חוסר ההתאמה של לולאת הבקרה - איך הגדרות ה-PID שלך הורגות מחמם מחסניות בטמפרטורה רגילה של 50 מעלות
A מחמם מחסנית בטמפרטורה רגילה של 50 מעלותמדורג עבור 150W. בקר הטמפרטורה מוגדר ל-50 מעלות. עם זאת, המחמם נדלק ונכבה כל כמה שניות. הנדן אף פעם לא מגיע לטמפרטורה יציבה, והמחמם נכשל תוך פחות משנה. הבקר אינו פגום - הוא פשוט לא תואם למערכת התרמית. על פי הניסיון, כוונון לולאת בקרה לא תקין הוא אחד הגורמים שהכי מתעלמים ממנו לפגיםצינור מחמם מחסניתכֶּשֶׁל.
A צינור מחמם מחסניתיש אינרציה תרמית. לוקח זמן לחום לזרום מחוט ההתנגדות הפנימי, דרך בידוד ה-MgO, דרך הנדן ואל המתכת שמסביב. בקר PID בעל תגובה מהירה, כאשר הוא מכוון למחמם בעל הספק גבוה, יכול לשלוח פולסים קצרים של חשמל למחמם מחסנית בטמפרטורה רגילה של 50 מעלות. פולסים אלו גורמים לטמפרטורת הסליל הפנימית לעלות בצורה דרמטית בעוד שטמפרטורת הנדן בקושי זזה. ההלם התרמי החוזר מתרחב ומכווץ את חוט ההתנגדות מאות פעמים בשעה, מה שמוביל לפיצוח עייפות.
עבור אמחמם מחסנית בטמפרטורה רגילה של 50 מעלותפועל בצפיפות וואט נמוכה, אסטרטגיית הבקרה האופטימלית היא בקר פרופורציונלי של זמן מחזור איטי (זמן מחזור של 10-20 שניות) או PID עם זמן אינטגרלי ארוך. הבקר צריך להיות מכוון כך שהצינור מחמם מחסניתמקבל כוח בלוקים חלקים ומתמשכים ולא בפולסים מהירים. חלק מהמשתמשים מניחים בטעות ששליטה מהירה יותר פירושה יציבות טמפרטורה טובה יותר. למעשה, עבור אמחמם מחסניותהמוטבע בגוש מתכת גדול, המסה התרמית מחליקה את וריאציות הטמפרטורה באופן טבעי - פעימות מהירה רק מלחיץ את המחמם.
בדיקה פשוטה יכולה לחשוף אי התאמה בשליטה. הנח צמד תרמי על הנדן של אמחמם מחסנית בטמפרטורה רגילה של 50 מעלות(לא על מתכת המטרה). אם טמפרטורת הנדן משתנה ביותר מ-5 מעלות בזמן שהבקר מציג 50 מעלות קבועה בחיישן, לולאת הבקרה אגרסיבית מדי. הפתרון הוא להגדיל את זמן המחזור או להתאים את פרמטרי ה-PID. לבקרים רבים יש הגדרת "זמן מחזור פלט" - עבור אצינור מחמם מחסניתבגוש מתכת, 15 שניות הן נקודת התחלה טובה.
בעיה נפוצה נוספת היא שימוש בבקר מופעל (באנג-באנג) במקום בקר פרופורציונלי. בקר כיבוי מחיל כוח מלא עד שהטמפרטורה עולה על נקודת ההגדרה, ואז מנתק את הספק לחלוטין עד שהטמפרטורה יורדת מתחת לנקודת ההגדרה. זה יוצר תנודות טמפרטורה גדולות ומאלץ אתמחמם מחסנית בטמפרטורה רגילה של 50 מעלותלפעול בעוצמה מלאה לתקופות ממושכות, שהוא הרבה מעל הדירוג הרציף שלו לשירות בצפיפות נמוכה. מעבר לבקר פרופורציונלי או PID מפחית את רכיבת האופניים ומאריך את חיי המחמם באופן דרמטי.
ליישומים שונים - מכשירי מעבדה קטנים לעומת תנורים תעשייתיים גדולים - יש מסות תרמיות שונות. אמחמם מחסנית בטמפרטורה רגילה של 50 מעלותבגוש אלומיניום קטן מגיב במהירות וייתכן שיידרש זמני מחזור קצרים יותר. אותו דוד בלוח פלדה גדול מגיב לאט וזקוק למחזורים ארוכים יותר. אין כלל כוונון אוניברסלי. הערכה מקצועית של המערכת התרמית, כולל המסה של החלק המחומם, זמן התגובה של חיישן הטמפרטורה וסוג הבקר, יכולה לספק אסטרטגיית בקרה השומרת עלצינור מחמם מחסניתפועל בצורה חלקה. בקרות מכווננות היטב לא רק מאריכות את חיי המחמם אלא גם משפרים את אחידות הטמפרטורה - מנצח עבור כל יישום של 50 מעלות.
