[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einschalten einer Heizlast, wobei die Heizlast
mittels eines Phasenanschnittverfahrens ansteuerbar ist. Der Phasenanschnitt ist dabei
durch einen Anschnittwinkel charakterisiert. Die Erfindung betrifft weiterhin ein
Heizungssteuerungssystem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0002] Ein derartiges Verfahren kommt insbesondere bei industriellen Heizprozessen, z.B.
zum Aushärten von Lacken und Temperieren von Werkstücken, in der Automobilindustrie
oder auch in der kunststoffverarbeitenden Industrie zum Einsatz.
[0003] Oftmals kommen dort Heizstrahler zum Einsatz, deren Kaltstartcharakteristik sehr
hohe Ströme zur Folge haben. Beispielsweise sind Heizstrahler mit Kaltleitercharakteristik
zu nennen, z.B. Wolfram-Halogenstrahler. Um nun beim Starten derartiger Heizstrahler
oder anderer Heizapplikationen mit derartig ungünstigen Kaltstarteigenschaften einen
sicheren und möglichst schnellen Start zu ermöglichen muss gewährleistet werden, dass
vorhandene Sicherungen nicht überlastet und/oder maximale Ströme bzw. Leistungen nicht
überschritten werden. Bisher wurde unabhängig von der eingesetzten Heizlast eine Phasenanschnittsteuerung
eingesetzt, die eine sehr konservative und festgelegte Reihenfolge von Anschnittwinkeln
verwendet.
[0004] Der Anschnittwinkel ist dabei der Winkel, der den Anteil einer Halbwelle mit einer
Dauer von 180° beschreibt der auf eine Last trifft. Der Anschnittwinkel wird auch
als Zündwinkel bezeichnet, insb. bei Thyristoren oder Triacs. Es gibt auch ein so
genanntes Phasenabschnittverfahren, das analog zum Phasenanschnittverfahren eingesetzt
werden könnte, mit dem Unterschied, dass die Halbwelle am Ende und nicht am Anfang
abgeschnitten wird.
[0005] Da verschiedene Strahler mit verschiedenen Startcharakteristika zum Einsatz kommen,
muss bei den bisherigen Verfahren entweder die festgelegte Winkelreihenfolge sehr
konservativ gewählt werden oder jedes Mal anhand der Strahler neu festgelegt werden.
[0006] In der Offenbarung von
ERNST L M ET AL: "VOL TAGE REGULATOR INCORPORATING SOFT-START CONTROL WITH BOOST",
IBM TECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN", Bd. 15, Nr. 3, 1. August 1972 (1972-08-01), Seite
735, XP001406741, wird ein Regler gezeigt, welcher einen Zündwinkel bzw. Anschnittwinkel für eine
Last steuert, wobei der Regler versucht, mittels einer Strombalance zwischen einem
Strom, der proportional zur durchschnittlichen Lastspannung ist, und einem Standardstrom,
einen Sanftanlauf zu ermöglichen, dabei wird nur ein Ausgleichsstrom oder Ungleichgewichtsstrom
zum Laden oder Entladen benutzt.
[0007] Die
US 4 011 430 A zeigt einen elektrischen Mehrzonenofen, bei welchen mehrere Heizelemente jeweils
von einem Thyrister-Schaltkreis angesteuert werden.
[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen effizienten Kaltstart mit beliebigen
Heizlasten zu ermöglichen.
[0009] Gelöst wird die Aufgabe durch ein:
- Einschalten der Heizlast mittels eines festlegbaren initialen Anschnittwinkels, welches
zu einem ersten Effektivstrom führt,
- Ermitteln der folgenden Anschnittwinkel unter Berücksichtigung des ermittelten ersten
Effektivstroms und eines vorgebbaren Einschalt-Stromverlaufs, wobei der vorgebbare
Einschalt-Stromverlauf eine Kennlinie einer Sicherung nicht überschreitet, wobei die
auf den initialen Anschnittwinkel folgenden Anschnittwinkel aus dem ermittelten Effektivstrom
berechnet und/oder ermittelt werden, wobei sich der Efektivstrom mit jedem der weiteren
Anschnittwinkel sukzessive an den Einschaltstrom annähert.
