Како направити 3-фазни ВФД круг

Представљено трофазно ВФД коло ( дизајнирао сам ја ) се може користити за контролу брзине било ког трофазног четканог мотора наизменичне струје или чак и мотора наизменичне струје без четкица. Идеју је затражио господин Том

Коришћење ВФД-а

Предложено трофазно ВФД коло може се универзално применити за већину трофазних мотора наизменичне струје где ефикасност регулације није превише критична.

Може се посебно користити за контролу брзина индукционог мотора кавеза веверице са режимом отворене петље, а можда и у режиму затворене петље, о чему ће бити речи у даљем делу чланка.

Модули потребни за 3-фазни претварач

За пројектовање предложеног трофазног ВФД или погонског кола променљиве фреквенције у основи су потребне следеће основне фазе кола:

1. Коло ПВМ регулатора напона
2. Трофазни круг возача Х-моста високе / доње стране
3. 3-фазно коло генератора
4. Коло претварача напона у фреквенцију за генерисање параметра В / Хз.

Научимо детаље функционисања горе наведених фаза уз помоћ следећег објашњења:

Једноставном колу ПВМ напонског регулатора може се посматрати доњи дијаграм:

ПВМ контролер

Већ сам укључио и објаснио функционисање горе наведеног степена ПВМ генератора који је у основи дизајниран за генерисање променљивог ПВМ излаза на пин3 ИЦ2 као одговор на потенцијал примењен на пин5 истог ИЦ.

Унапред постављена вредност 1К приказана на дијаграму је ефективно контролно дугме, које се може на одговарајући начин прилагодити за постизање жељене пропорционалне количине излазног напона у облику ПВМ-а на пин3 ИЦ2 за даљу обраду. Ово је подешено да производи одговарајући излаз који може бити еквивалентан мрежном ефективном напону од 220 В или 120 В АЦ.

Круг управљачког склопа Х-моста

Следећи дијаграм доле приказује једночипни Х-мост 3-фазни управљачки круг који користи ИЦ ИРС2330.

Дизајн изгледа једноставно, јер већину сложености решавају уграђени чипови, софистицирани склопови.

Добро прорачунат 3-фазни сигнал примењује се преко улаза ХИН1 / 2/3 и ЛИН1 / 2/3 ИЦ-а кроз фазу генератора 3-фазног сигнала.

Излази ИЦ ИРС2330 могу се видети интегрисани са 6 МОСФЕТ-ова или ИГБТ-ових мрежа мостова, чији су одводи на одговарајући начин конфигурисани са мотором којим треба управљати.

Доњи бочни мосфет / ИГБТ гејтови интегрисани су са ИЦ2 пином бр. 3 горе поменутог степена кола ПВМ генератора за покретање убризгавања ПВМ-а у фазу мосфет-а моста. Ова регулација на крају помаже мотору да постигне жељену брзину према подешавањима (путем унапред подешених 1 к на првом дијаграму).

На следећем дијаграму визуализујемо тражено коло 3-фазног генератора сигнала.

Конфигурисање 3-фазног круга генератора

Трофазни генератор је направљен око неколико ЦМОС чипова ЦД4035 и ЦД4009 који генеришу тачно димензионисане трофазне сигнале преко приказаних пиноута.

Фреквенција 3-фазних сигнала зависи од напајаних улазних сатова који би требали бити 6 пута већи од предвиђеног 3-фазног сигнала. Значи, ако је потребна 3-фазна фреквенција 50 Хз, улазни такт треба да буде 50 к 6 = 300 Хз.

То такође подразумева да би горњи сатови могли да варирају како би се изменила ефективна фреквенција управљачког кола која би заузврат била одговорна за промену радне фреквенције мотора.

Међутим, с обзиром да горња промена фреквенције мора бити аутоматска као одговор на променљиви напон, претварач напона у фреквенцију постаје неопходан. Следећа фаза говори о једноставном тачном колу претварача напона у фреквенцију за потребну примену.

Како створити константни однос В / Ф

Типично код асинхроних мотора, да би се одржала оптимална ефикасност брзине и обртаја мотора, потребно је контролисати брзину клизања или брзину ротора, што заузврат постаје могуће одржавањем константног односа В / Хз. Пошто је магнетни ток статора увек константан без обзира на улазну фреквенцију напајања, брзина ротора постаје лако контролисана одржавајући однос В / Хз константним .

У режиму отворене петље, то се може учинити приближно одржавањем унапред одређених односа В / Хз и њиховом ручном применом. На пример, на првом дијаграму то се може учинити одговарајућим подешавањем Р1 и 1К унапред подешене вредности. Р1 одређује фреквенцију, а 1К подешава ефективну вредност излаза, па одговарајућим подешавањем два параметра можемо ручно да применимо потребну количину В / Хз.

Међутим, да бисмо добили релативно прецизну контролу обртног момента и брзине асинхроног мотора, морамо применити стратегију затворене петље, при чему податке о брзини клизања треба послати у процесорски круг за аутоматско подешавање односа В / Хз тако да ово вредност увек остаје приближно константна.

