Power Electronics

Вот такой вопрос - существуют ли сейчас компактные инверторные преобразователи, позволяющие питать трёхфазный асинхронный электродвигатель от аккумуляторной батареи на 24 вольта?
При чём преобразователи многофункциональные, одновременно выполняющие такие функции:
1. преобразование постоянного тока 24 вольта в трёхфазный синусоидальный переменный ток 220/380 вольт (аппроксимированная синусоида высокой степени чистоты);
2. реверсирование трёхфазного асинхронного двигателя (с помощью малогабаритного переключателя (например, тумблера на 2 ампера), расположенного вне корпуса преобразователя и имеющего с преобразователем проводную связь);
3. плавный пуск, остановка и бесступенчатое регулирование частоты вращения трёхфазного асинхронного двигателя (с помощью специального датчика, управляемого ножной педалью или рукояткой, расположенного вне корпуса преобразователя и имеющего с ним проводную связь).

Все очень индивидуально. Кому-то нужен плавный пуск, кому-то нет (интересно кто он?), кто-то счел дорогим удовольствием довешивать сие. Вот аппартура http://www.magnum-dimensions.com/produc ... r-t-series знакомьтесь. А вообще, был бы спрос, он бы родил предложение. По крайней мере видно, что таковое вынашивается.
Закажите мне у меня разработку 50 штук))) Я ребят хлебом обеспечу, а вас девайсами

_________________
Люди учат цифру.. Цифра учит людей

Имеется в виду стандартный асинхронный двигатель на напряжение 220/380В? Так как обычные устройства частотно-регулируемого привода имеют на входе звено постоянного тока (выпрямитель), то, в принципе, можно попытаться запитать такое от постоянного напряжения 540В, полученного из 24В при помощи мощного повышающего преобразователя.
Также стоит посмотреть в сторону различных приводов для электромобилей и электровелосипедов.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Фишка в том, что выбор силовых коллекторных двигателей постоянного тока на напряжения 12...48 вольт очень ограниченный, зато трёхфазных асинхронных электродвигателей переменного тока 220/380 вольт 50 герц (и моторедукторов с такими двигателями) везде полно.

А ещё трёхфазный электродвигатель переменного тока в герметичном исполнении практически вечный - у него нет щёток и коллектора, которые требуют частого ухода.

Просто есть такой проект на будущее - замутить трактор Т-25 с электромотором, питающимся от аккумуляторных батарей. Для этого вместо дизеля Д-21 поставить трёхфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, 20 киловатт, 220/380 вольт, 1500 об/мин. И естественно, чтобы питать этот двигатель от аккумуляторных батарей, нужен преобразователь

А аккумуляторы заряжать солнцем или ветром?

Заряжать от бытовой электросети. Если ехать далеко от дома - брать с собой переносной дизельгенератор, установленный в люльке на заднем навесном устройстве.

На такую мощность вряд ли удастся найти готовый частотник, работающий от 24 или 48 вольт постоянки. Остаётся вариант с использованием стандартного частотника, который питается от аккумулятора через мощный повышающий преобразователь. Но изготовление такого преобразователя на указанную мощность также является достаточно сложной проблемой.
Имеется опыт сборки и наладки подобных устройств?

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

По идее, есть два основных варианта такого преобразователя.

Первый вариант - входной постоянный ток 24 вольта сначала с помощью инвертора преобразуется в трёхфазный переменный синусоидальный ток частотой 50 герц, а затем с помощью низкочастотного трёхфазного трансформатора его напряжение повышается до 220/380 вольт.
Недостаток такой конструкции - наличие повышающего низкочастотного трансформатора, который имеет сравнительно большой вес и размеры.