[0010] Der festlegbare initiale Anschnittwinkel soll dabei so gewählt werden, dass anhand
des sich daraus ergebenen Stroms Rückschlüsse auf den aktuellen Widerstand der Heizlast
geschlossen werden können. Der Widerstand der Heizlast muss dabei aber nicht selbst
berechnet werden, sondern der Strom kann stellvertretend verwendet werden. Unter Anwendung
dieses Stroms kann für die folgenden Anschnittwinkel ermittelt und/oder berechnet
werden, welche Belastung möglich ist um einen möglichst effektiven, schnellen Einschaltvorgang
zu ermöglichen ohne das System oder etwaige Sicherungen zu überlasten. Es bietet sich
an, möglichst große initiale Anschnittwinkel zu wählen, da so ein zu großer Strom
vermieden wird. Ein Effektivstrom kann dabei bspw. der RMS-Wert des Stromes über eine
Halbwelle oder über mehrere Halbwellen sein. Es können ebenso nur einzelne Messwerte
bzw. Momentanwerte in der Halbwelle als Grundlage für den Effektivstrom und damit
als Grundlage zur Berechnung/Ermittlung gemäß dem vorgestellten Verfahren verwendet
werden. Das Verfahren ermöglicht es somit, unabhängig von der verwendeten Heizlast,
automatisiert die bestmöglichste Reihenfolge von Zündwinkeln beim Kaltstart zu erreichen.
[0011] Im Folgenden wird beispielhaft erläutert, wie der zu berücksichtigende Effektivstrom
in die Berechnung eines zu stellenden folgenden Effektivstroms mit einfließen kann.
[0012] Dabei beschreibt:
- IN+1
- den zu stellenden folgenden Effektivstrom, also der gemäß des Einschalt-Stromverlaufs
zulässige folgende Halbwellen-Effektivwert, aus dem der folgende zu stellende Anschnittwinkel/Zündwinkel
ermittelt werden kann,
- IsetN+1
- den Sollwert zum folgenden Nulldurchgangszeitpunkt gemäß des Einschalt-Stromverlaufs,
- IN
- den zu berücksichtigenden Effektivstrom (z.B. ein mittels Hall-Sensor gemessener Gesamt-Effektivstrom
seit Beginn des Einschaltvorgangs),
- tN
- die bisherige Gesamtdauer des Einschaltvorgangs und
- tN+1
- die Dauer der folgenden Halbwelle.
[0013] Die Gleichung ist dabei als eine mögliche Ausführungsform anzusehen und kann durch
Erfahrungswerte vereinfacht werden oder ganz als Lookup Tabelle, z.B. für verschiedene
Sicherungen oder allgemeine Heizlast-Typen, hinterlegt werden.
[0014] Der vorgebbare Einschalt-Stromverlauf gibt dabei einen Stromverlauf vor, der anhand
von Randbedingungen festlegbare und ansteigende Effektivströme zur Folge hat. Als
Randbedingungen kommen hier z.B. die Kaltstartcharakteristik eines Strahlers und eine
maximale Belastbarkeit einer Sicherung in Frage.
[0015] Das vorliegende Verfahren ist so besonders vorteilhaft durchführbar, da die Heizlast
oftmals beispielsweise als Wolfram-Halogenstrahler vorliegt und deshalb ein ausgeprägtes
Kaltleiterverhalten zeigt. Dies bedeutet, dass beim erstmaligen kalten Anschalten
des Strahlers bzw. der Heizlast sehr große Ströme entstehen können, wobei das vorliegende
Verfahren ohne weitere Konfiguration einen schnellstmöglichen Startvorgang der Heizlast
ermöglicht.
[0016] In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der initiale Anschnittwinkel zumindest
60°, 90° oder 120°. Je größer der Anschnittwinkel, desto geringer ist der Anteil der
Halbwelle, der auf die Heizlast trifft. D.h. je größer der Anschnittwinkel ist, desto
geringer ist der entstehende Strom. Mit dieser besonders konservativen Auslegung wird
verhindert, dass bereits beim ersten Einschalten der Heizlast die maximale Belastbarkeit
einer Sicherung oder des Gesamtsystems überschritten wird. Die darauf folgenden Anschnittwinkel
können somit aus der ersten ermittelten Näherung des Verhaltens der Heizlast ermittelt
werden.
[0017] Die folgenden Anschnittwinkel aus dem ermittelten Effektivstrom berechnet und/oder
ermittelt werden, aber auch kann dies beispielsweise mittels einer look-up-Tabelle
unter Verwendung von Messerwerten geschehen.
