Situs ini dalam mode uji. Kami mohon maaf atas gangguan atau ketidakakuratan apa pun.
Kami meminta Anda untuk menulis kepada kami tentang ketidakakuratan dan masalah menggunakan formulir umpan balik.
Generator utama untuk inverter tiga fase.
Topik menyalakan motor listrik tiga fasa dari jaringan satu fasa bukanlah hal baru, namun masih tetap relevan. Hari ini kami memberikan kepada pembaca kami solusi teknis lain untuk masalah ini. Untuk menyederhanakan generator utama - dasar inverter tiga fase yang menyediakan daya ke motor semacam itu - penulis artikel menyarankan untuk menggunakan mikrokontroler PIC12F629 (PIC12F675) atau PIC16F628 (PIC16F628A, PIC16F648A). Frekuensi osilasi yang dihasilkan dapat diubah dari nominal (50 Hz) baik ke bawah (33 dan 25 Hz) maupun ke atas (67 Hz). Deskripsi program diberikan yang memungkinkan Anda mengubah frekuensi pulsa yang dihasilkan dan siklus kerjanya. Selain itu, program ini, ketika dimuat ke dalam memori mikrokontroler PIC12F629 (PIC12F675), mampu mengontrol pengoperasian layar enam LED yang mensimulasikan putaran rotor motor listrik tiga fasa. File program mikrokontroler dan program "Menyiapkan generator tiga fase" akan ditempatkan di server FTP kami di
Generator, diagramnya ditunjukkan pada Gambar 1, dapat menemukan aplikasi dalam berbagai cara konverter tegangan satu fasa menjadi tiga fasa. Ini lebih sederhana dari yang dijelaskan di.
Beras. 1 Rangkaian generator pulsa tiga fasa
Perangkat ini terdiri dari generator pulsa jam DD1.1...DD1.3, driver DD2 dan inverter DD1.4...DD1.6. Frekuensi jam generator pilih frekuensi 6 kali lebih tinggi dari yang dibutuhkan tegangan tiga fasa dan dihitung menggunakan rumus perkiraan
Pembentuknya dibuat pada register geser yang dihubungkan menurut rangkaian pembagi frekuensi lawan sebanyak 6. Pada keluaran 1, 3 dan 5 (pin 5, 6, 13)
Beras. 2 Sinyal keluaran generator pulsa tiga fase
DD2 menghasilkan pulsa persegi panjang yang digeser 1/3 periode dengan siklus kerja 2. Inverter DD1.4...DD1.6 dihubungkan ke output DD2 untuk decoupling. Sinyal keluaran generator ditunjukkan pada Gambar 2.
A.ROMANCHUK
literatur
1. Shilo V.L.Sirkuit mikro digital populer. - Radio dan komunikasi, 1989, hal.60.
2. Ilyin A. Menghubungkan konsumen tiga fasa ke rangkaian satu fasa. - Radio Amatir, 1998, N10, P.26.
3. Kroer Yu Tiga fase 200 Hz dari 50 Hz. - Radio Amatir, 1999, N10, P.21.
4. Pyshkin V. Inverter tiga fase. - Radio, 2000, N2, hal.35.
Salah satu rangkaian konverter pertama untuk menyalakan motor tiga fasa diterbitkan di majalah Radio No. 11, 1999. Pengembang skema tersebut, M. Mukhin, saat itu adalah siswa kelas 10 dan terlibat dalam klub radio.
Konverter ini dimaksudkan untuk memberi daya pada miniatur motor tiga fase DID-5TA, yang digunakan dalam mesin untuk mengebor papan sirkuit cetak. Perlu dicatat bahwa frekuensi operasi motor ini adalah 400Hz, dan tegangan suplai adalah 27V. Selain itu, titik tengah motor (saat menghubungkan belitan dalam bentuk bintang) dikeluarkan, yang memungkinkan untuk menyederhanakan rangkaian secara ekstrem: hanya diperlukan tiga sinyal keluaran, dan hanya satu sakelar keluaran yang diperlukan untuk setiap fase. Rangkaian generator ditunjukkan pada Gambar 1.
Seperti dapat dilihat dari diagram, konverter terdiri dari tiga bagian: generator pulsa urutan tiga fase pada sirkuit mikro DD1...DD3, tiga sakelar pada transistor komposit (VT1...VT6) dan motor listrik M1 itu sendiri.
Gambar 2 menunjukkan diagram waktu pulsa yang dihasilkan oleh pembentuk generator. Osilator master dibuat pada chip DD1. Dengan menggunakan resistor R2, Anda dapat mengatur kecepatan mesin yang diperlukan, serta mengubahnya dalam batas tertentu. Informasi lebih rinci tentang skema ini dapat ditemukan di majalah di atas. Perlu dicatat bahwa menurut terminologi modern, pembentuk generator seperti itu disebut pengontrol.
Gambar 1.
Gambar 2. Diagram timing pulsa generator.
Berdasarkan pengontrol yang dipertimbangkan oleh A. Dubrovsky dari Novopolotsk, wilayah Vitebsk. Desain penggerak frekuensi variabel untuk motor yang ditenagai oleh jaringan AC 220V dikembangkan. Diagram perangkat diterbitkan di majalah Radio pada tahun 2001. Nomor 4.
Pada rangkaian ini, praktis tanpa perubahan, digunakan pengontrol yang baru saja dibahas menurut rangkaian M. Mukhin. Sinyal keluaran dari elemen DD3.2, DD3.3 dan DD3.4 digunakan untuk mengontrol sakelar keluaran A1, A2, dan A3, yang dihubungkan dengan motor listrik. Diagram menunjukkan kunci A1 secara lengkap, sisanya identik. Diagram lengkap perangkat ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3.
Untuk membiasakan diri Anda dengan menghubungkan motor ke sakelar keluaran, ada baiknya mempertimbangkan diagram sederhana yang ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4.
Gambar tersebut menunjukkan motor listrik M yang dikendalikan oleh tombol V1...V6. Untuk menyederhanakan rangkaian, elemen semikonduktor ditampilkan sebagai kontak mekanis. Motor listrik ditenagai oleh tegangan konstan Ud yang diterima dari penyearah (tidak ditunjukkan pada gambar). Dalam hal ini, tombol V1, V3, V5 disebut atas, dan tombol V2, V4, V6 disebut lebih rendah.
Jelas sekali bahwa membuka tombol atas dan bawah secara bersamaan, yaitu berpasangan V1&V6, V3&V6, V5&V2 sama sekali tidak dapat diterima: akan terjadi korsleting. Oleh karena itu, untuk pengoperasian normal rangkaian kunci seperti itu, pada saat kunci bawah dibuka, kunci atas sudah ditutup. Untuk tujuan ini, pengontrol kontrol membuat jeda, yang sering disebut “zona mati”.
