Vienkārša vadības ķēde trīsfāzu sprieguma pārveidotājam. Trīsfāzu impulsu ģenerators Trīsfāzu impulsu secības ģeneratoru shēmas

Lai darbinātu dažādas sadzīves un rūpnieciskās ierīces, ir nepieciešams trīsfāzu maiņstrāvas tīkls ar frekvenci 200 vai 400 Hz. Šāda sprieguma iegūšanai vairumā gadījumu tiek izmantots atbilstošs elektromehāniskais trīsfāzu ģenerators, kura rotoru darbina no 220V tīkla darbināms vienfāzes elektromotors.

Piedāvātais elektroniskais ģenerators ļauj mums atrisināt šo problēmu ar labākās izredzes noderīga darbība.

Pārbaudot trīsfāzu sprieguma diagrammu, jūs varat redzēt trīs sinusoidālus signālus, kas sērijveidā nobīdīti par 1/3 cikla. Ja pieņem, ka frekvence ir 200 Hz, tad periods ir 5 mS. Tāpēc 1/3 perioda ir vienāda ar 1,666... mS. Tādējādi izrādās, ka, ja mums ir sākotnējais vienfāzes spriegums 200 Hz, izlaižot to caur divām virknē savienotām aizkaves līnijām, no kurām katra ievieš 1,666.. mS aizkavi, mēs iegūsim trīsfāžu spriegumu, viena fāze ir sākotnējais spriegums un divas sprieguma fāzes ar atbilstošo aizkaves līniju izvadiem.

Shematiska diagramma Ierīce, kas darbojas pēc šī principa, ir parādīta attēlā. Visi avota signāli ir taisnstūrveida, to pārvēršana sinusoidālā notiek izejas transformatoru T1-T3 induktivitātē.

Multivibrators mikroshēmā D1 rada taisnstūrveida impulsus ar frekvenci 200 Hz. Šie impulsi tiek piegādāti uz tranzistoru VT1 un VT4 elektroniskā augstsprieguma slēdža ieeju, pie kura izejas tiek ieslēgts transformatora T1 primārais tinums. Rezultātā tinumam tiek piegādāts impulsa spriegums 300 V. Pašindukcijas EMF izlīdzina šos impulsus līdz sinusoidālai formai un veidojas uz sekundārā tinuma T1 Maiņstrāvas spriegums frekvence 200 Hz. Tādējādi veidojas “A” fāze.

Lai izveidotu fāzi “B”, impulsi ar frekvenci 200 Hz no izejas D1 tiek piegādāti aizkaves ķēdei, kuras laika konstante ir vienāda ar 1,666 mS. No izejas D1.2 impulsa spriegums, kas nobīdīts par 1/3 fāzes, salīdzinot ar spriegumu izejā D1.3, tiek piegādāts otrajam tranzistoru VT2 un VT5 slēdzim, kas darbojas līdzīgi kā iepriekšējais. Uz sekundārā tinuma T1 ir fāze "B".

Pēc tam no elementa D2.2 izejas impulsa spriegums, kas jau ir nobīdīts par 1/3 fāzes, tiek piegādāts uz otro aizkaves līniju elementos D2.3 un D2.4, kurā notiek vēl viena nobīde par 1/3 fāzi. . Impulsi no elementa D2.4 izejas tiek piegādāti trešajam tranzistoru VT3 un VT6 slēdzim, kura kolektora ķēdē ir ieslēgts transformatora T3 primārais tinums, un tā sekundārajā daļā tiek atbrīvots trešās fāzes maiņspriegums. tinumu.

Mikroshēmas: D1 - K561LE5, D2 -K561LP2. Mikroshēmas var būt no K176 sērijas, taču šajā gadījumā barošanas spriegums ir jāsamazina līdz 9 V (nevis 12 V). KT604 tranzistorus var aizstāt ar KT940, KT848 tranzistorus ar KT841. Transformatori T1-T3 ir identiski transformatori, kas paredzēti, lai iegūtu nepieciešamo spriegumu, ja to primārajam tinumam tiek pielikts spriegums 220 V. Piemēram, ja nepieciešams iegūt trīsfāzu spriegumu 36V, nepieciešamajai jaudai jāņem 220V/36V transformatori. Izmanto mikroshēmu barošanai

pastāvīga stabilizēta sprieguma avots 12V. +300V spriegumu iegūst, iztaisnojot 220V tīkla spriegumu, izmantojot diožu tiltu, piemēram, uz D242 diodēm vai citām jaudīgām diodēm, kuru spriegums ir vismaz 300 V. Pulsāciju izlīdzināšanu veic ar 100 µF/360 V kondensatoru (tāpat kā USCT televizora barošanas avotā). Šis pastāvīgais spriegums tiek pievadīts punktā “+300 V. Varat arī pielikt zemāku spriegumu, un attiecīgi mainīsies izejas spriegumi.

Iestatīšanas procesā ir jāizvēlas pretestība R1, jāizmanto frekvences mērītājs, lai iestatītu frekvenci pie kontakta 10 D1, kas vienāda ar 200 Hz, un pēc tam atlasiet R2 un R3, izmantojiet fāzes mērītāju, lai iestatītu fāzes nobīdi uz 120°.

Ja nepieciešams trīsfāzu spriegums ar frekvenci 400 Hz, elementu vērtības mainās uz sekojošām: R1 = 178 kohmi, R2 = 60 kohmi, R3 = 60 kohmi. Visas detaļas, izņemot izejas tranzistorus un transformatorus, ir montētas uz vienas iespiedshēmas plates, kas izgatavota no vienpusējās stikla šķiedras. Izejas tranzistori jāuzstāda uz siltuma izlietnēm, kuru virsmas laukums ir vismaz 100 cm2.

Skatīt iespiedshēmas plate trīsfāzu sprieguma avots

Ģenerators, kura diagramma ir parādīta 1. attēlā, var atrast pielietojumu dažādos veidos pārveidotāji vienfāzes spriegums uz trīsfāzu. Tas ir vienkāršāk nekā aprakstīts.

