aż budżet zostanie wyczerpany; pozostałe dołączają, gdy tylko zwolni się prąd. Jest to stały stan pracy, a nie tylko zjawisko rozruchu – przy nagrzewaniu jest tylko najbardziej widoczny, bo wtedy wszystkie strefy żądają pełnej mocy, a zimne grzałki pobierają dodatkowo więcej prądu niż ciepłe.
Który kanał dostaje prąd pierwszy
Kolejność nie wynika z numeru kanału, lecz z zapotrzebowania: spośród kanałów regulowanych temperaturowo pierwszy jest ten, którego wartość rzeczywista leży najdalej poniżej wartości zadanej. Thermonom przechodzi tak uporządkowaną listę i dołącza każdy kanał, którego prąd mieści się jeszcze w pozostałym budżecie. Jeśli któryś się nie mieści, zostaje pominięty – następny, mniejszy kanał może się jeszcze zmieścić. Budżet jest więc zapełniany, aż żaden kanał już się nie mieści, i rozdzielany na nowo w kolejnym okresie sieci.
WSKAZÓWKA
Ta priorytetyzacja jest powodem, dla którego strefa leżąca daleko poniżej swojej wartości zadanej posuwa się do przodu także przy wyczerpanym budżecie – i dlaczego strefa stojąca nieco poniżej wartości zadanej musi w takiej sytuacji czekać. Dla użytkownika oznacza to: wyczerpany budżet wydłuża nagrzewanie, ale nie pozostawia żadnej strefy trwale z tyłu.Przed wszystkimi kanałami regulowanymi temperaturowo stoją dwa przypadki szczególne, które potrzebują prądu, bo mierzą, a nie grzeją: trwający pomiar prądu kanału i trwające dostosowanie. Oba dałyby błędny wynik, gdyby odebrać im prąd w trakcie pomiaru.
Jeden przypadek jest z tego wyłączony i jest to jedyny taki: gdy sam kanał żąda więcej prądu, niż daje cały budżet, nie mieści się w żadnym okresie sieci – także w takim, w którym żaden inny kanał tej fazy nie grzeje. Za każdym razem zostaje pominięty i pozostaje wyłączony. To nie usterka ani błąd, lecz granica ustawienia: kanał zgłasza WRN-10, „Prąd fazowy”, a usunąć to można tylko podnosząc maksymalny prąd fazowy albo zmniejszając obwód grzejny.
O tym, ile budżet pozostawia zapasu, decyduje rozdział obwodów grzejnych na kanały, a to jest kwestia okablowania, nie ustawień: kanały są trwale przypisane do trzech faz, patrz Sekcja 5.2, „Kanały, fazy i moc przyłączeniowa”. Prądy znamionowe różnią się znacznie w zależności od rodzaju strefy – belka rozdzielacza pobiera wielokrotność tego, co dysza. Jeśli kilka stref o dużym prądzie leży na tej samej fazie, jej budżet jest wyczerpany, podczas gdy dwie pozostałe są wolne.
Budżet ma dwa źródła: stałą granicę podzespołu i nastawialny prąd fazy użytkownika w ustawieniach urządzenia, patrz Sekcja 9.2.3, „Ustawienia podstawowe”. To ustawienie jest przydatne z dwóch powodów:
- Dostosowanie do przewodu zasilającego. Kto eksploatuje urządzenie na przewodzie o mniejszym zabezpieczeniu, wpisuje tutaj wartość, którą przewód wytrzyma, zamiast polegać na wyłączniku nadprądowym – wyłącznik zatrzymuje produkcję, budżet tylko ją hamuje.
- Dotrzymanie uzgodnionego limitu zasilania. Jeśli z dostawcą energii uzgodniono umownie maksymalny pobór prądu, urządzenie można tą wartością do niego ograniczyć. Dotrzymuje wtedy limitu samoczynnie, stopniując kanały, zamiast go przekraczać.
Redukcja mocy I²t
Człon mocy kanału znosi krótkotrwale większy prąd niż trwale. Czy jest przeciążony, nie zależy więc od wartości chwilowej, lecz od prądu w czasie – wysoki prąd na krótko jest niekrytyczny, umiarkowanie podwyższony przez kwadrans nie. Thermonom tworzy do tego model termiczny: kwadrat prądu, uśredniony przez stałą czasową. Wartość tę pokazuje ustawienie kanału „I²t” w procentach.
Ilustracja 22: Do progu redukcji poziom wyjściowy pozostaje nietknięty. Powyżej jego górna granica maleje, przy wartości granicznej kanał nie wydziela już mocy. Progi są wartościami obowiązującymi dla całego urządzenia i należą do serwisu – diagram pokazuje kształt, a nie skalę.
