Vraag over gebruik solid state relais voor gebruik in oven controller

Hallo allemaal,

Sinds jaar en dag bak ik het dagelijks brood voor de bewoners van de woongroep waar ik onderdeel van ben. Sinds de explosieve toename van thuiswerken door de SARS-COV-2 maatregelen is de broodconsumptie in huis zo toegenomen dat het tijd werd voor een grotere oven. Dat is een tweedehands Manz 30/3 geworden: een model met drie verdiepingen en vier verwarmingselementen waar ik tot zo'n 12KG brood tegelijk in kan bakken. Het is een prachtig apparaat dat super goed is geisoleerd (in tegenstelling tot de ovens van het Belgische merk Rofco, voor de kenners).

Nu heb ik echter een vrij oud model op de kop getikt waarbij een behoorlijke temperatuur regulatie ontbreekt. Er is 1 thermostaat (plus 1 veiligheidsthermostaat), geplaatst in de bovenste verdieping van de oven. Op basis van de temperatuur van de bovenste verdieping worden dus ook de verwarmingselementen van de twee verdiepingen daaronder aangestuurd, zonder te weten of de temperatuur daar überhaupt in de buurt komt van de gewenste temperatuur. Dat is natuurlijk geen doen. Bovendien wil ik de temperatuur van de individuele verdiepingen onafhankelijk kunnen regelen en de huidige temperatuur daarvan kunnen uitlezen. En ik wil ook graag programma's willen gebruiken waarbij de temperatuur X aantal graden daalt over Y tijdseenheden. Met andere woorden: er moet een fatsoenlijke controller komen.

Ik ben van plan een microcontroller te gebruiken, een Arduino of Raspberry PI bijvoorbeeld en te voorzien van een touchscreen en rotary encoder. De software daarvoor (PID etc) is niet het probleem, dat schrijf ik zonder al teveel moeite wel bij elkaar. Waar ik minder ervaring mee heb is het netspanning circuit en daarvoor zoek ik mensen die even met me mee willen denken.

Elk verwarmingselement (iets minder dan 4A, de 4 elementen samen gebruiken zo'n 14 a 15A) wil ik individueel aan kunnen sturen. Door het gebruik van een PID controller zullen de elementen vaak even aan/uit worden gezet. Dat vergt nogal wat van een relais. Bovendien heb ik niet bepaald behoefte aan een klik-klak relais concert. Het lijkt me daarom het beste om een SSR te gebruiken, bijvoorbeeld een Finder 77.11.9.024.8250 SPST relais. Die relais kan ik met laagspanning DC aansturen, kan tot 15A 230V schakelen en heeft en ingebouwde heatsink en is zero-crossing. Alleen, als ik goed begrijp hoe een SSR werkt, kan het alleen een fasedraad schakelen, en niet een nuldraad. Klopt dat? Wat nou als ik de stekker omdraai? Er zit tenslotte een Schuko stekker aan de oven waarbij de fase- en nu moeten kunnen worden verwisseld. Alternatief kan ik 'm ook permanent aan de elektrische installatie in huis verbinden zodat er ook geen fase- en nuldraad verwarring kan zijn maar dat heeft niet mijn voorkeur. Hoe los je zoiets normaliter op? Worden solid state relais niet gebruikt op apparaten met stekkers? Uiteraard wil ik voor de SSRs nog een DPST hoofdschakelaar plaatsen om de gehele oven uit te kunnen zetten en wil ik de huidige veiligheidsthermostaat ook gewoon in het circuit houden.

Misschien zijn er wel hele andere oplossingen voor handen waar ik helemaal niet aan denk? Nu ja, alle feedback is welkom. En misschien begrijp ik de werking van SSRs wel niet helemaal? Alvast bedankt!

Een totaal van een kleine 16 amp, voed je dat nog uit een enkele fase? Als er driefazige voeding beschikbaar is dan is de vraag naar de nulleider oftewel "neuter" gelijk beantwoord. Maar er is sprake van een Schuco-stekker, dat ruikt naar enkelfazig, vrees ik.

Zelfs als er nu nog enkelfazig wordt gevoed zou ik beginnen met uitkijken naar 3-faze - maar dat moet dan wel beschikbaar zijn natuurlijk. En inderdaad is vaste bedrading te verkiezen, bij dit soort vermogens.