Rīsi. 1 Trīsfāzu impulsu ģeneratora ķēde

Ierīce sastāv no ģenerators pulksteņa impulsi DD1.1...DD1.3, draiveris DD2 un invertori DD1.4...DD1.6. Pulksteņa frekvence ģenerators izvēlieties 6 reizes augstāku frekvenci nekā nepieciešams trīsfāzu spriegums un aprēķināts, izmantojot aptuveno formulu

Formētājs ir izgatavots uz maiņu reģistra, kas savienots saskaņā ar pretfrekvences dalītāja ķēdi ar 6. Pie izejām 1, 3 un 5 (kontakti 5, 6, 13)

Rīsi. 2 Trīsfāzu impulsu ģeneratora izejas signāli

DD2 rada taisnstūrveida impulsus, kas nobīdīti par 1/3 perioda ar darba ciklu 2. Invertori DD1.4...DD1.6 ir savienoti ar DD2 izejām atsaistīšanai. Ģeneratora izejas signāli parādīti 2. att.

A. ROMANČUKS

Literatūra

1. Shilo V.L. Populāras digitālās mikroshēmas. - Radio un sakari, 1989, 60. lpp.

2. Iļjins A. Trīsfāzu patērētāju pievienošana vienfāzes ķēdei. - Radioamatieris, 1998, N10, P.26.

3. Kroer Yu. Trīsfāzu 200 Hz no 50 Hz. - Radioamatieris, 1999, N10, P.21.

4. Pyshkin V. Trīsfāzu invertors. - Radio, 2000, N2, 35. lpp.

Trīsfāzu asinhronie motori tiek plaši izmantoti rūpniecībā un ikdienas dzīvē to vienkāršības un uzticamības dēļ. Dzirksteļošanas un sildīšanas komutatora-birstes mezgla trūkums, kā arī vienkāršs dizains rotori nodrošina ilgu kalpošanas laiku un vienkāršo profilaksi un apkopi. Taču, ja ir nepieciešams regulēt šāda dzinēja vārpstas ātrumu, rodas grūtības. Šim nolūkam parasti izmanto īpašus pārveidotājus, ko sauc par frekvences regulatoriem, kas maina motora barošanas sprieguma frekvenci. Šādi regulatori bieži vien ļauj darbināt trīsfāžu motoru no vienfāzes tīkla, kas ir īpaši svarīgi, tos lietojot ikdienas dzīvē.

Diezgan daudz rakstu ir veltīti, piemēram, frekvences regulatoriem. Diemžēl lielākā daļa aprakstīto dizainu nav īpaši piemēroti replikācijai, jo tie ir vai nu pārāk sarežģīti, vai (tāpat kā aprakstītais regulators) izgatavoti no dārgām detaļām, kas maksā pusi no komerciāli ražota regulatora cenas. Papildu funkcijas regulatori ne vienmēr ir nepieciešami. Tāpēc daudziem vienkāršiem lietojumiem šāds regulators ir nerentabls. Aprakstītā ierīce ir vienkāršas konstrukcijas, taču ar tās palīdzību ir grūti organizēt vienmērīgu griešanās ātruma kontroli.

punktā aprakstīto ierīci var uzskatīt par optimālu atkārtošanai, ja tā ir nedaudz vienkāršota. Tas ir veidots uz lētām, plaši pieejamām mikroshēmām, tāpēc nav nepieciešams iegādāties dārgus mikrokontrollerus vai specializētus moduļus. Šajā rakstā aprakstītajā ierīcē ir atstāts tikai vadības impulsu veidotājs. Pārējais ir mainīts vienkāršības labad.

Kā zināms, kad motoru barojošā sprieguma frekvence samazinās, tā amplitūda ir proporcionāli jāsamazina. Vienkāršākais veids, kā to izdarīt, ir izmantot ģenerētā sprieguma impulsa platuma modulāciju. Šim nolūkam tiek izmantots atsevišķs ģenerators un piecas mikroshēmas. Tas nav īpaši ērti, jo motora vadīšanai ir nepieciešams izmantot dubultu mainīgu rezistoru un iestatīt divus ģeneratorus, kā arī var samazināt mikroshēmu skaitu.

Es izmantoju citu impulsa platuma modulācijas ieviešanas metodi, kas vienkāršo ierīci un tās iestatīšanu. Tagad tas sastāv no frekvences kontrolēta konstanta ilguma impulsu ģeneratora, ģeneratora impulsu atkārtošanās ātruma pretdalītāja trīs daļās, vadības impulsu veidotāja un optroniem, kas kontrolē līdzstrāvas uz trīsfāzu strāvas slēdžus. AC invertors.

Vadības impulsu veidotājs dala saņemto impulsu frekvenci ar sešiem. Opto savienotāju izstarojošās diodes ir savienotas tā, ka strāva caur tām plūst tikai tajos laika periodos, kad ģeneratora izejā ir iestatīts loģiskais sprieguma līmenis un vadības impulsu veidotāja atbilstošajā izejā ir loģiskais sprieguma līmenis. iestatīts uz zemu. Tāpēc katrs motora tinumam pievadītā sprieguma puscikls sastāv no deviņiem nemainīga ilguma impulsiem, bet starp tiem ir regulējamas pauzes. Šajā gadījumā tinumiem piegādātā sprieguma efektīvās vērtības samazināšanās notiek automātiski saskaņā ar vēlamo likumu, jo palielinās darba cikls, jo tā frekvence samazinās.

Frekvences regulatora galvenā oscilatora shematiskā diagramma, izmantojot šo principu, ir parādīta attēlā. 1. Tas ir paredzēts aksiālā ventilatora barošanas sistēmai ar 0,37KW trīsfāzu motoru. Impulsu ģenerators ir veidots uz Schmitt sprūda DD3.4 un tranzistora VT1. Apskatīsim tā darbību no brīža, kad kondensators C9 ir izlādējies un sprūda DD3.4 izeja ir iestatīta uz augstu loģisko līmeni, bet paralēli savienoto trigeru DD3.5 un DD3.6 izejas ir iestatītas uz zemu.

Rīsi. 1. Frekvences regulatora galvenā oscilatora shematiskā diagramma

Kondensators C9 sāk uzlādēties caur rezistoru R12 un tranzistora VT1 drenāžas avota pretestību, kas ir atkarīga no sprieguma pie tā vārtiem. Kādā brīdī kondensatora spriegums pārsniegs sprūda augšējo pārslēgšanas slieksni, kura izejas līmenis kļūs zems. Pēc tam kondensators C9 sāks izlādēties. Pēc tam, kad kondensatora spriegums sasniegs sprūda apakšējo pārslēgšanas slieksni, viss atkārtosies no sākuma.