[0018] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird der initiale Anschnittwinkel
abhängig von einer Temperatur der Heizlast gewählt. Dies hat den Vorteil, dass bereits
vorgewärmte Heizlasten noch schneller gestartet werden können. Auch ein Wiedereinschalten
einer etwas abgekühlten Heizlast wird so erleichtert. Im Falle eines Kaltleiters gilt,
je wärmer dieser ist, desto mehr Strom kann direkt initial auf den Kaltleiter gegeben
werden. Es ist also eine weniger konservative Wahl des ersten initialen Anschnittwinkels
notwendig.
[0019] Der vorgebbare Einschaltstromverlauf überschreitet eine Kennlinie einer Sicherung
nicht. Ziel eines möglichst schnellen Einschaltvorgangs ist es, den maximalen Strom
unter Wahrung der Systemintegrität zu stellen. Wird nun der vorgebbare Einschaltstromverlauf
anhand der Kennlinie der Sicherung angepasst, so ist sichergestellt, dass die Sicherung
den Einschaltvorgang unbeschadet übersteht, und damit die Integrität des Systems sichergestellt
ist. Die Sicherung kann dabei eine einzelne Sicherung in einem Leistungsausgang sein,
es ist aber ebenso denkbar, dass die Sicherung eine übergeordnete Sicherung ist.
[0020] Besonders vorteilhaft ist es, wenn der vorgebbare Einschaltstromverlauf einen vorgebbaren
Mindestabstand von einer Kennlinie einer Sicherung nicht unterschreitet. Dadurch ist
sichergestellt, dass die Sicherung intakt bleibt und es ist eine Reserve für spezielle
Fälle, z.B. Überlastfälle, vorsehbar.
[0021] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das Einschalten, also der Einschaltvorgang,
beendet, wenn ein Anschnittwinkel von 50° oder kleiner erreicht wurde. Kann also eine
Vollwelle oder annähernd eine Vollwelle geschaltet werden, so ist davon auszugehen,
dass die Betriebstemperatur des Heizelements erreicht ist und nun mit einem anderen
Ansteuerverfahren, z.B. Halbwellensteuerung, angewendet werden kann.
[0022] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das Einschalten beendet, wenn
ein Anschnittwinkel erreicht wurde, der kleiner ist, als ein von der Steuerung vorgegebener
Winkel für den Betrieb nach dem Einschaltvorgang. Kommt nach dem Einschalten weiterhin
eine Phasenanschnittsteuerung zum Einsatz, so kann das Verfahren zum Einschalten einer
Heizlast beendet werden, wenn durch das Verfahren bereits größere Ströme gestellt
werden können als von der Steuerung gefordert wäre. Dies drückt sich bspw. durch Unterschreiten
eines Sollwerts für einen geforderten Anschnittwinkel aus.
[0023] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird die Heizlast nach dem Einschalten
mittels einer Halbwellensteuerung angesteuert. Es sind ebenso weitere gängige alternative
Ansteuerarten denkbar.
[0024] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das Verfahren zum Einschalten
einer Heizlast bei Überschreiten einer definierbaren Abkühlzeit erneut durchgeführt.
Dies ermöglicht es auch bei nur sporadisch verwendeten Heizlasten immer ein optimales
und schnelles Aktivieren bzw. Einschalten der Heizlast durchzuführen.
[0025] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das Verfahren bei jedem Einschalten
der Heizlast erneut durchgeführt. Da das erfindungsgemäße verfahren äußerst effizient
und schnell durchführbar ist, kann jeder Einschaltvorgang der Heizlast mit dem Verfahren
durchgeführt werden. Die erhöht die Zuverlässigkeit und Sicherheit des Systems weiter.
[0026] Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Heizungssteuerungssystem aufweisend ein Leistungsteil
und eine Steuerung gelöst, wobei das Leistungsteil zur Ansteuerung einer Heizlast
mittels Phasenanschnitt ausgebildet ist, wobei der Phasenanschnitt durch Anschnittwinkel
charakterisiert ist und wobei die Steuerung das Leistungsteil derart ansteuert, dass
die Heizlast mittels eines festlegbaren initialen Anschnittwinkels eingeschaltet wird
und die folgenden Anschnittwinkel unter Berücksichtigung eines ermittelten Effektivstroms
und eines vorgebbaren Einschalt-Stromverlaufs ermittelt werden.