Lamanya jeda ini sedemikian rupa untuk menjamin penutupan transistor daya yang terjamin. Jika jeda ini tidak cukup, maka dimungkinkan untuk membuka sebentar tombol atas dan bawah secara bersamaan. Hal ini menyebabkan transistor keluaran memanas, sering kali menyebabkan kegagalannya. Situasi ini disebut melalui arus.
Mari kita kembali ke rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar 3. Dalam hal ini, tombol atas adalah transistor 1VT3, dan tombol bawah adalah 1VT6. Sangat mudah untuk melihat bahwa tombol bawah terhubung secara galvanis ke perangkat kontrol dan satu sama lain. Oleh karena itu, sinyal kontrol dari output 3 elemen DD3.2 melalui resistor 1R1 dan 1R3 disuplai langsung ke basis transistor komposit 1VT4…1VT5. Transistor komposit ini tidak lebih dari sekedar driver saklar rendah. Dengan cara yang persis sama, elemen DD3, DD4 mengontrol transistor komposit dari driver kunci bawah saluran A2 dan A3. Ketiga saluran ditenagai oleh penyearah VD2 yang sama.
Sakelar atas tidak memiliki sambungan galvanik dengan kabel biasa dan perangkat kontrol, jadi untuk mengontrolnya, selain driver pada transistor komposit 1VT1...1VT2, perlu memasang optocoupler 1U1 tambahan di setiap saluran . Transistor keluaran optocoupler di rangkaian ini juga menjalankan fungsi inverter tambahan: ketika keluaran elemen 3 DD3.2 tinggi, transistor sakelar atas 1VT3 terbuka.
Untuk memberi daya pada setiap driver sakelar atas, penyearah terpisah 1VD1, 1C1 digunakan. Setiap penyearah ditenagai oleh belitan transformator individual, yang dapat dianggap sebagai kelemahan rangkaian.
Kapasitor 1C2 memberikan penundaan peralihan sekitar 100 mikrodetik, jumlah yang sama disediakan oleh optocoupler 1U1, sehingga membentuk “zona mati” yang disebutkan di atas.
Apakah pengaturan frekuensi cukup?
Ketika frekuensi tegangan suplai AC menurun, reaktansi induktif belitan motor berkurang (ingat saja rumus reaktansi induktif), yang menyebabkan peningkatan arus yang melalui belitan, dan, sebagai konsekuensinya, menjadi terlalu panas pada belitan. belitan. Rangkaian magnet stator juga menjadi jenuh. Untuk menghindari akibat negatif tersebut, ketika frekuensi diturunkan maka nilai efektif tegangan pada belitan motor juga harus diturunkan.
Salah satu cara untuk mengatasi masalah pada generator frekuensi amatir adalah dengan mengatur nilai paling efektif ini menggunakan LATR, yang kontak bergeraknya memiliki sambungan mekanis dengan resistor variabel pengatur frekuensi. Metode ini direkomendasikan dalam artikel oleh S. Kalugin “Penyempurnaan pengontrol kecepatan motor asinkron tiga fase.” Majalah Radio 2002, no.3, hal.31.
Dalam kondisi amatir, unit mekanis ternyata sulit dibuat dan, yang terpenting, tidak dapat diandalkan. Metode penggunaan autotransformator yang lebih sederhana dan lebih andal diusulkan oleh E. Muradkhanyan dari Yerevan di majalah “Radio” No. 12 2004. Diagram perangkat ini ditunjukkan pada Gambar 5 dan 6.
Tegangan listrik 220V disuplai ke autotransformator T1, dan dari kontak bergeraknya ke jembatan penyearah VD1 dengan filter C1, L1, C2. Output dari filter menghasilkan Ureg tegangan konstan variabel, yang digunakan untuk memberi daya pada motor itu sendiri.
Gambar 5.
Tegangan Ureg melalui resistor R1 juga disuplai ke osilator master DA1, dibuat pada sirkuit mikro KR1006VI1 (versi impor). Sambungan ini mengubah generator gelombang persegi konvensional menjadi VCO (osilator yang dikontrol tegangan). Oleh karena itu, dengan meningkatnya tegangan Ureg, frekuensi generator DA1 juga meningkat, yang menyebabkan peningkatan putaran mesin. Ketika tegangan Ureg menurun, frekuensi generator utama juga menurun secara proporsional, yang menghindari panas berlebih pada belitan dan kejenuhan berlebih pada rangkaian magnet stator.
Gambar 6.
Gambar 7.
Generator dibuat pada pemicu kedua dari chip DD3, yang ditunjuk dalam diagram sebagai DD3.2. Frekuensi diatur oleh kapasitor C1, penyesuaian frekuensi dilakukan oleh resistor variabel R2. Seiring dengan penyesuaian frekuensi, durasi pulsa pada keluaran generator juga berubah: seiring dengan penurunan frekuensi, durasinya menurun, sehingga tegangan pada belitan motor turun. Prinsip kontrol ini disebut modulasi lebar pulsa (PWM).
Pada rangkaian amatir yang dipertimbangkan, daya motor rendah, motor ditenagai oleh pulsa persegi panjang, sehingga PWM cukup primitif. Dalam aplikasi daya tinggi yang nyata, PWM dirancang untuk menghasilkan tegangan hampir sinusoidal pada keluarannya, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8, dan untuk beroperasi dengan berbagai beban: pada torsi konstan, pada daya konstan, dan pada beban kipas.
Gambar 8. Bentuk gelombang tegangan keluaran satu fasa inverter PWM tiga fasa.
Bagian daya dari sirkuit
Generator frekuensi bermerek modern memiliki output yang dirancang khusus untuk pengoperasian pada konverter frekuensi. Dalam beberapa kasus, transistor ini digabungkan menjadi modul, yang umumnya meningkatkan kinerja keseluruhan desain. Transistor ini dikendalikan menggunakan chip driver khusus. Dalam beberapa model, driver diproduksi yang terpasang pada modul transistor.
Chip dan transistor yang paling umum digunakan saat ini adalah Penyearah Internasional. Di sirkuit yang dijelaskan, sangat mungkin untuk menggunakan driver IR2130 atau IR2132. Satu paket sirkuit mikro semacam itu berisi enam driver sekaligus: tiga untuk sakelar bawah dan tiga untuk sakelar atas, yang memudahkan untuk merakit tahap keluaran jembatan tiga fase. Selain fungsi utama, driver ini juga memuat beberapa fungsi tambahan, seperti proteksi terhadap beban berlebih dan korsleting. Informasi lebih rinci tentang driver ini dapat ditemukan di Lembar Data untuk chip terkait.
Terlepas dari semua kelebihannya, satu-satunya kelemahan dari sirkuit mikro ini adalah harganya yang mahal, sehingga penulis desain mengambil rute yang berbeda, lebih sederhana, lebih murah, dan pada saat yang sama dapat diterapkan: sirkuit mikro driver khusus diganti dengan sirkuit mikro pengatur waktu terintegrasi KR1006VI1 (NE555 ).