Zemā līmeņa impulsa ilgums sprūda DD3.4 izejā un augsta līmeņa impulsa ilgums sprūdu DD3.5 un DD3.6 izejās nemainās, un to nosaka ķēdes C9R13 laika konstante. Un paužu ilgums starp impulsiem ir atkarīgs no sprieguma pie lauka tranzistora VT1 vārtiem, ko iestata mainīgais rezistors R3. Jo augstāks tas ir, jo zemāka ir tranzistora drenāžas avota pretestība, tāpēc, jo īsāka ir pauze starp impulsiem un augstāka to atkārtošanās biežums. Pie maksimālās frekvences pauzes starp impulsiem ir minimālas, tāpēc motora tinumiem piegādātais spriegums ir tuvu strāvas slēdžu spriegumam.

Samazinoties frekvencei, paužu ilgums palielinās, kas noved pie motora tinuma vidējā sprieguma samazināšanās.

Mainīgo rezistoru R3 izmanto, lai regulētu dzinēja apgriezienu skaitu, un apgriešanas rezistoru R4 izmanto, lai iestatītu tā minimālo vērtību. Rezistors R12 nosaka minimālo paužu ilgumu starp impulsiem.

Šis ģenerators ir sarežģītāks nekā , taču tiek izmantots vairāku iemeslu dēļ. Pirmkārt, tas ļauj iegūt plašu frekvences kontroles intervālu ar nelielu mainīgā rezistora R3 pretestību. Ar lielāko daļu mainīgo rezistoru, kad kustīgais kontakts pāriet no metāla kontakta uz pretestības pārklājumu (vai otrādi), notiek krasas pretestības izmaiņas. Turklāt, jo lielāka ir rezistora nominālā pretestība, jo skaidrāk šī īpašība izpaužas. Un parastajā ģeneratorā, lai iegūtu plašu vadības intervālu, ir nepieciešami augstas pretestības mainīgie rezistori. Praksē šis efekts izpaužas kā strauja motora vārpstas saraustīšanās un strāvas padeves palielināšanās, ko tā patērē, kad mainīgās rezistoru motors tuvojas galējai pozīcijai.

Otrkārt, kļuva iespējams īstenot vienmērīgu dzinēja iedarbināšanu, būtiski nesarežģot ierīci. Tas attiecas uz ventilatoriem, īpaši centrbēdzes, jo lāpstiņriteņa inerces moments parasti ir diezgan liels, kas veicina ilgstošu motora darbību palaišanas režīmā ar ievērojamu nominālās strāvas patēriņa pārsniegumu.

Treškārt, sakarā ar to, ka ģeneratora frekvenci kontrolē, mainot līdzstrāvas spriegumu, ja nepieciešams, ir viegli organizēt dzinēja vārpstas apgriezienu tālvadību.

Lai īstenotu mīksto palaišanu, tiek izmantoti elementi C2, R1, R2, VD1, kā arī relejs K2. Brīdī, kad tiek ieslēgta jauda, ​​releja tinuma ķēde K2 ir salauzta, optisko savienojumu U1-U6 izstarojošās diodes tiek atvienotas no impulsu ģeneratora un kondensators C2 ir izlādējies. Šajā stāvoklī apgriešanas rezistors R2 iestata ģeneratora minimālo impulsa atkārtošanās ātrumu, no kura iedarbināsies dzinējs. Jāatzīmē, ka minimālā frekvence zināmā mērā ir atkarīga no mainīgā rezistora R3 stāvokļa.

Nospiežot pogu SB1 “Start”, relejs K2 ar saviem kontaktiem K2.2 savienos optrones ar ģeneratoru. Kondensators C2 sāks uzlādēt galvenokārt caur rezistoru R2. Spriegums pie tranzistora vārtiem un līdz ar to arī ģeneratora frekvence pakāpeniski palielinās. Izvēloties kondensatora C2 kapacitāti, jūs varat mainīt dzinēja paātrinājuma ātrumu. Kad ģeneratora frekvence sasniedz mainīgā rezistora R3 iestatīto vērtību, diode VD1 tiks aizvērta. Kondensators C2, uzlādējot barošanas spriegumu caur rezistoru R2, neietekmē ģeneratora turpmāko darbību.

Nospiežot pogu SB2 "Apturēt", relejs K2 izslēdz optiskos savienojumus, un kontakti K2.1 izlādē kondensatoru C2. Relejs K1 kontrolē mezglu strāvas aizsardzība frekvences regulators. Pārslodzes gadījumā tas atver strāvas padeves ķēdi uz releja spoli K2. Papildu aizsardzībai frekvences regulators ir savienots ar tīklu, izmantojot automātisko slēdzi ar izslēgšanas strāvu 3 A.

Ja mīkstā palaišana un frekvences regulatora vadība, izmantojot pogas, nav nepieciešama, nav jāinstalē visi elementi, kas atrodas diagrammā ar svītrām punktētā rāmī. Tranzistora VT1 drenāžas avota sekcijas vietā atbilstoši reostata ķēdei jāpievieno mainīgs rezistors ar pretestību 100 kOhm. Labāk ir palielināt kondensatora C9 kapacitāti līdz 470 nF un attiecīgi izvēlēties rezistoru R12 un R13 pretestību.
200 omi un 1,6 kOhm. Optocoupleru U1-U6 izstarojošo diožu anodi jāpievieno tieši trigeru DD3.5 un DD3.6 izejām.

No trigera DD3.4 izejas impulsi tiek nosūtīti uz skaitītāja DD4 ieeju, kura dalījuma koeficients ir iestatīts uz trīs. Vadības impulsu ģenerators ir veidots uz skaitītāja DD1, 3OR-NOT DD2 mikroshēmas elementiem un Schmitt trigeriem DD3.1-DD3.3. Viņa darbs ir pietiekami detalizēti aprakstīts un.