[0027] Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
- FIG 1
- einen schematischen Stromlaufplan eines Leistungskanals,
- FIG 2
- zeigt den Zusammenhang von Anschnittwinkel und Effektivwert des Stroms über eine Halbwelle
und
- FIG 3
- eine Auslösekennlinie einer Sicherung sowie einen Einschaltstromverlauf gemäß des
vorliegenden Verfahrens.
[0028] FIG 1 zeigt einen schematischen Stromlaufplan eines Leistungskanals, wie er mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren zum Einsatz kommen könnte. Zentrales Bauteil ist ein Schalter
T1, der hier bspw. als Triac ausgeführt ist, Thyristoren oder weitere Leistungshalbleiter
sind ebenso denkbar. Weiterhin zu sehen ist ein Schalter T2, der hier als Opto-Triac
ausgeführt ist und zur galvanischen Entkopplung des Leistungskanals von einer Steuerung
CTRL zum Einsatz kommt. Des Weiteren ist die Eingangsspannung U
IN dargestellt, die mittels einer ersten Spannungsmesseinrichtung MU1 gemessen werden
kann sowie darauf folgend eine Sicherung FUSE, die den Leistungskanal absichert. Der
durch den ersten Schalter T1 fließende Strom wird in der Strommesseinrichtung MI gemessen.
Ein Ausgang des Leistungskanals OUT ist mit einer zweiten Spannungsmesseinrichtung
MU2 versehen, wobei eine Heizlast LOAD an den Ausgang OUT des Leistungskanals angeschlossen
ist. Besonders Vorteilhaft ist, dass für das erfindungsgemäße Verfahren die Spannungsmesseinrichtungen
MU1, MU2 nicht notwendig sind. Diese wurden der Vollständigkeit wegen gezeigt und
können beispielsweise zu einer zusätzlichen Plausibilisierung des Verfahrens und für
weitere Funktionalitäten herangezogen werden.
[0029] Kommt von der Steuerung CTRL ein dementsprechendes Signal, so zündet der Opto-Triac
T2 und der Triac T1 wird dadurch ebenfalls gezündet. Die Last OUT wird dann mit der
Eingangsspannung U
IN beaufschlagt und ein sich gemäß des aktuellen Widerstandes der Last LOAD einstellender
Strom fließt. Die Strommesseinrichtung MI kann dabei als Hall-Sensor ausgeführt sein
und Strommesswerte zur Verfügung stellen. Die erste Spannungsmesseinrichtung MU1 dient
zur Messung der Eingangsspannung U
IN, die Spannungsmesseinrichtung MU2 dient zur Messung der Spannung über die Last. Die
Steuerung CTRL kann dabei eine Phasenanschnitt- oder Phasenabschnittsteuerung, sowie
weitere bekannte Verfahren, z.B. PWM oder Abwandlungen, durchführen. Die Sicherung
FUSE kann beispielsweise eine Schmelzsicherung sein, die eine entsprechende Sicherungskennlinie,
wie in FIG 3 gezeigt, aufweist. Sicherungshersteller geben dabei oft sogenannte Zeit-Strom-Kennlinien
an, aus denen abzulesen ist, wie lange ein bestimmter Stromeffektivwert im Durchschnitt
fließen kann, ehe die Sicherung auslöst.
[0030] FIG 2 zeigt den Zusammenhang von Anschnittwinkel ϕ und Effektivwert I
EFF des Stroms über eine Halbwelle HW. Im oberen Diagramm ist eine normierte Leistung
in Prozent % auf der Hochachse angetragen, beide Diagramme erstrecken sich über eine
halbe Periode von 0° bis 180°. Im unteren Diagramm ist die Amplitude AMP angetragen,
die hier ebenfalls normiert von 0 bis 1 reicht. Im oberen Diagramm ist der sich einstellende
Effektivstrom I
EFF sowie die entsprechende Leistung P zu sehen. Im unteren Diagramm ist eine entsprechende
Halbwelle, beispielsweise die Spannungshalbwelle HW, zu sehen. Exemplarisch sei ein
Anschnittwinkel ϕ von 120° gewählt. Geht man davon aus, dass der Strom über die Zeit
einer idealen Sinusform folgt, so ergibt sich für den gewählten Zündwinkel ein Effektivwert
von etwa 44 % des Effektivwerts I
EFF.