Output mengaktifkan pengatur waktu integral
Jika Anda kembali ke Gambar 6, Anda akan melihat bahwa rangkaian memiliki sinyal keluaran untuk masing-masing dari tiga fase, yang ditandai sebagai “H” dan “B”. Kehadiran sinyal ini memungkinkan Anda mengontrol tombol atas dan bawah secara terpisah. Pemisahan ini memungkinkan terbentuknya jeda antara peralihan tombol atas dan bawah menggunakan unit kontrol, dan bukan tombol itu sendiri, seperti yang ditunjukkan pada diagram pada Gambar 3.
Diagram sakelar keluaran menggunakan sirkuit mikro KR1006VI1 (NE555) ditunjukkan pada Gambar 9. Tentu saja, untuk konverter tiga fase Anda memerlukan tiga salinan sakelar tersebut.
Gambar 9.
Sirkuit mikro KR1006VI1 yang terhubung sesuai dengan rangkaian pemicu Schmidt digunakan sebagai driver untuk tombol atas (VT1) dan bawah (VT2). Dengan bantuan mereka, dimungkinkan untuk mendapatkan arus pulsa gerbang minimal 200 mA, yang memungkinkan kontrol transistor keluaran yang cukup andal dan cepat.
Sirkuit mikro dari sakelar DA2 yang lebih rendah memiliki sambungan galvanik dengan sumber daya +12V dan, karenanya, dengan unit kontrol, sehingga diberi daya dari sumber ini. Chip sakelar atas dapat diberi daya dengan cara yang sama seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3 menggunakan penyearah tambahan dan belitan terpisah pada transformator. Namun skema ini menggunakan metode nutrisi lain yang disebut “booster”, yang maksudnya adalah sebagai berikut. Sirkuit mikro DA1 menerima daya dari kapasitor elektrolitik C1, yang muatannya terjadi melalui rangkaian: +12V, VD1, C1, transistor terbuka VT2 (melalui elektroda sumber saluran), "umum".
Dengan kata lain, muatan kapasitor C1 terjadi ketika transistor saklar bawah terbuka. Pada saat ini, terminal negatif kapasitor C1 secara praktis dihubung pendek ke kabel biasa (resistansi dari bagian “sumber pembuangan” terbuka dari transistor efek medan yang kuat adalah seperseribu Ohm!), yang memungkinkan untuk mengisi dayanya.
Ketika transistor VT2 ditutup maka dioda VD1 juga akan menutup, pengisian kapasitor C1 akan terhenti hingga pembukaan transistor VT2 berikutnya. Tetapi muatan kapasitor C1 cukup untuk memberi daya pada chip DA1 selama transistor VT2 ditutup. Secara alami, pada saat ini transistor saklar atas berada dalam keadaan tertutup. Rangkaian saklar daya ini ternyata sangat bagus sehingga digunakan tanpa perubahan pada desain amatir lainnya.
Artikel ini hanya membahas rangkaian paling sederhana dari inverter tiga fase amatir pada sirkuit mikro dengan tingkat integrasi rendah dan menengah, dari mana semuanya dimulai, dan di mana Anda bahkan dapat melihat semuanya "dari dalam" menggunakan diagram sirkuit. Desain yang lebih modern telah dibuat, diagramnya juga telah berulang kali diterbitkan di majalah Radio.
Unit kontrol mikrokontroler lebih sederhana dalam desain daripada yang didasarkan pada sirkuit mikro terintegrasi menengah, mereka memiliki fungsi yang diperlukan seperti perlindungan terhadap kelebihan beban dan korsleting, dan beberapa lainnya. Di blok-blok ini, semuanya diimplementasikan menggunakan program kontrol atau biasa disebut “firmware”. Program inilah yang menentukan seberapa baik atau buruknya unit kontrol inverter tiga fase akan bekerja.
Rangkaian pengontrol yang cukup sederhana untuk inverter tiga fasa dimuat di majalah “Radio” 2008 No.12. Artikel tersebut berjudul “Generator utama untuk inverter tiga fase.” Penulis artikel tersebut, A. Dolgiy, juga merupakan penulis serangkaian artikel tentang mikrokontroler dan banyak desain lainnya. Artikel ini menunjukkan dua rangkaian sederhana pada mikrokontroler PIC12F629 dan PIC16F628.
Kecepatan putaran di kedua sirkuit diubah secara bertahap menggunakan sakelar kutub tunggal, yang dalam banyak kasus praktis sudah cukup. Ada juga tautan di mana Anda dapat mengunduh "firmware" yang sudah jadi, dan, terlebih lagi, program khusus yang dengannya Anda dapat mengubah parameter "firmware" sesuai kebijaksanaan Anda. Generator juga dapat dioperasikan dalam mode “demo”. Dalam mode ini, frekuensi generator berkurang 32 kali lipat, yang memungkinkan Anda mengamati secara visual pengoperasian generator menggunakan LED. Rekomendasi untuk menghubungkan bagian daya juga diberikan.
Namun, jika Anda tidak ingin memprogram mikrokontroler, Motorola telah merilis pengontrol cerdas khusus MC3PHAC, yang dirancang untuk sistem kontrol motor 3 fase. Atas dasar itu, dimungkinkan untuk membuat sistem penggerak tiga fase yang dapat disesuaikan dan murah yang berisi semua fungsi yang diperlukan untuk kontrol dan perlindungan. Mikrokontroler semacam itu semakin banyak digunakan di berbagai peralatan rumah tangga, misalnya di mesin pencuci piring atau lemari es.
Lengkap dengan pengontrol MC3PHAC, dimungkinkan untuk menggunakan modul daya yang sudah jadi, misalnya IRAMS10UP60A yang dikembangkan oleh International Rectifier. Modul berisi enam sakelar daya dan sirkuit kontrol. Rincian lebih lanjut tentang elemen-elemen ini dapat ditemukan dalam dokumentasi Lembar Datanya, yang cukup mudah ditemukan di Internet.
Penemuan ini berkaitan dengan perangkat teknologi konverter dan dapat digunakan untuk memberi daya pada sistem di dalam pesawat pada frekuensi 400 Hz, serta untuk memberi daya pada instrumen frekuensi tinggi dengan frekuensi 400 Hz atau 200 Hz. Hasil teknisnya terdiri dari penyederhanaan desain, pengurangan berat dan ukuran perangkat, peningkatan keandalan dan kualitas tegangan keluaran melalui pemantauan dan pengendalian generator jeda. Untuk tujuan ini, perangkat yang diklaim, yang dibuat sesuai dengan rangkaian jembatan, berisi sakelar yang dapat dikontrol sepenuhnya dengan dioda back-to-back, beban fasa yang dihubungkan menurut rangkaian bintang, dan unit kontrol, termasuk yang baru, menurut solusi teknis, unit kendali, terdiri dari osilator utama, generator jeda untuk menyalakan tombol kendali, generator urutan pulsa tiga fasa dan pengatur parameter untuk periode tegangan keluaran T dan faktor daya beban cos φ n, masukan diantaranya dihubungkan ke rangkaian beban. Objek lain - metode untuk mengendalikan inverter tiga fase dengan tautan DC dilengkapi dengan unit kontrol yang membentuk jeda antara penyalaan tombol yang dikontrol, dan durasi jeda antara penyalaan tombol yang dikontrol pada inverter. lengan antifase pada nilai cos φ n = 1,0 0,8 adalah 0,05 T 0,044 T. 2 n.p. terbang, 2 sakit.