Vadības bloka darbību ilustrē signālu laika diagrammas dažos tā punktos, kas parādītas attēlā. 2. Kā A fāzes izejas signāli ir parādītas strāvas, kas plūst caur optoelementu U1 un U4 emitējošām diodēm. Tā kā atšķirībā no aplūkojamās ierīces visi procesi tiek sinhronizēti ar ģeneratora frekvenci, automātiski tiek nodrošināts tā sauktais miris laiks At starp dažādu jaudas slēdžu atvērtajiem stāvokļiem, kas pēc ilguma ir vienāds ar pauzi starp ģeneratora impulsiem. Ar diagrammā norādītajām rezistora R12 un kondensatora C9 vērtībām un maksimālo impulsa frekvenci tā ilgums ir vismaz 30 μs.

Rīsi. 2. Signāla laika diagrammas

Lauka efekta tranzistors KP501A var aizstāt ar BSN304 vai KP505 sēriju. Mikroshēmas 74НСТ14 vietā labāk ir uzstādīt kādu no tās funkcionālajiem analogiem KR1554TL2, 74AS14, kam raksturīga palielināta kravnesība. Šeit nevajadzētu izmantot K561 sērijas mikroshēmas, daudz mazāk K176.

Literatūra

1. Naryzhny V. Strāvas padeve trīsfāžu elektromotoram no vienfāzes tīkla ar ātruma regulēšanu. - Radio, 2003, 12.nr., 1. lpp. 35-37.

2. Galichanin A. Frekvences kontroles sistēma asinhronajam motoram. - Radio, 2016, 6.nr., lpp. 35-41.

3. Hicenko V. Trīs fāzes no viena. - Radio, 2015, 9.nr., lpp. 42, 43.

Publicēšanas datums: 17.05.2017

Lasītāju viedokļi

• Pēteris / 09.10.2018 - 17:16
  Pin numuri kr1561le10 neatbilst atsauces grāmatai
• Aleksandrs / 24.05.2017 - 19:40
  A fāzes izejas signāli parāda strāvas, kas plūst caur optronu U1 un U4 izstarojošajām diodēm Caur U1 un U2 Kāpēc apgriezt signālu draiveriem - (A, B, C)

Izgudrojums attiecas uz pārveidotāju tehnoloģiju ierīcēm, un to var izmantot gaisa kuģu borta sistēmu barošanai ar frekvenci 400 Hz, kā arī augstfrekvences instrumenta barošanai ar frekvenci 400 Hz vai 200 Hz. Tehniskais rezultāts ir konstrukcijas vienkāršošana, ierīces svara un izmēra samazināšana, izejas sprieguma uzticamības un kvalitātes paaugstināšana, uzraugot un kontrolējot pauzes ģeneratoru. Šim nolūkam pieprasītā ierīce, kas izgatavota pēc tilta ķēdes, kurā ir pilnībā vadāmi slēdži ar savstarpēji savienotām diodēm, fāzes slodzes, kas savienotas saskaņā ar zvaigznes ķēdi, un vadības bloks, ietver jaunu, saskaņā ar tehniskais risinājums, vadības bloks, kas sastāv no galvenā oscilatora, ģeneratora pauzēm vadības taustiņu ieslēgšanai, trīsfāzu impulsu secības ģeneratora un parametru iestatītāja izejas sprieguma periodam T un slodzes jaudas koeficientam cos φ n, ieejas no kuriem ir savienots ar slodzes ķēdi. Vēl viens objekts ir metode trīsfāzu invertora vadīšanai ar saiti līdzstrāva ir aprīkots ar vadības bloku, kas veido pauzi starp vadāmo taustiņu ieslēgšanu, un pauzes ilgums starp invertora pretfāzes sviru vadāmo taustiņu ieslēgšanas vērtībām cos φ n =1.0÷0.8 ir 0.05T÷. 0,044T. 2 n.p. f-ly, 2 slim.

Izgudrojums attiecas uz pārveidotāju tehnoloģiju ierīcēm, to var izmantot gaisa kuģu borta sistēmu barošanai ar frekvenci 400 Hz, kā arī augstfrekvences instrumenta barošanai ar frekvenci 400 Hz vai 200 Hz.

Trīsfāzu invertori ir zināmi ar līdzstrāvas saiti, slodze tiek pieslēgta pēc zvaigznes ķēdes, ar vadāmo slēdžu atvērtā stāvokļa ilgumu (λ) pusi perioda (λ = 180° el.), kurā fāzes spriegumam pie slodzes ir divpakāpju forma [Pārveidotāju tehnoloģijas rokasgrāmata. Ed. I.M. Čiženko. Kijeva. Izdevniecība: Tekhnika, 1978, 131., 132. lpp., 3.38. un 3.39.b,c att.].

Šādu invertoru trūkumi ir salīdzinoši zemā uzticamība, jo pārslēgšanas laikā ir iespējama caurstrāvu plūsma caur pretfāzu kontrolētiem visu fāžu vārstiem, kā arī augsts koeficients. nelineāri kropļojumi, t.i. ievērojama izejas sprieguma atšķirība no sinusoidāla.

Ir shēmas trīsfāzu vadības impulsu secību ģenerēšanai katras fāzes vārstiem, taču tās neļauj veidot intervālu starp pretfāzes vārstu ieslēgšanu [V.L. Šilo. Populāras digitālās mikroshēmas: Katalogs. - M.: Metalurģija, 1988, 59. lpp., 1.38.a, b att.].

Vistuvāk tehniskais risinājumsŠis izgudrojums ir trīsfāzu invertors ar līdzstrāvas saiti, kas izgatavots pēc tilta ķēdes, satur pilnībā vadāmus slēdžus ar paralēli savienotām diodēm, fāzes slodzes, kas savienotas zvaigžņu konfigurācijā, vadības bloku un palīgierīci. slēdži, kas pieslēgti attiecīgajām slodzes fāzēm un papildu kondensators, un galvenie slēdži ir vadošā stāvoklī 5/12T, bet palīgslēdži ir 1/12T, kur T ir izejas sprieguma periods [Patents (RF) Nr. 2125761, N02M 7/5387,1999].

Trūkumi no šīs ierīces ir liels skaitlis papildu elementi, sarežģītība un salīdzinoši zema uzticamība.

Problēma, kas jāatrisina ar pretenzijā minēto izgudrojumu, ir vienkāršot konstrukciju, samazināt ierīces svaru un izmēru, palielināt izejas sprieguma uzticamību un kvalitāti, uzraugot un kontrolējot pauzes ģeneratoru.