Второй вариант - без низкочастотного силового трансформатора:
1. входной постоянный ток 24 вольта преобразовывается в однофазный переменный ток высокой частоты, 50...100 килогерц;
2. с помощью трансформатора на ферритовом магнитопроводе напряжение тока высокой частоты повышается до 380 вольт (ну или сколько там нужно);
3. высокочастотный переменный ток 380 вольт преобразовывается (выпрямляется) в постоянный ток 380 вольт;
4. постоянный ток 380 вольт преобразовывается в трёхфазный переменный синусоидальный ток частотой 50 герц и линейным напряжением 380 вольт.

В принципе, наличие функции реверса электродвигателя необязательно - коробка передач у трактора никуда не делась. Но при работе с погрузчиком наличие реверсируемого двигателя очень удобно.

Опыта сборки и наладки подобных устройств у меня пока нет...

Тогда смотрите сами. Советами, моделями, схемами, в меру сил, поможем. Однако воплощать всё это в железо и настраивать придётся самому. Кроме этого, данная работа связана с высокой опасностью. Высокое напряжение плюс высокая мощность. Необходимо иметь чёткое представление о мерах предосторожности и электробезопасности.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Предполагаю, что самая "топорная" схема преобразователя с повышающим низкочастотным трёхфазным трансформатором представляет из себя следующее:
1. в качестве датчика формы, амплитуды и частоты трёхфазного синусоидального тока 50 герц используется электромашинный агрегат, состоящий из двигателя постоянного тока 24 вольта 20...50 ватт и вращаемого им синхронного генератора трёхфазного переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов;
2. для преобразования постоянного тока 24 вольта в трёхфазный синусоидальный 50 герц используется схема с 6 силовыми транзисторами; на каждую фазу приходятся 2 транзистора, их коллекторы соединены вместе, на эмиттер одного из них подводится "+", на эмиттер другого подводится "-" от силового источника постоянного тока.

При этом напряжение и частота получаемого трёхфазного переменного тока будет зависеть от частоты вращения электродвигателя датчика, а реверсированием этого двигателя можно реверсировать силовой трёхфазный двигатель.

Вопрос в том, существуют ли сейчас силовые транзисторы, допускающие рабочий ток 300 ампер и более, а также способные работать при частоте от 0 до 100 герц.

Что там за аккумуляторы с током под 1 кА использовать собрались? На такие мощности батареи собирают на напряжение >300В.

_________________
В составе организованной группы, из хулиганских побуждений, по мотиву национальной ненависти, с особым цинизмом и дерзостью нарушал третий закон термодинамики.

Без обид. Но похоже, что вы пока далековаты от силовой электроники в частности и электроники вообще.
Синусоиду можно формировать гораздо проще. В инете можно найти в свободном доступе множество готовых решений. Для примера можно полистать апноты с сайта Microchip. Смотреть раздел AC Induction Motor Control Application Notes and Software. Там есть готовые схемы и программы. Читайте и задавайте вопросы.
AN887 - AC Induction Motor Fundamentals
AN889 - VF Control of AC Induction Motors Using PIC16
AN900 - VF Control of AC Induction Motors Using PIC18
AN984 - VF Control of AC Induction Motors Using dsPIC
AN955 - VF Control of AC Induction Motors Using Space Vector Modulation Using PIC18
...

С этим проблем нет. Транзисторы существуют всякие разные.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Это точно, от силовой электроники я далековат (и от иностранных языков тоже)...

Именно поэтому мне интересен самый простой вариант - с шестью силовыми низкочастотными транзисторами и электромашинным генератором управляющего сигнала.

Хорошо. На словах такие вещи сложно обсуждать. Изобразите свой вариант в виде схемы. Как на данный момент это видится.
Процедура размещения схем и рисунков на форуме хорошо описана в теме Размещаем рисунок, пишем в личку.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Ну вот как-то так:



Датчик представляет собой маломощный трёхфазный генератор переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов, обмотки статора соединены "звездой". Приводится во вращение двигателем постоянного тока 24 вольта (на схеме не показан).

Управление работой инвертора производится реверсированием и изменением частоты вращения якоря двигателя, приводящего во вращение датчик.