Invensi ini berkaitan dengan perangkat teknologi konverter; dapat digunakan untuk memberi daya pada sistem di dalam pesawat pada frekuensi 400 Hz, serta untuk memberi daya pada instrumen frekuensi tinggi dengan frekuensi 400 Hz atau 200 Hz.
Inverter tiga fasa dikenal dengan sambungan DC, beban dihubungkan menurut rangkaian bintang, dengan durasi (λ) keadaan terbuka sakelar yang dikontrol setengah periode (λ = 180° el.), di mana tegangan fasa pada beban mempunyai bentuk dua tahap [Buku Pegangan teknologi konverter. Ed. SAYA. Chizhenko. Kiev. Penerbitan: Tekhnika, 1978, hlm. 131, 132, Gambar 3.38 dan 3.39b,c].
Kerugian dari inverter tersebut adalah keandalan yang relatif rendah karena kemungkinan arus mengalir melalui katup terkontrol antifase dari semua fase selama peralihan, serta koefisien distorsi nonlinier yang tinggi, yaitu. perbedaan signifikan dalam tegangan keluaran dari sinusoidal.
Ada skema untuk menghasilkan rangkaian pulsa kontrol tiga fase untuk katup setiap fase, tetapi skema tersebut tidak memungkinkan pembentukan interval antara penyalaan katup antifase [V.L. Shilo. Sirkuit mikro digital populer: Direktori. - M.: Metalurgi, 1988, hal.59, Gambar 1.38a, b].
Solusi teknis yang paling dekat dengan penemuan ini adalah inverter tiga fase dengan tautan DC, yang dibuat sesuai dengan rangkaian jembatan, berisi sakelar yang dapat dikontrol sepenuhnya dengan dioda bolak-balik, beban fase yang dihubungkan dalam konfigurasi bintang, unit kontrol dan sakelar bantu dihubungkan ke beban fasa yang sesuai dan kapasitor tambahan, dengan sakelar utama berada dalam keadaan konduktif 5/12T, dan sakelar bantu 1/12T, di mana T adalah periode tegangan keluaran [Paten (RF) Nomor 2125761, N02M 7/5387,1999].
Kekurangan perangkat ini adalah banyaknya elemen tambahan, kompleksitas, dan keandalan yang relatif rendah.
Masalah yang harus dipecahkan oleh penemuan yang diklaim ini adalah untuk menyederhanakan desain, mengurangi berat dan ukuran perangkat, meningkatkan keandalan dan kualitas tegangan keluaran dengan memantau dan mengendalikan generator jeda.
Masalahnya diselesaikan dengan fakta bahwa dalam inverter tiga fase dengan tautan DC, dibuat sesuai dengan rangkaian jembatan, berisi sakelar yang dapat dikontrol sepenuhnya dengan dioda bolak-balik, beban fasa dihubungkan sesuai dengan rangkaian bintang, unit kontrol , menurut penemuan ini, unit kendali berisi osilator utama, rangkaian pulsa penggerak tiga fasa dan pengatur parameter untuk periode tegangan keluaran T dan faktor daya beban cos n, masukannya dihubungkan ke rangkaian beban, generator jeda untuk menyalakan tombol yang dikontrol dan dekoder pulsa kontrol pertama, kedua, ketiga dari tombol lengan antifase dari fase inverter yang sesuai, yang inputnya dihubungkan ke output generator jeda untuk menyalakan tombol yang dikontrol dan output yang sesuai dari generator urutan pulsa tiga fase, output dari osilator master dihubungkan ke input pertama dari generator jeda untuk menyalakan tombol yang dikontrol dan input kedua dari penyetel parameter untuk periode tegangan keluaran T dan faktor daya beban cos φ n.
Masalahnya juga diselesaikan dengan metode untuk mengendalikan inverter tiga fase dengan tautan DC, yang menurut penemuan ini, durasi jeda antara menyalakan sakelar yang dikendalikan dari lengan antifase inverter pada cos φ n = 1,0−0,8 diatur ke 0,05T−0,044T.
Inti dari penemuan ini diilustrasikan dengan gambar. Gambar 1 menunjukkan diagram inverter tiga fasa, Gambar 2 menunjukkan diagram timing tegangan.
Inverter terdiri dari modul daya 1-6, terdiri dari sakelar dan dioda yang dihubungkan secara paralel dengan kunci, yang dihubungkan melalui rangkaian jembatan dengan satu terminal ke terminal negatif sumber listrik 7, dan yang lainnya ke beban yang sesuai. fase 8. Unit kontrol 9 terdiri dari generator induk 10, generator urutan pulsa tiga fase 11, decoder pulsa kontrol pertama 12, decoder pulsa kontrol kedua 13, decoder pulsa kontrol ketiga 14 masing-masing fase A, B, C, generator jeda 15 dan pengatur parameter untuk periode tegangan keluaran T, faktor daya beban cos φ n 16 (Gbr. 1).
Dari osilator master 10, pulsa (U10) (Gbr. 2) disuplai ke generator urutan pulsa tiga fase 11, yang mengeluarkan pulsa kontrol (U11) ke modul daya atas dan bawah 1-6 dari setiap lengan jembatan selama setengah siklus tegangan keluaran. Durasi jeda antara penyalaan lengan antifase inverter (tp) diatur oleh generator jeda (15), yang inputnya disuplai pulsa dari osilator utama 10. Generator jeda (15) secara bersamaan memasukkan jeda ke dalam yang pertama , decoder pulsa kontrol kedua, dan ketiga 12, 13, 14. Pulsa tiba dari unit kontrol 9 ke modul daya atas (U1) dan bawah (U2) 1-6 dari setiap lengan jembatan dengan jeda antara penyalaan antifase lengan inverter. Penyetel parameter periode tegangan keluaran T dan faktor daya beban cos n 16, yang masukannya menerima pulsa dari osilator master 10, memantau dan mengontrol generator jeda 15 berdasarkan nilai periode yang diperoleh dari tegangan keluaran T, faktor daya beban cos φ n dari fasa beban 8 .
Seperti dapat dilihat dari diagram pengaturan waktu, tegangan beban (U8) memiliki bentuk tiga tahap dengan jeda antara penyalaan sakelar terkontrol lengan antifase inverter, yang membuat bentuk tegangan fasa mendekati sinusoidal. Hal ini menyebabkan pengurangan kandungan harmonik ganjil, sehingga meningkatkan kualitas tegangan keluaran perangkat.