Ik zou overigens niet weten waarom men met een SSR niet zou kunnen de nulleider schakelen, maar ik heb weinig tot geen ervaring met die dingen. Zouden er zelfs geen dubbelpolige SSRs bestaan?

Misschien is het niet relevant, maar misschien wel: betreft dit BE of NL of nog ergens anders?

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

Thanks voor je snelle bericht. Yup, dat ding is heel erg 1 fase. Hij zit op een aparte groep en dat gaat eigenlijk prima. De stekker en draad worden ook geheel niet warm. Ik zou 'm graag op 3 fasen aansluiten maar dat is helaas niet beschikbaar in ons huis (NL). Ik denk er ook aan om de controller zo te maken dat er nooit meer dan 3 elementen (een kleine 12A) tegelijk aan gaan.

p.s. er zijn zeker twee- en driepolige SSRs maar voor zover ik weet zijn alle AC SSR opgebouwd uit triacs en die hebben ook echt een AC nodig om uit te kunnen gaan (aan gaan ze wel, maar vervolgens niet meer uit).

[Bericht gewijzigd door -Elmer- op 20 maart 2021 15:54:34 (11%)]

Elmer, ik heb twee weken terug een printje ontworpen wat 3 SSRs aan kan sturen en 2 chips-voor-thermokoppel aan boord moet hebben....
Helaas 1 chip-voor-thermokoppel te weinig voor jou! Ik heb net afgelopen donderdag de boel naar de fabriek gestuurd om de printen te laten maken.

Voor de SSRs zou van die blokken gebruiken. Er wordt nog wel eens overdreven met de specs van die dingen, dus overweeg "ik vind 16A exemplaar te klein voor de 4A die hij zal moeten schakelen.

Ik heb niet verder gekeken of er goedkoper was.
https://www.aliexpress.com/item/1005001844062952.html
Deze heeft "goedkope prijs, dure verzendkosten".

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Schematisch wordt altijd de L onderbroken door een "schakelaar". Die omdat veiligheidshalve altijd de spanningsdrager onderbroken wordt. Maar natuurlijk als je een oven in een monofasige stekker plaatst dan kan de neuter aan de schematische L komen. Dit maakt niets uit voor de werking. Ook voor de finder. Het is wisselspanning en het moet in serie met de weerstand en schematisch moet het aan de L kant.

Your future self is watching you right now through memories.
ritmeester

Golden Member

Op 20 maart 2021 16:02:45 schreef rew:
... Voor de SSRs zou van die blokken gebruiken. Er wordt nog wel eens overdreven met de specs van die dingen, dus overweeg "ik vind 16A exemplaar te klein voor de 4A die hij zal moeten schakelen.

Ik heb niet verder gekeken of er goedkoper was.
https://www.aliexpress.com/item/1005001844062952.html
Deze heeft "goedkope prijs, dure verzendkosten".

Let hierbij goed op:
https://www.circuitsonline.net/forum/view/message/1885432#1885432

I love it when a plan comes together !

Voor de SSR maakt een omwisseling van L en N niets uit en koop geen Fotek exemplaar!

Maar ik zou toch niet teveel zelf bouwen aan zo'n PID regeling, er bestaan genoeg temp-regelingen die betaalbaar zijn.
Voor een halve professionele bakker is het beste maar juist goed genoeg ;)

Ook een beetje op de veiligheid letten.

Dit is mijn gedacht hierover, voor wat het waard is.

LDmicro user.

Dat vroeg ik me ook al af... de Finder 77.11.9.024.8250 relais waar ik zelf aan dacht kosten rond de 40 euro ... niet 2 euro zoals die dingen van AliExpress (ongeacht of het een DIN module of 'hokey puck' is). Weet iemand het waarom ze zo ontzettend van elkaar verschillen qua prijs? Die AliExpress dingen zijn ook in Nederland te koop voor 8, dus AliExpress kan het verschil niet verklaren.