Problēmu atrisina fakts, ka trīsfāzu invertorā ar līdzstrāvas saiti, kas izgatavots pēc tilta ķēdes, kas satur pilnībā vadāmus slēdžus ar atpakaļgaitas diodēm, fāzes slodzes, kas savienotas pēc zvaigznes ķēdes, vadības bloks. , saskaņā ar izgudrojumu, vadības blokā ir galvenais oscilators, trīsfāzu impulsu draivera secības un parametru iestatītājs izejas sprieguma T periodam un slodzes jaudas koeficientam cos φ n, kura ieeja ir savienota ar slodzes ķēde, pauzes ģenerators vadāmo taustiņu ieslēgšanai un invertora atbilstošo fāžu pretfāzes sviru taustiņu vadības impulsu pirmais, otrais, trešais dekodētājs, kura ieejas ir savienotas ar pauzes ģeneratora izeju lai ieslēgtu vadāmos taustiņus un atbilstošās trīsfāzu impulsu secības ģeneratora izejas, galvenā oscilatora izeja ir savienota ar pauzes ģeneratora pirmo ieeju vadāmo taustiņu ieslēgšanai un parametru iestatītāja otrajai ieejai. izejas sprieguma T periods un slodzes jaudas koeficients cos φ n.

Problēma tiek atrisināta arī ar trīsfāzu invertora ar līdzstrāvas posmu vadības metodi, saskaņā ar kuru saskaņā ar izgudrojumu pauzes ilgums starp invertora pretfāzes sviru vadāmo slēdžu ieslēgšanu pie cos φ n = 1,0÷0,8 ir iestatīts uz 0,05T÷0,044T.

Izgudrojuma būtību ilustrē zīmējumi. 1. attēlā parādīta trīsfāzu invertora diagramma, 2. attēlā redzamas sprieguma laika diagrammas.

Invertors sastāv no jaudas moduļiem 1-6, kas sastāv no slēdžiem un diodēm, kas savienoti pretēji taustiņiem, kas caur tilta ķēdi ir savienoti ar vienu spaili ar strāvas avota negatīvo spaili 7, bet otru ar atbilstošo slodzi. 8. fāze. Vadības bloks 9 sastāv no galvenā ģeneratora 10, trīsfāzu impulsu secības ģeneratora 11, pirmā vadības impulsu dekodētāja 12, otrā vadības impulsa dekodētāja 13, trešā vadības impulsa dekodētāja 14 katrai fāzei A, B, C, pauzes ģeneratora. 15 un parametru iestatītājs izejas sprieguma periodam T, slodzes jaudas koeficients cos φ n 16 (1. att.).

No galvenā oscilatora 10 impulsi (U10) (2. att.) tiek piegādāti trīsfāzu impulsu secības ģeneratoram 11, kas izdod vadības impulsus (U11) katra tilta pleca augšējam un apakšējam jaudas modulim 1-6. izejas sprieguma puscikla laikā. Pauzes ilgumu starp invertora pretfāzes sviru ieslēgšanu (tp) iestata pauzes ģenerators 15, uz kura ievadi tiek piegādāti impulsi no galvenā oscilatora 10. Pauzes ģenerators 15 vienlaikus ievada pauzi pirmajā. , otrais un trešais vadības impulsu 12, 13, 14 dekoders. Impulsi nonāk no vadības bloka 9 uz katra tilta sviras augšējo (U1) un apakšējo (U2) barošanas moduli 1-6 ar pauzi starp pretfāzes ieslēgšanu. invertora rokas. Parametru iestatītājs izejas sprieguma T periodam un slodzes jaudas koeficientam cos φ n 16, kura ieeja saņem impulsus no galvenā oscilatora 10, uzrauga un kontrolē pauzes ģeneratoru 15, pamatojoties uz iegūtajām perioda vērtībām. no izejas sprieguma T, slodzes jaudas koeficients cos φ n no slodzes fāzēm 8 .

Kā redzams no laika diagrammām, slodzes spriegumam (U8) ir trīspakāpju forma ar pauzi starp invertora pretfāzes sviru vadāmo slēdžu ieslēgšanu, kas fāzes sprieguma formu tuvina sinusoidālai. Tas noved pie nepāra harmonikas satura samazināšanās, tādējādi uzlabojot ierīces izejas sprieguma kvalitāti.

Piemērs konkrētai metodes ieviešanai.

No galvenā oscilatora 10 impulsi tiek piegādāti trīsfāzu impulsu secības ģeneratoram 11, kas izdod vadības impulsus augšējam un apakšējam jaudas modulim 1-6. Pauzes ilgumu starp invertora pretfāzes sviru ieslēgšanu vērtībai cos φ n =1,0 nosaka pauzes ģenerators 15, kas vienāds ar vērtību 0,05T. Pauzes ģenerators 15 vienlaikus ievada vērtību 0,05T pirmajā, otrajā un trešajā vadības impulsu dekodērī 12, 13, 14. Impulsi pienāk no vadības bloka 9 uz katra tilta pleca augšējo un apakšējo jaudas moduļiem 1-6 ar pauzi, kas vienāda ar vērtību 0,05 T starp invertora pretfāzes sviru ieslēgšanu, veidojot trīspakāpju izejas spriegumu.

Šī trīsfāzu invertora izmantošana ļauj vienkāršot ķēdi, samazināt izmērus un svaru, kā arī palielināt ierīces uzticamību. Trīsfāzu invertora ar līdzstrāvas saiti vadības metode tuvina izejas sprieguma formu sinusoidālajam, kas uzlabo izejas sprieguma kvalitāti pie vērtībām cos φ n = 1,0÷0,8.