Contoh implementasi spesifik dari metode ini.
Dari osilator master (10), pulsa disuplai ke generator urutan pulsa tiga fase (11), yang mengeluarkan pulsa kontrol ke modul daya atas dan bawah 1-6. Durasi jeda antara penyalaan lengan antifase inverter untuk nilai cos n =1,0 diatur oleh generator jeda 15, sama dengan nilai 0,05T. Generator jeda (15) secara bersamaan memasukkan nilai 0,05T ke dalam dekoder pulsa kontrol pertama, kedua, dan ketiga (12,13,14). Pulsa datang dari unit kontrol 9 ke modul daya atas dan bawah 1-6 dari setiap lengan jembatan dengan jeda sebesar 0,05 T antara penyalaan lengan antifase inverter, membentuk tegangan keluaran tiga tahap.
Penggunaan inverter tiga fasa ini memungkinkan untuk menyederhanakan rangkaian, mengurangi dimensi dan berat, serta meningkatkan keandalan perangkat. Metode pengendalian inverter tiga fasa dengan tautan DC mendekatkan bentuk tegangan keluaran ke sinusoidal, sehingga meningkatkan kualitas tegangan keluaran pada nilai cos φ n = 1,0±0,8.
1. Inverter tiga fasa dengan sambungan DC, dibuat menurut rangkaian jembatan, berisi sakelar yang dapat dikontrol sepenuhnya dengan dioda yang dihubungkan bolak-balik, beban fasa dihubungkan dalam rangkaian bintang, unit kendali, yang dicirikan bahwa unit kendali berisi osilator master, generator urutan pulsa tiga fase dan pengatur parameter untuk periode tegangan keluaran T dan faktor daya beban cos n, inputnya dihubungkan ke rangkaian beban, generator jeda untuk menyalakan kunci yang dikontrol dan decoder pertama, kedua, ketiga dari pulsa kontrol dari kunci lengan antifase dari fase inverter yang sesuai, yang inputnya dihubungkan ke output generator jeda yang menyalakan kunci yang dikontrol dan keluaran yang sesuai dari generator urutan pulsa tiga fase, keluaran dari osilator utama dihubungkan ke masukan pertama dari generator jeda untuk menyalakan tombol yang dikontrol dan masukan kedua dari penyetel parameter untuk periode tegangan keluaran T dan faktor daya beban cos φ n.
2. Suatu metode pengendalian inverter tiga fasa dengan sambungan DC, ditandai dengan durasi jeda antara penyalaan sakelar kendali lengan antifase inverter pada cos φ n =1,0 0,8 diatur ke 0,05 0,044 T .
Paten serupa:
Invensi ini berkaitan dengan teknik kelistrikan, yaitu inverter transistor setengah jembatan satu fasa, dimaksudkan untuk digunakan dalam industri kelistrikan dan dapat digunakan pada berbagai sumber tenaga sekunder, misalnya pada mesin las listrik, pengisi daya, sumber arus dengan sangat stabil. keluaran arus yang diperbaiki, dll.
Invensi ini berkaitan dengan bidang teknik kelistrikan dan dapat digunakan pada gerbong listrik dengan motor asinkron traksi yang ditenagai oleh jaringan kontak arus searah, khususnya pada gerbong listrik gerbong kereta bawah tanah.
Penemuan ini berkaitan dengan teknologi konverter dan dapat digunakan untuk pemanasan induksi dan peleburan logam. .
Invensi ini berkaitan dengan bidang teknik elektro dan dapat digunakan pada alat bertegangan tinggi, mesin berputar atau mesin kendaraan untuk mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah atau sebaliknya, atau untuk mengubah bentuk, amplitudo dan frekuensi arus.
Penemuan ini berkaitan dengan bidang teknik elektro dan dapat digunakan pada penggerak dan peralatan tegangan tinggi. Hasil teknisnya adalah meningkatkan keandalan dengan menghilangkan kegagalan total instalasi menggunakan konverter katup. Dalam konverter katup AC, resistansi pengereman memiliki beberapa resistansi pengereman terpisah (18), yang masing-masing merupakan bagian dari submodul bipolar (14), dimana submodul (14), ketika membentuk sambungan seri dari submodul, dihubungkan secara seri dan setidaknya sebagian mengandung perangkat penyimpan (16) energi yang dihubungkan secara paralel dengan resistansi pengereman individu yang disesuaikan (18) dan semikonduktor daya pengereman yang terkontrol (28), yang dalam posisi pengereman memungkinkan arus mengalir melalui pengereman individu yang disesuaikan. resistansi (18), dan dalam posisi pengoperasian normal memutus aliran arus yang melaluinya. 2 n. dan 11 gaji terbang, 12 sakit.
Penemuan ini berkaitan dengan bidang teknik elektro dan dapat digunakan untuk mengontrol berbagai konverter daya, khususnya konverter frekuensi elektronik, melalui komunikasi nirkabel. Hasil teknisnya adalah peningkatan kecepatan dan akurasi pengendalian. Dalam metode dan sistem kontrol nirkabel perangkat switching, setiap konverter daya berisi perangkat semikonduktor berdaya tinggi. Sinyal kontrol ditransmisikan antara pengontrol dan node nirkabel dari satu atau lebih sejumlah konverter daya menggunakan sistem komunikasi nirkabel. Sinyal kontrol ditransmisikan ke node nirkabel lokal dari satu atau lebih sejumlah konverter daya. Transmisi data mencakup paket data yang berisi informasi kontrol sehingga modul waktu dari node nirkabel lokal dapat disinkronkan menggunakan informasi waktu dari sistem komunikasi nirkabel. Seperti aspek-aspek lain dari penemuan ini, suatu sistem yang menggunakan metode dan program komputer untuk melaksanakan metode tersebut dijelaskan. 3 n. dan 20 gaji terbang, 3 sakit.
Penemuan ini berkaitan dengan bidang teknik elektro dan dapat digunakan pada perangkat untuk mengatur daya yang ditransmisikan ke beban. Hasil teknisnya adalah peningkatan efisiensi dan keandalan energi. Rangkaian kapasitor tambahan dimasukkan ke dalam konverter tegangan jembatan, dibuat pada transistor, dihubungkan antara terminal pertama dan kedua dari rangkaian keluaran jembatan transistor. Dalam kasus paling sederhana, rangkaian kapasitor tambahan berisi satu kapasitor. Pada perwujudan lain dari alat tersebut, rangkaian kapasitor tambahan dibuat dalam bentuk empat buah kapasitor, dan kapasitor pertama, kedua, ketiga dan keempat dihubungkan secara paralel dengan rangkaian keluaran transistor daya pertama, kedua, ketiga dan keempat, masing-masing. 3 gaji terbang, 4 sakit.