Dwie cechy są istotne dla oceny:
- Redukcja działa tylko powyżej prądu odniesienia. Kanał, który pobiera mniej, nie gromadzi obciążenia, niezależnie od tego, jak długo grzeje.
- Nie jest to błąd. Kanał nic nie zgłasza, grzeje wolniej. Kto szuka niezrozumiale długiego czasu nagrzewania, powinien więc spojrzeć na wartość I²t: jeśli jest wysoka, grzałka jest dla tego kanału za duża, a nie regulator za wolny.
Radiator
Człony mocy wszystkich kanałów jednej płyty sterownika siedzą na wspólnym radiatorze. Jego temperatura jest nadzorowana na trzy sposoby i wszystkie trzy dotyczą zawsze całej płyty – nigdy pojedynczego kanału:
| Nadzór | Działanie |
|---|---|
| redukcja stopniowa | Między dwoma progami temperatury górna granica poziomu wyjściowego maleje wraz ze wzrostem temperatury radiatora – od pełnej mocy do 0. To właściwa regulacja ciepła straconego: urządzenie grzeje tyle, ile potrafi odprowadzić. |
| blokada załączenia | Powyżej pewnego progu płyta nie uruchamia żadnego kolejnego kanału. Kanały już pracujące grzeją dalej. Kto przy nagrzewaniu dużego narzędzia zauważy, że ostatnie kanały bardzo długo nie startują, widzi tę blokadę, a nie budżet prądowy. |
| wyłączenie | Powyżej najwyższego progu wszystkie kanały płyty wyłączają się z błędem. To ochrona członu mocy, a nie tryb pracy. |
Wszystkie progi są parametrami płyty i są dostępne dla serwisu. Zmierzoną temperaturę radiatora urządzenie pokazuje dla każdej płyty sterownika, patrz Sekcja 9.2.9, „Kontroler #”.
WSKAZÓWKA
Jeśli moc kilku kanałów spada jednocześnie i bez widocznego powodu, należy sprawdzić chłodzenie – a nie kanały. Dotyczy to zawsze sześciu kanałów jednej płyty. Dopuszczalne warunki otoczenia patrz Sekcja 16.2, „Dopuszczalne warunki otoczenia”.Jak rozpoznać redukcję
Wszystkie cztery ograniczenia działają na poziom wyjściowy i wszystkie cztery są widoczne w tym samym miejscu: w przeglądzie kanałów poziom wyjściowy pojawia się jako dwie wartości, gdy tylko się rozchodzą – najpierw poziom, który kanał otrzymał, w nawiasie ten, którego regulator żądał. Przy 62 (100) regulator chciał pełnej mocy i otrzymał 62 procent. Jeśli obie wartości są równe, żadne ograniczenie nie działa.
Którego z czterech ograniczeń dotyczy, nawias nie mówi – wystarczy do tego spojrzenie na trzy rzeczy:
- Maksymalny poziom wyjściowy kanału. Jeśli jest poniżej 100 %, przyczyna została znaleziona.
- Obciążenie I²t kanału. Wysoka wartość oznacza redukcję z powodu przeciążenia.
- Pozostałe kanały tej samej fazy. Jeśli kilka pokazuje jednocześnie wartości w nawiasach, budżet fazy jest wyczerpany; jeśli pokazują je wszystkie kanały jednego podzespołu, to radiator.
WSKAZÓWKA
Wartość w nawiasie nie jest błędem. Mówi, że kanał grzeje wolniej, niż mógłby – co przy nagrzewaniu jest normalne, a w pracy wskazówką co do doboru. Jeśli kanał mimo to osiąga swoją temperaturę zadaną, wszystko jest w porządku.Czego Thermonom nie nadzoruje
Redukcja I²t i redukcja radiatora chronią urządzenie. Nadzoru starzenia grzałek – rezystancji obserwowanej tygodniami, trendu, wczesnego ostrzeżenia przed awarią – nie ma. Kto chce śledzić stan swoich grzałek, ma do tego dwa inne środki:
- Limity prądu, patrz Sekcja 6.7, „Nadzór prądu”. Częściowa awaria objawia się jako obniżony prąd.
- Diagnostyka, patrz Sekcja 10.2, „Diagnoza”. Mierzy ona strefę i można ją porównać z wcześniejszym pomiarem.
Powiązane ustawienia:REG-04, „Maksymalny poziom wyjściowy” · STR-05, „I²t”