1. Trīsfāzu invertors ar līdzstrāvas saiti, izgatavots saskaņā ar tilta ķēdi, kas satur pilnībā vadāmus slēdžus ar savienotām diodēm, fāzes slodzes savienotas zvaigznes ķēdē, vadības bloks, kas raksturīgs ar to, ka vadības bloks satur galveno oscilatoru, trīsfāzu impulsu secības ģeneratoru un parametru iestatītāju izejas sprieguma T periodam un slodzes jaudas koeficientam cos φ n, kura ieeja ir savienota ar slodzes ķēdi, pauzes ģeneratoru ieslēgšanai vadāmie taustiņi un invertora atbilstošo fāžu pretfāzes sviru taustiņu vadības impulsu pirmais, otrais, trešais dekodētājs, kura ieejas ir savienotas ar pauzes ģeneratora izvadi, ieslēdzot vadāmos taustiņus un atbilstošos trīsfāzu impulsu secības ģeneratora izejas, galvenā oscilatora izeja ir savienota ar pauzes ģeneratora pirmo ieeju vadāmo taustiņu ieslēgšanai un parametru iestatītāja otro ieeju uz izejas sprieguma T periodu un slodzes jaudas koeficients cos φ n.

2. Trīsfāzu invertora ar līdzstrāvas saiti vadīšanas metode, kas raksturīga ar to, ka pauzes ilgums starp invertora pretfāzes sviru vadāmo slēdžu iedarbināšanu pie cos φ n =1,0÷0,8 ir iestatīts uz 0,05÷0,044T. .

Līdzīgi patenti:

Izgudrojums attiecas uz elektrotehniku, proti, vienfāzes pustilta tranzistoru invertoriem, ir paredzēts izmantošanai elektriskajā rūpniecībā un var tikt izmantots dažādos sekundāros enerģijas avotos, piemēram, elektriskajās metināšanas iekārtās, lādētāji, strāvas avoti ar ļoti stabilizētu izejas taisnstrāvu utt.

Izgudrojums attiecas uz elektrotehnikas jomu, un to var izmantot elektriskajam ritošajam sastāvam ar vilces asinhroniem motoriem, ko darbina līdzstrāvas kontakttīkls, jo īpaši metro vagonu elektriskajā ritošajā sastāvā.

Izgudrojums attiecas uz pārveidotāju tehnoloģiju, un to var izmantot metālu indukcijas karsēšanai un kausēšanai. .

Izgudrojums attiecas uz elektrotehnikas jomu un var tikt izmantots augstsprieguma ierīcēs, rotējošās mašīnās vai dzinējos transportlīdzeklis lai pārveidotu maiņstrāvu līdzstrāvā vai otrādi, vai mainītu strāvas formu, amplitūdu un frekvenci

Izgudrojums attiecas uz elektrotehnikas jomu, un to var izmantot piedziņās un augstsprieguma iekārtās. Tehniskais rezultāts ir palielināt uzticamību, novēršot pilnīgu instalācijas atteici, izmantojot vārstu pārveidotāju. Maiņstrāvas vārsta pārveidotājā bremzēšanas pretestībai ir vairākas atsevišķas bremzēšanas pretestības (18), kas attiecīgi ir daļa no bipolārā apakšmoduļa (14) un apakšmoduļiem (14), kad tie ir izveidoti. seriālais savienojums apakšmoduļi ir savienoti virknē un vismaz daļēji satur enerģijas uzkrāšanas ierīci (16) paralēlā savienojumā ar attiecīgi saistīto individuālo bremzēšanas pretestību (18) un kontrolētu bremzēšanas jaudas pusvadītāju (28), kas bremzēšanas stāvoklī ļauj strāvai plūst cauri. attiecīgi saistīto individuālo bremzēšanas pretestību ( 18), un normālā darba režīma pozīcijā pārtrauc strāvas plūsmu caur to. 2 n. un 11 alga f-ly, 12 slim.

Izgudrojums attiecas uz elektrotehnikas jomu, un to var izmantot, lai kontrolētu dažādus jaudas pārveidotājus, jo īpaši elektroniskos frekvences pārveidotājus, izmantojot bezvadu sakari. Tehniskais rezultāts ir palielināt vadības ātrumu un precizitāti. Metodē un sistēmā bezvadu vadība komutācijas ierīces, katrs strāvas pārveidotājs satur lieljaudas pusvadītāju ierīces. Vadības signāli tiek pārraidīti starp kontrolieri un viena vai vairāku strāvas pārveidotāju bezvadu mezglu, izmantojot bezvadu sakaru sistēmu. Vadības signāli tiek pārraidīti uz viena vai vairāku jaudas pārveidotāju lokālo bezvadu mezglu. Datu pārraide ietver datu paketes, kas satur vadības informāciju, lai lokālā bezvadu mezgla laika moduli varētu sinhronizēt, izmantojot bezvadu sakaru sistēmas laika informāciju. Citi šī izgudrojuma aspekti ietver sistēmu, kas izmanto metodi un datorprogramma izpildei norādīto metodi. 3 n. un 20 alga f-ly, 3 slim.

Izgudrojums attiecas uz elektrotehnikas jomu, un to var izmantot ierīcēs, kas regulē slodzei pārvadītās jaudas regulēšanu. Tehniskais rezultāts ir paaugstināta energoefektivitāte un uzticamība. Tilta sprieguma pārveidotājā tiek ievadīta papildu kondensatora ķēde, kas izgatavota uz tranzistoriem, kas savienota starp tranzistora tilta izejas ķēdes pirmo un otro spaili. Vienkāršākajā gadījumā papildu kondensatora ķēdē ir viens kondensators. Citā ierīces versijā papildu kondensatora ķēde ir izgatavota četru kondensatoru veidā, un pirmais, otrais, trešais un ceturtais kondensators ir savienoti paralēli attiecīgi pirmā, otrā, trešā un ceturtā izejas ķēdēm. jaudas tranzistori. 3 alga f-ly, 4 slim.

Izgudrojums attiecas uz elektrotehnikas jomu un var tikt izmantots elektroapgādes sistēmās un invertoru pārveidotājos, kā rezultātā tehniskais rezultāts ir paaugstināta uzticamība un efektivitāte lietotājiem un piegādātājiem. Metode un aparāts sistēmu nesaderības risinājuma nodrošināšanai nepārtrauktās barošanas avots(BP) nesinusoidālo svārstību un slodžu ar aktīvās jaudas koeficienta korekciju (PFC) ietver posmus, kuros: tiek ģenerētas nesinusoidālas signāla svārstības (piemēram, sprieguma svārstības), kas tiek piegādātas slodzei ar darba ciklu. impulsa platuma modulācija (PWM); šīs nesinusoidālās viļņu formas paraugu ņemšana, lai uzkrātu izejas signāla paraugus, un darba cikla pielāgošana, lai kontrolētu nesinusoidālā signāla viļņu formu atkarībā no izejas signāla paraugiem, lai slodzei nodrošinātu vēlamo signāla raksturlielumu (piemēram, efektīvā signāla līmeni). Izgudrojuma iemiesojumos izejas darba cikls tiek regulēts atšķirīgi attiecīgi pieaugoša un krītoša slodzes jaudas patēriņa gadījumā. 3 n. un 17 alga f-ly, 14 slim.