Penemuan ini berkaitan dengan bidang teknik elektro dan dapat digunakan dalam sistem catu daya dan konverter inverter. Hasil teknisnya adalah peningkatan keandalan dan efisiensi bagi pengguna dan pemasok. Suatu metode dan peralatan untuk memberikan solusi terhadap ketidakcocokan antara sistem catu daya tak terputus (UPS) non-sinusoidal dan beban koreksi faktor daya aktif (PFC) meliputi langkah-langkah: menghasilkan osilasi sinyal non-sinusoidal (misalnya, osilasi tegangan ) untuk dikirim ke beban, dengan modulasi lebar pulsa siklus kerja (PWM); pengambilan sampel bentuk gelombang non-sinusoidal ini untuk mengumpulkan sampel sinyal keluaran dan menyesuaikan siklus kerja untuk mengontrol bentuk gelombang sinyal non-sinusoidal tergantung pada sampel sinyal keluaran untuk mengirimkan karakteristik sinyal yang diinginkan (misalnya, tingkat sinyal rms) ke beban. Dalam perwujudan penemuan ini, siklus kerja keluaran disesuaikan secara berbeda dalam hal konsumsi daya beban naik dan turun. 3 n. dan 17 gaji terbang, 14 sakit.
Invensi ini berkaitan dengan konverter energi listrik, khususnya inverter tegangan otonom dan dapat digunakan pada catu daya sekunder pada peralatan industri umum, serta pada konverter bantu untuk lokomotif pada angkutan kereta api. Hasil teknis dari penemuan ini adalah pengurangan berat dan dimensi konverter. Hasil teknis yang ditentukan dicapai dengan fakta bahwa konverter DC-AC berisi sumber tegangan DC dengan kapasitor pada keluarannya, inverter tegangan jembatan yang terdiri dari empat sakelar, yang masing-masing terdiri dari transistor dan dioda balik, DC terminalnya dihubungkan ke keluaran sumber tegangan konstan, dan terminal AC dihubungkan ke belitan primer transformator, belitan sekundernya dihubungkan ke beban, sistem kendali, selain itu, sensor Hall dibangun ke dalam rangkaian magnet transformator, yang keluarannya dihubungkan ke masukan sistem kendali, yang keluarannya dihubungkan ke masukan penggerak pertama dan kedua, yang masing-masing mengendalikan dua sakelar inverter tegangan jembatan yang dihubungkan seri. 1 sakit.
Penemuan ini berhubungan dengan catu daya tiga fase yang tidak pernah terputus. Hasil teknisnya terdiri dari penerapan penemuan yang diklaim tanpa menggunakan perubahan langkah dalam pengoperasian dua konverter listrik sehingga listrik tiga fasa standar dapat disuplai ke beban. Untuk tujuan ini, rangkaian konverter tenaga listrik yang diklaim berisi masukan, termasuk sejumlah jalur masukan, yang masing-masing dirancang untuk dihubungkan ke fase sumber daya arus bolak-balik multifase yang memiliki sinyal sinusoidal; sejumlah bus DC termasuk bus DC positif pertama yang mempunyai tegangan DC nominal pertama, bus DC positif kedua yang mempunyai tegangan DC nominal kedua, bus DC negatif pertama yang mempunyai tegangan DC nominal ketiga, dan bus DC negatif kedua yang mempunyai arus tegangan DC pengenal keempat; rangkaian konverter daya termasuk konverter daya pertama dan konverter daya kedua, yang masing-masing terhubung ke input AC dan setidaknya satu dari sejumlah bus DC. 3 n. hal.f - ly, 17 z. hal.f - ly, 16 sakit.
Penemuan ini berkaitan dengan bidang teknik elektro dan dapat digunakan dalam konverter daya. Hasil teknisnya adalah peningkatan faktor daya dan efisiensi. Tautan DC (3) berisi kapasitor (3a) yang dihubungkan secara paralel dengan keluaran rangkaian konverter (2) dan menghasilkan tegangan pulsasi (vdc) dari tautan DC. Rangkaian inverter (4) mengubah keluaran tautan DC (3) menjadi AC melalui pergantian dan mensuplai AC ke motor (7) yang terhubung dengannya. Pengontrol (5) mengontrol peralihan rangkaian inverter (4) sedemikian rupa sehingga arus (iu, iv dan iw) motor berdenyut serentak dengan tegangan riak (vin) suplai. Pengontrol (5) mengontrol peralihan rangkaian inverter (4) sesuai dengan beban motor (7) atau keadaan pengoperasian motor (7) dan mengurangi amplitudo arus riak (iu, iv dan iw ) dari motornya. 5 gaji terbang, 5 sakit.
Penemuan ini berkaitan dengan bidang teknologi konverter dan dapat digunakan, misalnya, dalam sistem penggerak listrik AC variabel dan sistem catu daya sekunder. Hasil teknisnya terdiri dari pengembangan inverter tegangan otonom, yang memungkinkan pengurangan kehilangan daya dengan memastikan resistansi minimal pada rangkaian yang dilalui arus setiap fasa, sambil mempertahankan tingkat harmonisa tegangan tinggi yang rendah pada fasa motor. Untuk tujuan ini, perangkat yang diklaim berisi jembatan listrik pertama yang terdiri dari tiga setengah jembatan terhubung paralel yang terbuat dari beberapa transistor terhubung seri, dilangsir oleh dioda terbalik, jembatan listrik enam lengan kedua terdiri dari tiga setengah jembatan terhubung paralel. terbuat dari dua pasang transistor yang dihubungkan seri, yang masing-masing terdiri dari dua transistor yang dihubungkan dengan terminal daya yang berlawanan, dan pembagi tegangan yang terbuat dari tiga kapasitor yang dihubungkan seri. Keluaran pertama dan keempat pembagi tegangan dihubungkan ke masukan jembatan listrik pertama, dan keluaran kedua dan ketiga dihubungkan ke masukan jembatan listrik kedua. Output dari setengah jembatan dengan nama yang sama dari jembatan pertama dan kedua saling berhubungan dan terhubung ke fase motor yang sesuai. 1 sakit.