Имплементација затворене петље повратних информација

Први дијаграм на овој страници може се на одговарајући начин изменити за пројектовање аутоматске регулације В / Хз затворене петље, као што је приказано доле:

На горњој слици, потенцијал на пину # 5 ИЦ2 одређује ширину СПВМ-а који се генерише на пину # 3 истог ИЦ-а. СПВМ се генеришу упоређивањем узорка мрешкања од 12 В на пину 5 са ​​таласом троугла на пину 7 ИЦ2, и он се доводи на ниске бочне мосфете за контролу мотора.

У почетку је овај СПВМ подешен на неки прилагођени ниво (користећи 1К персет) што покреће доње бочне ИГБТ капије трофазног моста за покретање кретања ротора при наведеном номиналном нивоу брзине.

Чим ротор ротора почне да се окреће, причвршћени тахометар са роторским механизмом доводи до развијања пропорционалне додатне количине напона на пину бр. 5 ИЦ2, што сразмерно доводи до ширења СПВМ-а узрокујући већи напон на статорским калемима мотора. То узрокује даље повећање брзине ротора узрокујући већи напон на пину бр. 5 ИЦ2 и то траје све док еквивалентни напон СПВМ више не буде у стању да се повећа и синхронизација ротора статора постигне стабилно стање.

Горњи поступак се наставља са самоприлагођавањем током свих радних периода мотора.

Како направити и интегрисати тахометар

Једноставан дизајн тахометра може се видети на следећем дијаграму, то би могло бити интегрисано са механизмом ротора, тако да ротациона фреквенција може да храни базу БЦ547.

Овде се подаци о брзини ротора прикупљају од сензора за Халл ефекат или ИР ЛЕД / сензорске мреже и доводе до базе Т1.

Т1 осцилира на овој фреквенцији и активира коло тахометра направљено одговарајућом конфигурацијом моностабилног кола ИЦ 555.

Излаз из горњег тахометра пропорционално варира као одговор на улазну фреквенцију у основи Т1.

Како фреквенција расте, напон на крајњој десној страни Д3 излаз такође расте и обрнуто, и помаже да се однос В / Хз одржи на релативно константном нивоу.

Како контролисати брзину

Брзина мотора помоћу константног В / Ф може се постићи променом фреквенцијског улаза на тактном улазу ИЦ 4035. То се може постићи храњењем променљиве фреквенције од несталног кола ИЦ 555 или било ког стандардног нестабилног круга до тактног улаза ИЦ 4035.

Промена фреквенције ефикасно мења радну фреквенцију мотора што у складу с тим смањује брзину клизања.

То детектује тахометар, а тахометар пропорционално смањује потенцијал на пину бр. 5 ИЦ2, што заузврат сразмерно смањује садржај СПВМ-а на мотору, и сходно томе, напон за мотор се смањује, обезбеђујући варијацију брзине мотора са исправном потребан однос В / Ф.

Домаћи претварач В у Ф.

У горе наведеном колу претварача напона у фреквенцију користи се ИЦ 4060 и на његов отпор зависан од фреквенције утиче ЛЕД / ЛДР склоп за предвиђене претворбе.

Склоп ЛЕД / ЛДР је запечаћен унутар светлоотпорне кутије, а ЛДР је постављен преко 1М отпорника ИЦ који зависи од фреквенције.

Будући да је ЛДР / ЛДР одговор прилично линеаран, променљиво осветљење ЛЕД-а на ЛДР-у генерише пропорционално променљиву (повећавајућу или опадајућу) фреквенцију на пин3 ИЦ-а.

ФСД или опсег В / Хз степена могу се подесити одговарајућим подешавањем 1М отпорника или чак вредности Ц1.

ЛЕД диода је напон који се изводи и освјетљава преко ПВМ-ова из прве фазе круга ПВМ-а. То подразумева да ће се променом ПВМ-а променити и ЛЕД осветљење, што би заузврат довело до пропорционално повећане или опадајуће фреквенције на пин3 ИЦ 4060 у горњем дијаграму.

Интегрисање претварача са ВФД

Ову променљиву фреквенцију од ИЦ 4060 сада једноставно треба интегрисати са 3-фазним улазним тактом ИЦ ЦД4035 сата.

Горе наведене фазе чине главне састојке за израду 3-фазног ВФД кола.

Сада би било важно разговарати о једносмерној сабирници која је потребна за напајање ИГБТ контролера мотора и процедурама постављања целокупног дизајна.

Истосмјерна сабирница примењена на ИГБТ шинама Х-моста може се добити исправљањем расположивог трофазног мрежног улаза помоћу следеће конфигурације кола. ИГБТ ДЦ БУС шине су повезане преко тачака означених као „оптерећење“

За једнофазни извор исправљање се може применити помоћу стандардне конфигурације мреже са 4 диоде.

Како поставити предложено трофазно ВФД коло

То се може урадити према следећим упутствима:

Након примене напона једносмерне магистрале на ИГБТ-овима (без прикљученог мотора), подесите унапред подешени ПВМ 1к док напон на шинама не постане једнак предвиђеним спецификацијама напона мотора.

Следеће подесите унапред подешену ИЦ 4060 1М како бисте било који од улаза ИЦ ИРС2330 прилагодили потребном тачном нивоу фреквенције према датим спецификацијама мотора.

Након завршетка горе наведених поступака, наведени мотор се може повезати и напајати различитим нивоима напона, параметром В / Хз и потврдити за аутоматске операције В / Хз преко повезаног мотора.