Verder denk ik dat ik dat ik het concept achter SSR (triacs in het bijzonder) gewoon niet helemaal goed snap... ik ben me even aan het inlezen en denk nu even hardop: als ik het goed begrijp schakelen ze alleen op de zero-crossing (dus op het moment dat er geen potentiaalverschil is tussen de fase en de neuter). Om dat moment te kunnen bepalen moet er op z'n minste sprake zijn van een potentiaalverschil. En daarvoor moet er iets van stroom lopen. Is dat wat ze bedoelen met de off-state leakage in de specificaties van die dingen (vaak in de ordegrootte 1-10mA). Dan zijn ze dus in de off-state feitelijk een serie-schakeling met de load (waarbij ze een enorme weerstand hebben, van pak 'm beet 0.5 M Ohm)?

Op 20 maart 2021 17:14:50 schreef MGP:
Maar ik zou toch niet teveel zelf bouwen aan zo'n PID regeling, er bestaan genoeg temp-regelingen die betaalbaar zijn.
Voor een halve professionele bakker is het beste maar juist goed genoeg ;)

Het probleem is een beetje dat ik dit stiekem ontzettend leuk vind. Het ontwerpen, het bouwen, het programmeren en uiteindelijke werken ermee (dat laatste is eigenlijk het saaiste onderdeel).

[Bericht gewijzigd door -Elmer- op 20 maart 2021 17:19:26 (16%)]

Op 20 maart 2021 17:15:24 schreef -Elmer-:
Het probleem is een beetje dat ik dit stiekem ontzettend leuk vind. Het ontwerpen, het bouwen, het programmeren en uiteindelijke werken ermee (dat laatste is eigenlijk het saaiste onderdeel).

Ja dat begrijp ik wel, ben ook zo maar ik twijfel dan altijd aan de behuizing om het redelijk veilig te kunnen inbouwen en vooral als er ook iemand anders mee zal werken.

De lekken komen van de condensatorwerking van de componenten die een bepaalde wisselstroomweerstand hebben... de triac zelf, de snubber enz..
Normaal bij dit soort zaken en daarom altijd een schakelaar plaatsen.

Zerocrossing is het verwarmingselement inschakelen als de spanning door nul gaat, dat doet de 50hz wisselspanning 100x per seconde.
Dat veroorzaakt veel minder storingen op het net dan faseaansnijding.

Daar is veel over te vinden op Youtube.

LDmicro user.

SSR is een heel stuk duurder en bied geen garantie dat het langer werkt..

Op 20 maart 2021 17:15:24 schreef -Elmer-:
Dat vroeg ik me ook al af... de Finder 77.11.9.024.8250 relais waar ik zelf aan dacht kosten rond de 40 euro ... niet 2 euro zoals die dingen van AliExpress (ongeacht of het een DIN module of 'hokey puck' is). Weet iemand het waarom ze zo ontzettend van elkaar verschillen qua prijs? Die AliExpress dingen zijn ook in Nederland te koop voor 8, dus AliExpress kan het verschil niet verklaren..

Die 8 euro dingen zijn 2A SSR's met een stickertje 25A erop, oftewel troep, nep, ellende. Tenzij je in staat bent deze dingen zelf grondig te testen op hun kwaliteit. Anders niet aan beginnen en gewoon de spulletjes kopen bij een betrouwbare leverancier.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

En vergeet niet per element ook een thermo zekering te gebruiken, dat de boel niet als nog affikt bij een defecte SCR / foutje in je software.

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.
buckfast_beekeeper

Golden Member

Op 20 maart 2021 18:54:51 schreef smd:
SSR is een heel stuk duurder en bied geen garantie dat het langer werkt..

Ga je meerdere relais gebruiken ga je op een bepaald moment niks anders als geklapper horen. Een goede Schneider of ander premium merk ga je niet direct kapot krijgen.

Op 20 maart 2021 15:24:46 schreef -Elmer-:
[...]Het is een prachtig apparaat dat super goed is geisoleerd (in tegenstelling tot de ovens van het Belgische merk Rofco, voor de kenners).

[...]Bovendien wil ik de temperatuur van de individuele verdiepingen onafhankelijk kunnen regelen en de huidige temperatuur daarvan kunnen uitlezen. En ik wil ook graag programma's willen gebruiken waarbij de temperatuur X aantal graden daalt over Y tijdseenheden. Met andere woorden: er moet een fatsoenlijke controller komen.
[...]

Een Rofco wil ik niet eens gratis. Is gewoon duur hobby spul. Zodra onze huidige bakker stopt, begin ik ook terug te bakken. Dan komt er zonder twijfel een Hein Bakelux2 of Condilux2. Spiraalkneder, Rolfix uitroltafel, pistoletopboller en een jac snijmachine.