Penemuan ini berkaitan dengan teknologi konverter daya dan merupakan perangkat yang menerapkan metode pulsa hemat energi untuk mengatur daya yang ditransmisikan ke beban. Hasil teknisnya adalah peningkatan efisiensi dan keandalan energi. Perangkat tersebut merupakan konverter tegangan jembatan dorong-tarik, yang berisi transistor (saklar pengontrol daya) yang membentuk rangkaian jembatan transistor, dan rangkaian beban dua terminal dari rangkaian jembatan transistor. Transistor jembatan transistor pertama dan kedua dihubungkan secara seri membentuk rangkaian transistor pertama yang dihubungkan antar rel listrik. Transistor ketiga dan keempat dari rangkaian jembatan transistor, dihubungkan secara seri, membentuk rangkaian transistor kedua, yang dihubungkan antar bus daya. Titik tengah rangkaian transistor pertama dan kedua masing-masing adalah terminal pertama dan kedua dari rangkaian keluaran rangkaian jembatan transistor, dan terminal pertama dan kedua dari rangkaian beban dua terminal rangkaian jembatan transistor dihubungkan ke terminal tersebut. . Transistor pertama dan kedua dikendalikan oleh sinyal pulsa parafase dari urutan pertama, dan transistor ketiga dan keempat dikendalikan oleh sinyal pulsa parafase dari urutan kedua. Urutan kedua sinyal pulsa paraphasic digeser terhadap waktu relatif terhadap urutan pertama. Tujuan yang ditetapkan dicapai dengan memperkenalkan choke tambahan dan sirkuit C yang berisi kapasitor. Terminal pertama belitan induktor pertama dihubungkan langsung ke terminal pertama rangkaian keluaran rangkaian jembatan transistor, dan terminal kedua belitan induktor pertama dihubungkan ke bus daya atau ke bus daya melalui kapasitor atau kapasitor dari rangkaian C pertama. Terminal pertama belitan induktor kedua dihubungkan langsung ke terminal kedua rangkaian keluaran rangkaian jembatan transistor, dan terminal kedua belitan induktor kedua dihubungkan ke bus daya atau ke bus daya melalui kapasitor atau kapasitor dari rangkaian C kedua. Pada versi pertama rangkaian perangkat yang diusulkan, kapasitor tambahan dimasukkan, dan pada rangkaian transistor pertama dan kedua, masing-masing transistor yang terkandung di dalamnya atau salah satunya dilangsir oleh kapasitor tambahan yang sesuai. Pada versi kedua dari rangkaian perangkat yang diusulkan, dioda tambahan diperkenalkan. Terminal kedua belitan induktor pertama dihubungkan ke bus daya pertama dan kedua melalui dioda tambahan pertama dan kedua. Terminal kedua belitan induktor kedua dihubungkan ke bus daya pertama dan kedua melalui dioda tambahan ketiga dan keempat. 2 gaji terbang, 3 sakit.
Penemuan ini berkaitan dengan perangkat teknologi konverter dan dapat digunakan untuk memberi daya pada sistem di dalam pesawat pada frekuensi 400 Hz, serta untuk memberi daya pada instrumen frekuensi tinggi dengan frekuensi 400 Hz atau 200 Hz.
Artikel ini membahas rangkaian perangkat sederhana yang memungkinkan Anda menerapkan kontrol rangkaian daya penggerak asinkron frekuensi. Artikel ini ditujukan untuk amatir radio yang tertarik dengan pengembangan dan pembuatan pengontrol kecepatan buatan sendiri untuk motor asinkron, termasuk ketika motor tersebut ditenagai dari jaringan fase tunggal rumah tangga.
Catatan penting. Artikel ini tidak membahas sistem bantu, yang tanpanya pembangunan rangkaian penggerak lengkap tidak mungkin dilakukan, yaitu: catu daya untuk semua unit penggerak, rangkaian antarmuka antara rangkaian kontrol tegangan rendah dan rangkaian daya inverter (driver sakelar daya), dan rangkaian daya inverter itu sendiri. Pengembangan simpul-simpul ini diserahkan kepada kebijaksanaan pembaca.
Frekuensi dikontrol (atau variabel) penggerak asinkron(selanjutnya disebut penggerak) biasanya dibangun sesuai dengan skema "jaringan suplai - penyearah - filter - inverter tegangan tiga fase - motor asinkron yang digerakkan (selanjutnya - IM)". Jaringan suplai dapat berupa fase tunggal domestik atau tiga fase industri, dan oleh karena itu penyearah dibuat menjadi fase tunggal atau tiga. Biasanya, filter LC berbentuk L digunakan sebagai filter, dalam sistem berdaya rendah, penggunaan filter C anti-aliasing konvensional dapat diterima.
Komponen yang paling kompleks adalah inverter tegangan. Dalam beberapa tahun terakhir, telah dibangun berdasarkan saklar daya yang dikontrol sepenuhnya - transistor ( MOSFET atau IGBT), dan baru-baru ini, sirkuit berdasarkan sakelar semi-terkontrol (thyristor) digunakan. Tugas inverter adalah memperoleh tegangan tiga fasa dari tegangan searah yang diatur frekuensi dan nilai efektifnya. Pengaturan frekuensi tidak terlalu sulit, namun untuk mengatur nilai tegangan efektif Anda harus menggunakan modulasi PWM, yang jauh dari sederhana.
Sakelar daya inverter dikendalikan oleh pengontrol kontrol khusus (dengan kata lain, rangkaian kontrol) sesuai dengan algoritma tertentu. Algoritme kontrol tidak hanya menyiratkan penerapan fungsi pengaturan frekuensi dan nilai efektif tegangan keluaran, tetapi juga penerapan perlindungan sakelar daya dari beban lebih dan korsleting. Dalam beberapa kasus, fungsi pengaturan torsi pada poros IM dan tugas khusus lainnya yang tidak relevan untuk penggunaan amatir juga diterapkan.
Mengembangkan rangkaian kontrol inverter dengan serangkaian fungsi lengkap adalah tugas yang terlalu rumit untuk direkomendasikan kepada banyak penggemar elektronik, namun dimungkinkan untuk menyelesaikannya dalam bentuk terpotong, tetapi cukup untuk keperluan rumah tangga (dan bahkan untuk beberapa keperluan khusus). kasus industri, misalnya, penggerak ventilasi) - lihat artikel majalah Radio No.4 tahun 2001 Dan Nomor 12 Tahun 2003(dapat diunduh dari) . Sayangnya, desain ini memiliki beberapa kelemahan, khususnya stabilitas parameter yang rendah karena pendekatan campuran semi-analog-semi-digital, sistem proteksi yang buruk, dll. Upaya untuk menghilangkan kekurangan ini dan pada saat yang sama memperluas fungsionalitas sistem kendali menghasilkan terciptanya rangkaian kendali inverter tegangan pada mikrokontroler yang murah (lihat. Gambar 1), yang diusulkan untuk diulang.
Gambar 1. Diagram sirkuit
Karakteristik dan fitur singkat:
- menghasilkan urutan pulsa kontrol untuk sakelar daya menggunakan algoritma yang menerapkan ketergantungan linier dari nilai tegangan efektif pada frekuensi;
- pengaturan frekuensi tegangan keluaran inverter dari 5 hingga 50 Hz;
- perlindungan kerja cepat sakelar daya inverter dari arus hubung singkat;
- kemungkinan menggunakan sirkuit perlindungan sebagai sensor arus sebagai sensor khusus (misalnya, L.E.M.), dan shunt konvensional;
- kemampuan untuk menghubungkan layar tambahan dengan antarmuka serial untuk menunjukkan frekuensi saat ini dan diatur;
- kesederhanaan ekstrim dari rangkaian - hanya 4 chip, termasuk mikrokontroler.
Rangkaian ini menggunakan mikrokontroler yang murah AT89C2051-24PI. Ini mengimplementasikan semua fungsi yang diperlukan menggunakan program yang dikembangkan secara khusus.
