Power Electronics
http://valvol.ru/

Преобразователь для питания асинхронного двигателя
http://valvol.ru/topic203.html		 Страница 2 из 15
Автор:  Трибун [ 15-01, 00:16 ]
Заголовок сообщения: 
Burner писал(а):
Вольт-секунды статора никто не отменял. Больше секунд - меньше вольт. А иначе сердечник статора войдет в насыщение.
Пользуем OMRON - рекламируют регулировку оборотов без потери момента. Момент не проверял, но крутит как патефон, практически от нуля. Правда для насоса ШН и момент с оборотами падает.
Автор:  Dizel1 [ 15-01, 12:32 ]
Заголовок сообщения: 
Вобщем всем спасибо за инфу! Потеплеет-буду пробовать практическую реализацию...
Автор:  aleck [ 15-01, 13:52 ]
Заголовок сообщения: 
BurnerВсе сам рожаешь, или есть схема? Может вышлешь схему и описание пожалуста.
Автор:  Burner [ 16-01, 00:01 ]
Заголовок сообщения: 
Конечно, есть прототип - dt93-6.pdf от IR. Только там драйвер подороже, хоть и не такой критичный к монтажу силовой части - IR2130. Схемы в формате Splan 5.0, вместе 90 кБ. Если дашь адрес электронной почты - пришлю.
Автор:  aleck [ 18-01, 11:51 ]
Заголовок сообщения: 
Burner
В профиль уж вставил и вот еще:
aleck-V95@yandex.ru
Автор:  Burner [ 19-01, 23:24 ]
Заголовок сообщения: 
Отправил.
Автор:  Dizel1 [ 21-01, 11:48 ]
Заголовок сообщения: 
Burner писал(а):
Отправил.
-так неинтересно:(
Вы уж выложите схемы на всеобщее обозрение, интересен также и исходный текст программы( на ассемблере или Си )(если не коммерческая тайна конечно)
Автор:  Burner [ 22-01, 03:38 ]
Заголовок сообщения: 
Контроллер
Изображение
Драйвер
Изображение
Мост
Изображение

Dizel1 писал(а):
интересен также и исходный текст программы

- я думаю :-).
Вроде, коммерческая тайна - мне за нее зарплату платили. Да и не доделанная. Но если начальство не будет против - выложу.
Автор:  Burner [ 22-01, 03:44 ]
Заголовок сообщения: 
Вроде описания:

При выходных 3 кВт средний потр. ток - ок. 12 А. Действующий - больше 20 А. Этот
ток должен выдержать дроссель Др1 и реле. Указанное на схеме - слабовато. Брал
подешевле, чтобы было не жалко, если сгорит. Параллельно С4 в трехфазном мосте
нужно набрать 1000-1500 мкФ х 350В(для отладки можно 500-600) сглаживающих
конденсаторов - по 220-330 мкФ;
Последовательность включения: Контроллер меряет 300В на силовых конденсаторах
и ждет, когда они зарядятся(через R1). Если не заряжаются хотя бы до 250 В - не
подает ШИМ на драйвер. Это защита от просадки напряжения сети.
(Вообще входная цепь, схема зарядки силовых конденсаторов и термозащита могут быть
подобны сварочным - ммощность такая же.)
Когда зарядились - включает реле. Стартует с малых оборотов и напряжения -
делает плавный разгон двигателя. При резком разгоне пусковой ток двигателя может
сжечь IGBT и тем более MOSFET.