Izgudrojums attiecas uz elektroenerģijas pārveidotājiem, konkrēti uz autonomiem sprieguma invertoriem, un to var izmantot sekundārajos barošanas avotos vispārējās rūpnieciskās iekārtās, kā arī lokomotīvju papildu pārveidotājos dzelzceļa transportā. Izgudrojuma tehniskais rezultāts ir pārveidotāja svara un gabarītu samazināšana. Norādītais tehniskais rezultāts tiek sasniegts ar to, ka līdzstrāvas-maiņstrāvas pārveidotājs, kas satur līdzstrāvas sprieguma avotu ar kondensatoru izejā, tilta sprieguma invertors, kas sastāv no četriem slēdžiem, no kuriem katrs sastāv no tranzistora un reversās diodes, DC kuru spailes ir savienotas ar avota pastāvīgā sprieguma izeju, un maiņstrāvas spailes ir savienotas ar transformatora primāro tinumu, sekundārais tinums kas ir pieslēgts slodzei, vadības sistēmai, turklāt transformatora magnētiskajā ķēdē ir iebūvēts Hall sensors, kura izeja ir savienota ar vadības sistēmas ieeju, kuras izejas ir savienotas ar ieejām. pirmā un otrā draivera, no kuriem katrs kontrolē divus tilta sprieguma invertora sērijveidā savienotus slēdžus. 1ill.

Izgudrojums attiecas uz trīsfāzu nepārtrauktās barošanas avotu. Tehniskais rezultāts ir pieteiktā izgudrojuma realizācija, neizmantojot pakāpenisku maiņu divu elektroenerģijas pārveidotāju darbībā, lai slodzei varētu piegādāt standarta trīsfāzu elektroenerģiju. Šim nolūkam norādītajā elektriskās strāvas pārveidotāja ķēdē ir ieeja, tostarp vairākas ievades līnijas, no kurām katra ir paredzēta savienošanai ar daudzfāzu maiņstrāvas strāvas avota fāzi ar sinusoidālu signālu; vairākas līdzstrāvas kopnes, ieskaitot pirmo pozitīvo līdzstrāvas kopni ar pirmo nominālo līdzstrāvas spriegumu, otro pozitīvo līdzstrāvas kopni ar otro nominālo līdzstrāvas spriegumu, pirmo negatīvo līdzstrāvas kopni ar trešo nominālo līdzstrāvas spriegumu un otro negatīvo līdzstrāvas kopni ar ceturtais nominālais līdzstrāvas spriegums; jaudas pārveidotāja ķēde, kas ietver pirmo jaudas pārveidotāju un otro jaudas pārveidotāju, no kuriem katrs ir savienots ar maiņstrāvas ieeju un vismaz vienu no daudzām līdzstrāvas kopnēm. 3 n. lpp f - ly, 17 z. lpp f - ly, 16 ill.

Izgudrojums attiecas uz elektrotehnikas jomu un var tikt izmantots jaudas pārveidotājos. Tehniskais rezultāts ir jaudas koeficienta un efektivitātes pieaugums. Līdzstrāvas saite (3) satur kondensatoru (3a), kas savienots paralēli pārveidotāja ķēdes (2) izejai un rada līdzstrāvas posma pulsējošu spriegumu (vdc). Invertora ķēde (4) pārveido līdzstrāvas posma (3) izeju maiņstrāvā ar komutācijas palīdzību un piegādā maiņstrāvu tam pievienotajam motoram (7). Kontrolieris (5) kontrolē invertora ķēdes (4) pārslēgšanu tā, lai motora strāvas (iu, iv un iw) pulsētu sinhroni ar barošanas pulsācijas spriegumu (vin). Kontrolieris (5) kontrolē invertora ķēdes (4) pārslēgšanu atbilstoši motora (7) slodzei vai motora (7) darba stāvoklim un samazina pulsācijas strāvu (iu, iv un iw) amplitūdu. ) no motora. 5 alga f-ly, 5 slim.

Izgudrojums attiecas uz pārveidotāju tehnoloģiju jomu un var tikt izmantots, piemēram, mainīgās maiņstrāvas elektriskās piedziņas sistēmās un sekundārajās barošanas sistēmās. Tehniskais rezultāts ir autonoma sprieguma invertora izstrāde, kas ļauj samazināt jaudas zudumus, nodrošinot minimālu ķēdes pretestību, caur kuru plūst katras fāzes strāva, vienlaikus saglabājot zemu augstāka sprieguma harmoniku līmeni motora fāzēs. Šim nolūkam pieprasītajā ierīcē ir pirmais elektriskais tilts, kas sastāv no trim paralēli savienotiem pustiltiem, kas izgatavoti no vairākiem virknē savienotiem tranzistoriem, kas šunēti ar reversajām diodēm, un otrs sešu roku elektriskais tilts, kas sastāv no trim paralēli savienotiem pustiltiem. izgatavots no diviem sērijveidā savienotiem tranzistoru pāriem, no kuriem katrs sastāv no diviem tranzistoriem, kas savienoti ar pretējām jaudas spailēm, un sprieguma dalītāju, kas izgatavots no trim sērijveidā savienotiem kondensatoriem. Sprieguma dalītāja pirmā un ceturtā izeja ir savienota ar pirmā elektriskā tilta ieejām, bet tā otrā un trešā izeja ir savienota ar otrā elektriskā tilta ieejām. Pirmā un otrā tilta tāda paša nosaukuma pustiltu izejas ir savstarpēji savienotas un savienotas ar atbilstošo motora fāzi. 1 slim.

