Једнофазни ВФД круг са променљивом фреквенцијом

Пост говори о једнофазном управљачком кругу променљиве фреквенције или ВФД колу за контролу брзине мотора наизменичне струје без утицаја на њихове оперативне спецификације.

Шта је ВФД

Мотори и друга слична индуктивна оптерећења посебно не воле да раде са фреквенцијама које можда нису у оквиру њихових производних спецификација, и постају много неефикасни ако се на њих приморају у таквим абнормалним условима.

На пример, мотор одређен за рад са 60 Хз можда се неће препоручити за рад са фреквенцијама од 50 Хз или другим опсезима.

То може довести до нежељених резултата, попут загревања мотора, нижег или већег од потребних брзина и абнормално велике потрошње, што ствари чини врло неефикасним и смањује деградацију животног века повезаног уређаја.

Међутим, рад мотора под различитим условима улазне фреквенције често постаје принуда и у таквим ситуацијама ВФД или погонски круг променљиве фреквенције могу постати врло корисни.

ВФД је уређај који омогућава кориснику да контролише брзину мотора наизменичне струје подешавањем фреквенције и напона улазног напајања према спецификацијама мотора.

То такође значи да ВФД омогућава рад са било којим мотором наизменичне струје путем било ког расположивог мрежног напајања, без обзира на његове спецификације напона и фреквенције, прикладним прилагођавањем фреквенције и напона ВФД према спецификацијама мотора.

То се обично ради помоћу дате контроле у ​​облику променљивог дугмета скалираног са различитим калибрацијама фреквенције.

Израда ВФД-а код куће може звучати као тежак предлог, али поглед на дизајн предложен у наставку показује да ипак није тако тешко направити овај врло користан уређај (који сам дизајнирао ја).

Цирцуит Оператион

Коло се у основи може поделити у две фазе: Фаза напона бригеа и фаза ПВМ логичког генератора.

Ступањ полумостовог возача користи полу мостни управљачки програм ИЦ ИР2110 који се самостално брине за високонапонски погонски ступањ који укључује два високофреквентна и доње бочна мосфета.

Стога покретачка ИЦ чини срце кола, а захтева само неколико компонената за имплементацију ове кључне функције.

Горе наведеном ИЦ-у би, међутим, била потребна висока логика и ниска логика фреквенција за погон повезаног оптерећења на жељеној специфичној фреквенцији.

Ови хи и ло улазни логички сигнали постају оперативни подаци за управљачку компоненту и морају садржати сигнале за одређивање одређене фреквенције, као и ПВМ-ове у фази са мрежном наизменичном струјом.

Горе наведене информације створене су у другој фази која садржи неколико 555 ИЦ-а и бројач деценија. ИЦ 4017.

Два 555 ИЦ-а су одговорна за генерисање модификованих ПВМ-а синусног таласа који одговарају пуном таласном узорку наизменичне струје изведеном са степенишног излаза мостовског исправљача.

ИЦ4017 функционише као излазни логички генератор тотем пол-а чија наизменична брзина фреквенције постаје параметар круга који одређује ГЛАВНУ фреквенцију.

Ова одређујућа фреквенција је извучена из пина # 3 ИЦ1 који такође доводи ИЦ2 окидачки пин и за стварање модификованих ПВМ-ова на пину # 3 ИЦ2.

Модификовани синусно-таласни ПВМ се скенирају на излазима 4017 ИЦ пре напајања ИР2110 како би се надградио тачан 'отисак' модификованих ПВМ-а на излазу покретача полумоста и на крају за мотор којим се управља.

Вредности Цк и 180к пот треба одговарајуће одабрати или прилагодити како би се обезбедила тачно наведена фреквенција за мотор.

Високи напон на одводу високофреквентног мосфет-а такође мора бити одговарајуће израчунат и добијен исправљањем расположивог мрежног напона наизменичног напона након одговарајућег појачавања или спуштања према спецификацијама мотора.

Горња подешавања ће одредити тачне волте по херцу (В / Хз) за одређени мотор.

Напон напајања за оба степена може се претворити у заједнички вод, исти за прикључак уземљења.

ТР1 је силазни трансформатор од 0-12В / 100мА који круговима обезбеђује потребне радне напоне напајања.

Круг ПВМ контролера

Морат ћете на одговарајући начин интегрирати излазе са ИЦ 4017 из горњег дијаграма у ХИН и ЛИН улазе на сљедећем дијаграму. Такође, спојите назначене диоде 1Н4148 у горњем дијаграму са доњим бочним МОСФЕТ капијама, као што је приказано на доњем дијаграму.

Возач пуног моста

Ажурирање:

Горе описани једноставни појединачни ВФД дизајн може се даље поједноставити и побољшати коришћењем самоосцилаторног пуног моста ИЦ ИРС2453, као што је приказано доле:

Овде је ИЦ 4017 у потпуности елиминисан, јер је покретач пуног моста опремљен сопственим степеном осцилатора, па стога није потребно спољно активирање за овај ИЦ.

Будући да је дизајниран у потпуности, излазна контрола мотора има пуни опсег подешавања од нула до максималне брзине.

Посуда на контакту бр. 5 на ИЦ 2 може се користити за контролу брзине и обртног момента мотора помоћу ПВМ методе.

За контролу брзине В / Хз, Рт / Цт повезани са ИРС2453 и Р1 повезани са ИЦ1 могу се подесити (ручно) ради добијања одговарајућих резултата.

Поједностављивање још више

Ако вам се чини да је целокупни део моста неодољив, можете га заменити П-Н-МОСФЕТ кругом пуног моста, као што је приказано доле. Овај покретачки програм променљиве фреквенције користи исти концепт осим одељка драјвера пуног моста који користи МОСФЕТ-ове П-канала на високој страни и МОСФЕТ-ове Н-канала на доњој страни.

Иако конфигурација може изгледати неефикасно због умешаности МОСФЕТ-ова П-канала (због њихове високе РДСон оцене), употреба многих паралелних П-МОСФЕТ-ова може изгледати као ефикасан приступ за решавање проблема ниског РДСон-а.

Овде се паралелно користе 3 МОСФЕТ-а за уређаје са П-каналима како би се осигурало минимализовано загревање уређаја, упоредо са Н-каналним колегама.