[0031] FIG 3 zeigt anhand eines Ausschnittes einer Auslösekennlinie FUSE
max einer Sicherung FUSE, wie mit Hilfe von durch das Verfahren ermittelten Anschnittwinkeln
ein vorgegebener Einschalt-Stromverlauf I
start möglichst schnell angenähert und verfolgt werden soll.
[0032] Die gezeigte Auslösekennlinie ist eine Kennlinie, die einen Effektivstrom I
EFF gegenüber der Schmelzzeit T
MELT aufträgt. Der Einschaltstromverlauf Istart weist dabei einen vorgegebenen Abstand
DIST von der maximalen Strom-Zeit-Kennlinie FUSE-
max auf. Durch eine Parallelverschiebung könnte hier der Abstand DIST weiter verringert
werden, um einen noch schnelleren Einschaltvorgang zu erreichen. Dies hätte aber verringerte
Reserven zur Folge und müsste dementsprechend bei der Auslegung des Systems berücksichtigt
werden. Der initiale Zündwinkel ϕINIT führt zu einem niedrigen ersten Effektivstrom
I
EFF, damit direkt nach dem ersten Zünden ermittelt werden kann, welche folgende Belastung
zulässig ist. Bereits mit dem ersten Anschnittwinkel ϕ1 wird der Strom auf den vorgegebenen
Einschaltstromverlauf gebracht. Mit den weiteren Anschnittwinkeln ϕ2 bis ϕ5 wird der
Einschaltstromverlauf Istart dementsprechend weiterverfolgt und ein effektiver und
schneller Startvorgang ermöglicht, ohne die Sicherung FUSE bzw. den Leistungskanal
oder gar das ganze Heizungssystem zu gefährden. Dabei nähert sich der Effektivstrom
I
EFF mit jedem der weiteren Anschnittwinkel ϕ2 bis ϕ5 sukzessive an den Einschaltstromverlauf
I
start an. Durch die Kaltleiter-Charakteristik sinkt der Widerstand der Heizlast mit steigender
Temperatur und die Anschnittwinkel ϕ2 bis ϕ5 können dementsprechend angepasst werden.
[0033] Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einschalten einer Heizlast
LOAD, wobei die Heizlast LOAD mittels Phasenanschnitt ansteuerbar ist und wobei der
jeweils aktuelle Phasenanschnitt durch einen Anschnittwinkel ϕ1,..., ϕn charakterisiert
ist. Um einen effizienten Kaltstart mit beliebigen Heizlasten zu ermöglichen werden
folgende Schritte vorgeschlagen:
- Einschalten der Heizlast LOAD mittels eines festlegbaren initialen Anschnittwinkels
ϕINIT,
- Ermitteln der folgenden Anschnittwinkel ϕ1,..., ϕn unter Berücksichtigung eines ermittelten
Effektivstroms IEFF und eines vorgebbaren Einschalt-Stromverlaufs Istart. Die Erfindung betrifft weiterhin
ein Heizungssteuerungssystem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
1. Verfahren zum Einschalten einer Heizlast (LOAD), wobei die Heizlast (LOAD) mittels
Phasenanschnitt ansteuerbar ist, wobei der jeweils aktuelle Phasenanschnitt durch
einen Anschnittwinkel (ϕ1,..., ϕn) charakterisiert ist, umfassend die Schritte:
• Einschalten der Heizlast (LOAD) mittels eines festlegbaren initialen Anschnittwinkels
(ϕINIT), welches zu einem ersten Effektivstrom (IEFF) führt,
• Ermitteln der folgenden Anschnittwinkel (ϕ1,..., ϕn) unter Berücksichtigung des
ermittelten ersten Effektivstroms (IEFF) und eines vorgebbaren Einschalt-Stromverlaufs (Istart), wobei der vorgebbare Einschalt-Stromverlauf (Istart) eine Kennlinie (FUSEmax) einer Sicherung (FUSE) nicht überschreitet, wobei die auf den initialen Anschnittwinkel
(ϕINIT) folgenden Anschnittwinkel (ϕ1,...,ϕ5) aus dem ermittelten Effektivstrom (IEFF) berechnet und/oder ermittelt werden, wobei sich der Effektivstrom (IEFF) mit jedem
der weiteren Anschnittwinkel (ϕ1,...,ϕ5) sukzessive an den Einschaltstrom (Istart)
annähert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der initiale Anschnittwinkel (ϕINIT) zumindest 90°
oder vorzugsweise zumindest 120° ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der initiale Anschnittwinkel
(ϕINIT) abhängig von einer Temperatur der Heizlast (LOAD) gewählt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der vorgebbare Einschalt-Stromverlauf
(Istart) einen vorgebbaren Mindestabstand (DIST) von einer Kennlinie (FUSEmax) einer Sicherung (FUSE) nicht unterschreitet.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Einschalten beendet wird,
wenn ein Anschnittwinkel (ϕ1,..., ϕn) von 50° oder kleiner erreicht wurde.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Einschalten beendet wird,
wenn ein Anschnittwinkel (ϕ1,..., ϕn) erreicht wurde, der kleiner ist, als ein von
der Steuerung (CTRL) vorgegebener Winkel für den Betrieb nach dem Einschaltvorgang.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Heizlast (LOAD) nach
dem Einschalten mittels einer Halbwellensteuerung angesteuert wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren bei Überschreiten
einer definierbaren Abkühlzeit der Heizlast (LOAD) erneut durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren bei jedem Einschalten
der Heizlast (LOAD) erneut durchgeführt wird.