Penyambung XP3 berfungsi untuk menghubungkan tegangan suplai ke rangkaian kontrol 5 V (pin 1 dan 4), serta untuk menghubungkan driver saklar daya inverter ke rangkaian (pin 12 – 17).
Penyambung XP1 berfungsi untuk menghubungkan sinyal dari sensor arus inverter. Jika sensor arus dari perusahaan digunakan L.E.M. atau serupa, maka diperlukan resistor beban R0, resistansinya ditentukan oleh jenis sensor. Jika shunt digunakan sebagai sensor, maka resistor ini tidak diperlukan. Shunt harus dirancang sedemikian rupa sehingga, jika ada arus hubung singkat di sirkuit DC inverter, tegangan yang melewatinya turun dari 3 menjadi 5 V. Jika tegangan jauh lebih rendah, tahap amplifikasi tambahan mungkin diperlukan. .
Rangkaian proteksi didasarkan pada komparator DA1A dan pemicu DD1.1 dan itu bekerja seperti ini. Tegangan dari sensor arus melalui sirkuit pelindung R1-VD1 pergi ke masukan non-pembalik dari komparator DA1.A, dan tegangan ambang batas dari resistor pemangkas disuplai ke input pembaliknya R2. Ketika tegangan dari sensor arus melebihi ambang batas, komparator akan beroperasi, dan tingkat logika tinggi dari keluarannya akan menuju ke masukan jam pemicu. DD1.1, yang akan beralih dan menggunakan sinyal dari pin 5 untuk mengalihkan mikrokontroler ke status reset. Nyalakan pemicu DD1.1 diatur untuk mengatur ulang keadaan berdasarkan sirkuit R5-C1. Untuk mengatur ulang sirkuit proteksi ke posisi pengoperasian dan menghidupkan inverter, tekan sebentar tombol SB1.
Ketika sinyal reset tiba di mikrokontroler DD2 berhenti, ia akan mulai menjalankan programnya. Pertama, mikrokontroler diinisialisasi secara internal, dan kemudian sinyal pengaktifan buffer bus dikirim. DD3 "GERBANG ". Buffer ini digunakan untuk mematikan sinyal kontrol keluaran dengan cepat ketika proteksi dipicu, karena ketika sinyal reset tiba di mikrokontroler, level logika tinggi diatur di semua port keluarannya, termasuk saluran" GERBANG ", yang menerjemahkan keluaran DD3 ke dalam keadaan Z. Berkat resistor R9-R14 pada output rangkaian kontrol bertanda " VT1 " - "VT6 ", level logika rendah disetel, yang sesuai dengan status terkunci semua sakelar daya inverter. LED HL1 menunjukkan mode operasi rangkaian kontrol: lampu hijau adalah "operasi", lampu merah adalah "perlindungan".
Desain rangkaian proteksi ini disebabkan oleh fakta bahwa kecepatan mikrokontroler modern yang murah jelas tidak cukup untuk menerapkan proteksi perangkat lunak. Hal ini berlaku tidak hanya pada mikrokontroler yang digunakan, tetapi juga pada AVR dan PIC yang lebih cepat.
Menggunakan resistor R8 nilai frekuensi tegangan keluaran inverter yang diinginkan diatur. Terlepas dari posisi mesin R8, segera setelah dimulainya operasi, inverter menghasilkan sinyal keluaran untuk frekuensi tegangan 5 Hz. Kemudian, setelah menganalisis posisi penggeser resistor ini, mikrokontroler mulai meningkatkan frekuensi secara bertahap ke tingkat tertentu. Frekuensi berubah secara terpisah dalam langkah 1 Hz, dan laju perubahan diatur ke 2 Hz/detik. Hal ini dilakukan untuk menghilangkan perubahan mendadak pada frekuensi keluaran, yang dapat menyebabkan arus kejut di IM dan beban berlebih mekanis pada mekanisme penggerak.
Untuk konektor XP2 Anda dapat menghubungkan layar dengan antarmuka serial, yang dengannya nilai frekuensi yang disetel dan saat ini ditampilkan; keberadaan layar tidak diperlukan untuk pengoperasian rangkaian. Dalam versi aslinya, digunakan pada enam indikator LED tujuh segmen dan enam register dengan input serial dan output data paralel.
Gambar 2 Gambar sisi PCB
Gambar 3 Susunan elemen pada papan.
Papan sirkuit tercetak telah dirancang untuk sirkuit kontrol (lihat Gambar. Gambar 2). Penempatan elemen rangkaian menunjukkan Gambar 3. Konektor yang digunakan adalah jenis pin plug Tolong. Mikrokontroler DD2 dipasang di panel untuk memungkinkan pemrograman ulang. LED dua warna - kristal merah apa saja dihubungkan ke resistor R16. Tombol SB1- jam apa saja, resistor pemangkas R3 jenis SP5-16, variabel R8- setiap. Jenis resistor dan kapasitor tidak terlalu penting, yang penting tegangan kapasitor elektrolit minimal 10 V. Kapasitor non-elektrolitik adalah kapasitor cakram keramik.
Algoritme pengoperasian rangkaian kontrol dijelaskan oleh diagram sinyal keluaran dan diagram tegangan keluaran inverter yang sesuai (dengan beban aktif) - lihat. Gambar 4 Dan Gambar 5. Durasi pulsa adalah 1,11 milidetik, dan durasi jeda di antara pulsa (di dalam ledakan) bergantung pada frekuensi, dan pada frekuensi tegangan keluaran inverter 50 Hz adalah sekitar 20 mikrodetik (interval perlindungan yang sepenuhnya menghilangkan kemungkinan terjadinya arus tembus pada inverter).
Gambar 4 Diagram Output Rangkaian Kontrol
Gambar 5 Bentuk tegangan keluaran inverter dengan beban aktif
Rangkaian kendali telah diuji menggunakan inverter berdaya tinggi pada IGBT transistor MBN1200C33(HITACHI), yang dihubungkan dengan IM dengan daya 55 kW dengan kecepatan putaran terukur 1500 rpm, dimuat pada kipas sentrifugal. Tidak ada kerusakan pada pengoperasian rangkaian kontrol. Bentuk sebenarnya dari tegangan pada keluaran inverter dengan tekanan darah yang disebutkan di atas ditunjukkan oleh osilogram - lihat. Gambar 6 Dan Gambar 7.
Gambar 6 Tegangan fasa pada motor
Gambar 7 Tegangan fasa pada motor
Gambar sirkuit berkualitas tinggi, pola konduktor papan sirkuit tercetak, dan file firmware biner dapat diunduh, dan beberapa informasi tambahan tentang fitur konstruksi komponen penggerak dan inverter yang tersisa yang tidak dibahas dalam artikel ini dapat diperoleh. dari artikel-lampiran tambahan yang terletak di sana.
(3) | Dilihat: 132858