Драйвер:
Токовая защита сделана на триггере - выв. 1-2 и 3-4 74HC04. Кгда напряжение на
шунтовом рез. превысит предел, VI1 в схеме драйвера откроется и сбросит триггер.
С него на входы SD драйверов пойдет лог. 0 - это запрет выхода. Все 6
транзисторов моста закрываются. Чтобы снова выставить триггер, контроллер
должен дать несколько прямоугольных импульсов на "сброс защиты" Достаточно
длительности 0.5-1 мкс. Но как это работает, я еще не пробовал.
Для зарядки бустрепных конденсаторов драйверов необходимо, чтобы на выходе
полумостов были просечки хотя бы по 1-2 мкс(т. е. 48-49 мкс включен верхний
транзистор и min 1-2 мкс - нижний). 3 буфера 74HC04 инвертируют сигнал ШИМ,
поэтому на выходе контроллера, наоборот, должны быть импульсы min 1-2 мкс.
Нижние транзисторы моста могут быть открыты неограниченное время.
Драйвера боятся отрицательного напряжения на выходах(вроде, до 5 В).
Для борьбы с ним стоят защитные диоды, и между выв. драйвера 5(LO) и 4(COM)
тоже не вредно поставить, напр, 1N5817.
Это делается против выбросов отр. напряжения, которые возникают при большом
токе во время закрывания нижних IGBT, на индуктивности минусового провода
между эмиттерами IGBT и выводами COM драйверов. От этого выброса драйвер
может защелкнуться, как тиристор. При хорошем источнике 12 В он просто сгорит.
Это так IR пишет, я сам не видел.
Еще один способ борьбы с плохим монтажем - синфазный дроссель. Берется 2
провода МГТФ, можно скрутить, и мотается 5-10 витков на кольце, напр, К10/6/4,5
2000 феррита. С одной стороны - к выв. 6,7 драйвера, с другой - к затвору и
эмиттеру верхнего IGBT. Нижний транзистор - так же: С одной стороны дроссель
идет к выв. 5,4, с другой - к затвору и
эмиттеру нижнего IGBT. Получаем 6 дросселей. Главное - не переборщить с
витками, а то бустрепная емкость будет плохо заряжаться.
Контроллер:
Выдает ШИМом синус с 15 % 3 гармоникой. Благодаря этому амплитуда фазного
напряжения(между выходами) приближается к амплитуде питающей сети. Таблица
синуса записана в программной памяти, полный период, имеет 390 значений - для
того, чтобы, перебирая их с частотой 20 кГц, иметь частоту синуса примерно
50 Гц. Для трех фаз сделано 3 2-байтных указателя, которые перемещаются по ней
со сдвигом в 130 шагов - то есть 1/3 периода. Когда надо сделать шаг, выборки
синуса считываются по адресам в указателях, и эти адреса соответственно
инкрементируются. Когда один из указателей дойдет до конца таблицы, он
переводится в ее начало, а остальные два соответственно переписываются.
3 гармоника на двигатель не попадает, поскольку он питается линейными напряжениями.
Двигатель должен быть перекоммутирован со звезды на треугольник. Мост питается
пульсирующим напряжением со сглаживающих конденсаторов. Для подавления этих
пульсаций в выходном напряжении исп. умножение текущего ШИМ на функцию 1/x от
питающего напряжения. Контроллер измеряет это напряжение при помощи АЦП через
делитель, подключенный к выв. 24.
Функция 1/x табличная, умножение аппаратное, арифметика однобайтная. Дешево и
сердито. А главное, достаточно быстро. Ну а точность выше, чем в атмеловском
примере.
Похожим образом регулируется и амплитуда выходного напряжения. Когда на
выходах контроллера импульсы одинаковые, - напр. меандр - на двигателе - ноль.

Проще всего задавать обороты, поцепив потенциометр на один из входов АЦП.
Что касается реализации переменной частоты, - исп. т. н. прямой синтез:
Берется двухбайтный накопительный регистр, и при каждом прерывании таймера1
(20 кГц) к нему прибавляется значение регистра частоты - напр. 100 - это соотв.
50 Гц. Потом идет проверка накопительного регистра. Если число в нем не меньше
100, то
1) от накопительного регистра отнимают 100
2) делается один шаг по таблице, как описано выше.
3) возвращается снова на проверку.
Таким образом, если в регистре частоты 100, при каждом прерывании таймера1
выполняется 1 шаг, что соответствует 20000/390=51,3 Гц синуса.
Если же, например, в регистре частоты 150, то в накопительном регистре будет:
1) сначала - 0 .
2) Прерывание. 0+150=150
3) 150-100=50, 1 шаг
4) Прерывание. 50+150 = 200,
5) 200-100=100 - 1 шаг
6) 100-100=100 - еще 1 шаг
и т. д. То есть контроллер на прерывание будет делать то 1, то 2 шага. Хромая
таким образом, он все-таки выдаст довольно чистый синус с частотой, в 1.5 раза
большей, чем раньше. Поскольку регистр частоты 1-байтный, можно получить
примерно 50*255/100=127,5 Гц. При этом, кстати, сильно падает момент двигателя,
ибо поднять напряжение в 2.5 раза нечем. Да и транзисторы не выдержат.
Минимальная частота будет, если в регистре частоты - 1. Получим 50*1/100=0,5 Гц.