10. Heizungssteuerungssystem aufweisend ein Leistungsteil und eine Steuerung,
wobei das Leistungsteil zur Ansteuerung einer Heizlast (LOAD) mittels Phasenanschnitt
ausgebildet ist,
wobei der Phasenanschnitt durch Anschnittwinkel (ϕ1,..., ϕn) charakterisiert ist und
wobei die Steuerung das Leistungsteil derart ansteuert, dass die Heizlast (LOAD) mittels
eines festlegbaren initialen Anschnittwinkels (ϕINIT) eingeschaltet wird und
die folgenden Anschnittwinkel (ϕ1,..., ϕn) unter Berücksichtigung eines ermittelten
Effektivstroms (IEFF) und eines vorgebbaren Einschalt-Stromverlaufs (IStart) ermittelt werden, wobei der vorgebbare Anschaltstromverlauf (IStart) eine Kennlinie (FUSEmax) einer Sicherung (FUSE) nicht überschreitet.
11. Heizungssteuerungssystem nach Anspruch 10 zur Durchführung eines Verfahrens nach einem
der Ansprüche 1 bis 9.
1. Method for switching on a heating load (LOAD), wherein the heating load (LOAD) can
be controlled by means of forward-phase control, wherein the forward-phase control
at a particular instant is
characterized by a phase control angle (ϕ1,..., ϕn) , comprising the steps:
• switching on the heating load (LOAD) by means of a specifiable initial phase control
angle (ϕINIT) which results in a first effective current (IEFF);
• determining the subsequent phase control angles (ϕ1,..., ϕn) taking into account
the ascertained first effective current (IEFF) and a definable switch-on current curve (IStart), wherein the definable switch-on current curve (IStart) does not exceed a characteristic curve (FUSEmax) of a protective device (FUSE), wherein the phase control angles (ϕ1,..., ϕn) that
follow the initial phase control angle (ϕINIT) are calculated and/or determined from
the ascertained effective current (IEFF), wherein the effective current (IEFF) converges successively on the switch-on current (IStart) with each of the further phase control angles (ϕ1,..., ϕn).
2. Method according to claim 1, wherein the initial phase control angle (ϕINIT) is at
least 90° or preferably at least 120°.
3. Method according to one of the preceding claims, wherein the initial phase control
angle (ϕINIT) is selected according to a temperature of the heating load (LOAD).
4. Method according to one of the preceding claims, wherein the definable switch-on current
curve (IStart) does not exceed a definable minimum distance (DIST) from a characteristic curve
(FUSEmax) of a protective device (FUSE).
5. Method according to one of the preceding claims, wherein the switch-on is concluded
when a phase control angle (ϕ1,..., ϕn) of 50° or less has been reached.
6. Method according to one of the preceding claims, wherein the switch-on is concluded
when a phase control angle (ϕ1,..., ϕn) has been reached that is less than an angle
defined by the controller (CTRL) for operation after the switch-on process.
7. Method according to one of the preceding claims, wherein the heating load (LOAD) is
controlled by means of half-wave control after the switch-on.
8. Method according to one of the preceding claims, wherein the method is repeated when
a definable cooling time of the heating load (LOAD) is exceeded.
9. Method according to one of the preceding claims, wherein the method is repeated whenever
the heating load (LOAD) is switched on.