Dat je elke vloer apart en liefst boven en onder ook nog apart wil regelen kan ik begrijpen. Waarom je de temperatuur wil laten dalen volgens een curve, het nut ontgaat me. Ik ken, als gediplomeerd bakker, geen enkel recept waar dat nodig is. Beginnen op de juiste temperatuur en dat zo houden. In 20 jaar bakkerij ook nooit nodig gehad. Wel x tijd bakken met stoom en y tijd met de stoomklep open. Maar dat doe je handmatig. Voor brood 30 minuten klep gesloten en 15 minuten open op 230°C. Pistolets 15 minuten gesloten 5 minuten open op 250°C. Een goed oven gaat probleemloos naar 270°C en heeft een goede stoomvoorziening. Gingen we sandwiches bakken, ging de oven naar 250°C, volgende oven 260°C, 270°C en 280°C. De brander moest aan en blijven branden. Anders had je onvoldoende 'vloer'. Ze bakken ook maar 5 minuten.

Maak alleszins gebruik van hittebestendige draad en hitte bestendige isolatiekous. Gebruik je kroonsteentjes, uitsluitend van porselein. Idem voor de lamphouders.

Van Lambiek wordt goede geuze gemaakt.

Op 20 maart 2021 17:15:24 schreef -Elmer-:
Weet iemand het waarom ze zo ontzettend van elkaar verschillen qua prijs? Die AliExpress dingen zijn ook in Nederland te koop voor 8, dus AliExpress kan het verschil niet verklaren.

Sommige (eigenlijk: Veel!) dingen zijn gewoon goedkoop. Maar als er dan een aantal tussenstappen zitten voordat het bijjou in de buurt in de winkel ligt, dan zijn er een aantal doorverkopers geweest die ruwweg zeggen: Als ik er nu 100 koop voor 2 euro, dan loop ik het risico dat ik er een zwik niet verkocht krijg. Om dat risico af te dekken moet ik er wel 100% bovenop doen.

Bij populaire producten zoals webcams, batterijen en SSRs waarbij de klanten niet direct de specs kunnen controleren wil de marktdruk op aliexpress en Ebay nogal eens zorgen voor een 'inflatie" van de specs.

Omdat wij hier zeggen: Als je een 15A SSR nodig hebt, koop dan niet een 16A exemplaar, maar een 25A, dan heb je wat marge. Dan denkt een chinees: Dan kan ik ook gewoon een 16A exemplaar verkopen, ze gebruiken hem toch niet boven de 16A. En omdat ze dat fijn vinden zet ik er 25A op. En zo gaat het verder: Om wat marge te hebben moet je nu nog een maatje groter kopen....

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Op 20 maart 2021 21:36:10 schreef Roland van Leusden:
En vergeet niet per element ook een thermo zekering te gebruiken, dat de boel niet als nog affikt bij een defecte SCR / foutje in je software.

[bijlage]

Ik denk dat het beter is als er gewoon een normally closed relais voor de hele handel opzit die gewoon de stroom eraf trekt als een van de drie verdiepingen te heet wordt. Ik meen hier ooit gelezen te hebben dat dat van veel verzekeringen nog steeds moet.

Ik heb nog een bakje vol met TDA1024 TRIAC trigger IC's liggen, als de OP ze nodig heeft stuur ik er wel wat door de bus.

Gr,
Florick

expert in percussive maintenance
Sine

Moderator

Ik neem aan dat de bestaande veiligheidsthermostaat gewoon blijft zitten ... dus dat is geen probleem.

En 4A elementen sturen met een SSR is ook al niet spannend, dat moet gewoon goed gaan.

Wat een leuke en enthousiaste reacties allemaal, en wat een kennis van bakken! Ik snap nu een stuk beter hoe SSRs werken en ga beginnen met het ontwerpen van de controller en e.e.a. aan software schrijven. Ik zal zo nu en dan een update sturen hoe het ervoor staat. De huidige veiligheidsthermostaat laat ik lekker zitten en het hoogspanning circuit gaat in een apart kastje, gescheiden van het laagspanning circuit met de controller.