Как поднимается напряжение с частотой, думаю, понятно:
Чтобы вычисить масштабирующий коэф. для синуса, к числу в регистре частоты
прибавляется некое мин. число (около 5-10). Оно определяет напряжение на выходе
при частоте =0. Потом берется 1/x от последнего рез. оцифрения напр. питания.
Эти два числа умножаются, а рез. умножения еще раз умножается на константу - для
приведения к нужному диапазону(вроде, 0-253). Масштабирующий коэфициент получен.
Потом выборки синуса трех фаз умножаются на него и выводятся в регистры ШИМ.

напряжение на выходе при частоте = 0 - это падение на активном сопротивлении
статорных обмоток, когда по ним идет номинальный ток. Для разных двигателей оно
разное, по-моему, для 3 кВт - 2-3% максимума. Да и сопротивление меди с
температурой растет на 0.39% на градус. 50 градусов дадут почти 20%.
Один предлагал подавать мин. напряжение 20% максимума - при 0.5 Гц так можно
сжечь мотор, ведь его статор зайдет при этом в насыщение, и ток будет 5-10
номиналов.
Предупреждаю еще раз, я эту штуку еще не запускал целиком, а горят эти вещи на раз.
Полезно при отладке запитать мост сначала от пониженного напряжения 30-50 В.
Не так быстро сгорит. Вместо зарядной схемы полезно использовать ЛАТР на 10 А.
Только развязки у него нету.
Автор:  aleck [ 23-01, 11:13 ]
Заголовок сообщения: 
Burner
Цитата:
- я думаю :-).
Вроде, коммерческая тайна - мне за нее зарплату платили. Да и не доделанная. Но если начальство не будет против - выложу.
А ты улучши или ухудши программу и уже не будет она тойже.
(щедрее надо быть, милостивие, как Бог)
Автор:  valvol [ 23-01, 12:12 ]
Заголовок сообщения: 
Burner писал(а):
Таблица
синуса записана в программной памяти, полный период, имеет 390 значений - для
того, чтобы, перебирая их с частотой 20 кГц, иметь частоту синуса примерно
50 Гц.

Вроде бы достаточно большое количество значений синуса и частота ШИМ 20кГц. Но откуда тогда 15% 3-й гармоники? Или наличие этой гармоники специально организуется для каких-то целей?
Автор:  Dizel1 [ 23-01, 16:37 ]
Заголовок сообщения: 
Burner- Спасибо!!! Думаю пригодится не только мне...
Автор:  Burner [ 23-01, 20:58 ]
Заголовок сообщения: 
valvol -
3 гармоника добавляется специально для того, чтобы увеличить действующее линейное напряжение - об этом Атмел пишет. Если давать простой синус, амплитуда синуса на выходе полумоста будет 0,5 Ек - напр. питания. Амплитуда линейного напр.(между выходами полумостов) - 0,5*1,73(корень из трех)=0,866 Ек. Даже если перекоммутировать мотор со звезды на треугольник, напряжения ему все равно не хватит, чтобы нормально работать при 50 Гц. Если добавить к синусу 0,15 3 гармоники, получаем импульс с просадкой посередине. Пики его будут 0,866, а действующее напр. 1 гармоники будет таким же, как у чистого синуса. Такой сигнал нормализуется(пики становятся 1), и теперь амплитуда линейного напряжения приближается к напр. питания. Благодаря сдвигу 120 градусов между фазами 3 гармоника в линейном напряжении отсутствует.
Автор:  felics7 [ 24-01, 11:07 ]
Заголовок сообщения: 
Доброе время суток. А вариант с ПЗУ для 1...n скоростей никто не рассматривал ?
Автор:  valvol [ 25-01, 00:11 ]
Заголовок сообщения: 
Burner писал(а):
3 гармоника добавляется специально для того, чтобы увеличить действующее линейное напряжение - об этом Атмел пишет.

В самом деле увеличивает! :good:
Изображение
Век живи, век учись! :)
Страница 2 из 15 Часовой пояс: UTC + 4 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/