10. Heating control system having a power section and a controller,
wherein the power section is designed to control a heating load (LOAD) by means of
forward-phase control,
wherein the forward-phase control is characterized by phase control angles (ϕ1,..., ϕn), and
wherein the controller controls the power section such that the heating load (LOAD)
is switched on using a specifiable initial phase control angle (ϕINIT), and
the subsequent phase control angles (ϕ1,..., ϕn) are determined taking into account
an ascertained effective current (IEFF) and a definable switch-on current curve (IStart), wherein the definable switch-on current curve (IStart) does not exceed a characteristic curve (FUSEmax) of a protective device (FUSE).
11. Heating control system according to claim 10 for implementing a method according to
one of claims 1 to 9.
1. Procédé d'enclenchement d'une charge (LOAD) calorifique, la charge (LOAD) calorifique
pouvant être commandée au moyen d'un réglage de phase, dans lequel l'attaque de phase
en cours est
caractérisée par un angle (ϕ1, ..., ϕn) d'attaque, comprenant les stades :
• enclenchement de la charge (LOAD) calorifique au moyen d'un angle (ϕINIT) d'attaque
initial pouvant être fixé, qui donne un premier courant (IEFF) efficace,
• détermination de l'angle (ϕ1, ..., ϕn ) d'attaque suivant en tenant compte du premier
courant (IEFF) efficace déterminé et d'une courbe (Istart) de courant d'enclenchement pouvant être donnée à l'avance, la courbe (Istart) de courant d'enclenchement pouvant être donnée à l'avance ne dépassant pas une courbe
(FUSEmax ) caractéristique d'un fusible (FUSE), dans lequel on calcule et/ou on détermine
les angles (ϕ1, ..., ϕ5) d'attaque suivant l'angle (ϕINIT) d'attaque initial à partir
du courant (IEFF) efficace déterminé, le courant (IEFF) efficace se rapprochant, successivement avec
chacun des autres angles (ϕ1, ..., ϕ5) d'attaque, du courant (Istart) d'enclenchement.
2. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel l'angle (ϕINIT) d'attaque initial
est d'au moins 90° ou, de préférence, d'au moins 120°.
3. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel on choisit l'angle
(ϕINIT) d'attaque initial en fonction d'une température de la charge (LOAD) calorifique.
4. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel la courbe (Istart) de courant d'enclenchement pouvant être donnée à l'avance n'est pas inférieure à
une distance (DIST) minimum pouvant être donnée à l'avance d'une courbe (FUSEmax) caractéristique d'un fusible (FUSE).
5. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel on met fin à l'enclenchement
si un angle (ϕ1, ..., ϕn) d'attaque supérieur ou égal à 50° a été atteint.
6. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel on met fin à l'enclenchement
si a été atteint un angle (ϕ1, ..., ϕn) d'attaque, qui est plus petit qu'un angle
donné à l'avance par la commande (CTRL), pour le fonctionnement après l'opération
d'enclenchement.
7. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel on commande la charge
(LOAD) calorifique après l'enclenchement au moyen d'une commande à demi-onde.
8. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel on effectue à nouveau
le procédé si un temps de refroidissement pouvant être défini de la charge (LOAD)
calorifique est dépassé.
9. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel on effectue à nouveau
le procédé à chaque enclenchement de la charge (LOAD) calorifique.
10. Système de commande d'un chauffage comportant une partie de puissance et une commande,
dans lequel la partie de puissance est constituée pour commander une charge (LOAD)
calorifique au moyen d'un réglage de phase,
dans lequel le réglage de phase est caractérisé par des angles (ϕ1, ..., ϕn) d'attaque et
dans lequel la commande de la partie de puissance est commandée de manière à ce que
la charge (LOAD) calorifique soit enclenchée au moyen d'un angle (ϕINIT) d'attaque
initial pouvant être fixé et
les angles (ϕ1, ..., ϕn) d'attaque suivants sont déterminés en tenant compte d'un
courant (IEFF) efficace déterminé et d'une courbe (Istart) de courant d'enclenchement pouvant être donnée à l'avance, la courbe (Istart) de courant d'enclenchement pouvant être donnée à l'avance ne dépassant pas une courbe
(FUSEmax) caractéristique d'un fusible (FUSE).
11. Système de commande d'un chauffage suivant la revendication 10, pour effectuer un
procédé suivant l'une des revendications 1 à 9.