Op 21 maart 2021 00:10:25 schreef buckfast_beekeeper:
Waarom je de temperatuur wil laten dalen volgens een curve, het nut ontgaat me.

Als ik me niet vergis werd Fries roggebrood op die manier gebakken. Natuurlijk niet in een elektrische oven maar in de restwarmte van een steenoven. En zo zijn er nog wat oude recepten, vooral uit Scandinavie waar bepaalde broden op die manier werden gebakken. En als ik dan toch code aan het schrijven ben, waarom dan niet een functie toevoegen waarmee ik met dalende temperatuur kan bakken? Als het niks toevoegt kan ik het er altijd weer uit gooien.

buckfast_beekeeper

Golden Member

Het bakken met afgaande temperatuur was een gevolg van de gebruikte oven. Eerst opstoken met hout. Dan uitkuisen, dweilen en inovenen. Het brood moest bakken met de warmte die in de stenen aanwezig was. Uiteraard kan die temperatuur niet constant even hoog gehouden worden. Het telkens 'opstoken' was ook heel tijdrovend. Met een aflopende kurve voeg je niks toe aan je bakproces. Wil je de smaak van de oude broden zal je met (goedgekeurd) hout en bijhorende steenoven moeten gaan bakken. Plaatselijke verschillen in houtgebruik maakt ook nog eens een smaakverschil.

Ondertussen de oven eens bekeken. Duur Iets meer betalen en je hebt een Hein. Grote nadeel aan de 30/3 is 1 deur voor 3 etages (ook een fout bij Rofco). De DH3-30 is wat dat betreft al wat beter maar ook veel en veel duurder. Dat de vloer uit RVS is ipv steen is een bijkomend nadeel. De binnenafmetingen maken dat je niet met standaard bakplaten kan werken. De standaard is 40cm*60cm en 60cm*80cm. Wateraansluiting voor stoom is wel optioneel in DH3-30 maar niet in 30/3. Het bakken van lekkere knapperige broodjes kan je zo al vergeten.

Zorg er vooral voor dat je elektronica geen last krijgt van de warmte en vocht dat ontsnapt tijdens het bakproces.

Van Lambiek wordt goede geuze gemaakt.

Ik ben het volkomen met je eens dat de 30/3 geen perfecte oven is, maar hou daarbij wel in het achterhoofd dat ik maar een paar honderd euro voor die oven hebt betaald. Ik zou dolgraag een 230V versie van de Manz 80/1 of andere oven willen met stenen vloer maar het geld heb ik simpelweg niet en ik heb ook geen 3 fases. Daarnaast is het bakken voor mij echt een hobby (net als elektronica en programmeren) waarbij ik geen > 5000 euro wil uitgeven aan een oven. Misschien als ik later groot ben ;-)

Overigens, de 30/3 heeft dan wel geen stoomfunctie, maar de oven sluit zo ongelooflijke goed dat er heel veel stoom in de oven blijft en mijn broden knapperiger worden dan wat ik eerder in andere ovens voor elkaar heb gekregen.

Lambiek

Special Member

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
buckfast_beekeeper

Golden Member

Op 21 maart 2021 15:27:04 schreef -Elmer-:
Ik ben het volkomen met je eens dat de 30/3 geen perfecte oven is, maar hou daarbij wel in het achterhoofd dat ik maar een paar honderd euro voor die oven hebt betaald. Ik zou dolgraag een 230V versie van de Manz 80/1 of andere oven willen met stenen vloer maar het geld heb ik simpelweg niet en ik heb ook geen 3 fases. Daarnaast is het bakken voor mij echt een hobby (net als elektronica en programmeren) waarbij ik geen > 5000 euro wil uitgeven aan een oven. Misschien als ik later groot ben ;-)

Overigens, de 30/3 heeft dan wel geen stoomfunctie, maar de oven sluit zo ongelooflijke goed dat er heel veel stoom in de oven blijft en mijn broden knapperiger worden dan wat ik eerder in andere ovens voor elkaar heb gekregen.

Je brood nat spuiten met een plantenspuit net voor het inovenen kan je wat helpen. Als je ooit een deftige oven zou kopen, zorg dat hij 40cm x 60cm of een veelvoud is.

Een Schneider SSR kost maar net iets meer.

Van Lambiek wordt goede geuze gemaakt.