Izgudrojums attiecas uz jaudas pārveidotāju tehnoloģiju un ir ierīce, kas īsteno energoefektīvu impulsu metodi slodzei pārvadītās jaudas regulēšanai. Tehniskais rezultāts ir paaugstināta energoefektivitāte un uzticamība. Ierīce ir push-pull tilta sprieguma pārveidotājs, kurā ir tranzistori (jaudas kontrolēti slēdži), kas veido tranzistora tilta ķēdi, un tranzistora tilta ķēdes divu terminālu slodzes ķēde. Pirmais un otrais tranzistora tilta tranzistori, kas savienoti virknē, veido pirmo tranzistora ķēdi, kas ir savienota starp barošanas sliedēm. Trešais un ceturtais tranzistora tilta ķēdes tranzistors, kas savienots virknē, veido otru tranzistora ķēdi, kas ir savienota starp barošanas kopnēm. Pirmā un otrā tranzistora ķēdes viduspunkts ir attiecīgi tranzistora tilta ķēdes izejas ķēdes pirmais un otrais spailes, un tranzistora tilta ķēdes divu spaiļu slodzes ķēdes pirmais un otrais spailes ir savienotas ar tiem. . Pirmo un otro tranzistoru kontrolē to pirmās secības parafāzes impulsu signāli, bet trešo un ceturto tranzistoru kontrolē to otrās secības parafāzes impulsu signāli. Otrā parafāzisko impulsu signālu secība ir nobīdīta laikā attiecībā pret pirmo secību. Izvirzītie mērķi tiek sasniegti, ieviešot papildu droseles un C-ķēdes, kas satur kondensatorus. Pirmā induktora tinuma pirmais spaile ir tieši savienots ar tranzistora tilta ķēdes izejas ķēdes pirmo spaili, un pirmā induktora tinuma otrais spaile ir savienots ar jaudas kopnēm vai barošanas kopni caur kondensatori vai pirmās C ķēdes kondensators. Otrā induktora tinuma pirmais spaile ir tieši savienots ar tranzistora tilta ķēdes izejas ķēdes otro spaili, un otrā induktora tinuma otrais spaile ir savienots ar jaudas kopnēm vai barošanas kopni caur kondensatori vai otrās C ķēdes kondensators. Piedāvātās ierīces shēmas pirmajā versijā ir ieviesti papildu kondensatori, un pirmajā un otrajā tranzistoru shēmā katrs no tajos esošajiem tranzistoriem vai viens no tiem ir šunts ar atbilstošu papildu kondensatoru. Piedāvātās ierīces shēmas otrajā versijā ir ieviestas papildu diodes. Pirmā induktora tinuma otrā spaile ir savienota ar pirmo un otro barošanas kopni, attiecīgi caur pirmo un otro papildu diodi. Otrā induktora tinuma otrais terminālis ir savienots ar pirmo un otro barošanas kopni, izmantojot attiecīgi trešo un ceturto papildu diodi. 2 alga f-ly, 3 slim.

Izgudrojums attiecas uz pārveidotāju tehnoloģiju ierīcēm, un to var izmantot gaisa kuģu borta sistēmu barošanai ar frekvenci 400 Hz, kā arī augstfrekvences instrumenta barošanai ar frekvenci 400 Hz vai 200 Hz.

Šajā rakstā ir apskatīta vienkāršas ierīces shēma, kas ļauj vadīt frekvences asinhronās piedziņas strāvas ķēdi. Raksts ir paredzēts radioamatieriem, kuri interesējas par paštaisītu asinhrono motoru ātruma regulatoru izstrādi un ražošanu, tostarp, ja tie tiek darbināti no mājsaimniecības vienfāzes tīkla.

Svarīga piezīme. Rakstā nav apskatītas palīgsistēmas, bez kurām nav iespējama pilnīgas piedziņas ķēdes uzbūve, proti: visu piedziņas bloku barošanas avoti, interfeisa ķēde starp zemsprieguma vadības ķēdi un invertora strāvas ķēdi (barošanas slēdža draiveri), un pati invertora strāvas ķēde. Šo mezglu izstrāde ir atstāta lasītāju ziņā.

Frekvences kontrolēta (vai mainīga) asinhronā piedziņa(turpmāk vienkārši piedziņa) parasti tiek būvēta pēc shēmas "padeves tīkls - taisngriezis - filtrs - trīsfāzu sprieguma invertors - piedziņas asinhronais motors (turpmāk - IM)". Piegādes tīkls var būt gan sadzīves vienfāzes, gan rūpnieciskais trīsfāžu tīkls, un attiecīgi taisngriezis tiek izgatavots vienfāzes vai trīsfāžu. Kā filtrs parasti tiek izmantoti L-veida LC filtri, mazjaudas sistēmās ir pieļaujama parastā anti-aliasing C filtra izmantošana.

Sarežģītākā sastāvdaļa ir sprieguma invertors. Pēdējos gados tas ir būvēts, pamatojoties uz pilnībā kontrolētiem jaudas slēdžiem - tranzistoriem ( MOSFET vai IGBT), un nesen tika izmantotas shēmas, kuru pamatā ir daļēji kontrolēti slēdži (tiristori). Invertora uzdevums ir iegūt no līdzstrāvas sprieguma trīsfāzu spriegumu, kas regulē frekvenci un efektīvo vērtību. Frekvences regulēšana nav īpaši sarežģīta, taču, lai regulētu efektīvo sprieguma vērtību, ir jāizmanto PWM modulācija, kas nebūt nav vienkārša.

Invertora jaudas slēdžus vada īpašs vadības kontrolieris (citiem vārdiem sakot, vadības ķēde) saskaņā ar noteiktu algoritmu. Vadības algoritms ietver ne tikai izejas sprieguma frekvences un efektīvās vērtības regulēšanas funkciju ieviešanu, bet arī jaudas slēdžu aizsardzības ieviešanu no pārslodzes un īssavienojumiem. Dažos gadījumos papildus tiek īstenotas griezes momenta regulēšanas funkcijas uz IM vārpstas un citi specifiski uzdevumi, kas nav svarīgi amatieru lietošanai.

Izstrādāt invertora vadības ķēdi ar pilnu funkciju komplektu ir pārāk sarežģīts uzdevums, lai to ieteiktu plašam elektronikas entuziastu lokam, taču to ir iespējams atrisināt saīsinātā veidā, taču pietiekams lietošanai mājās (un pat dažiem īpašiem). industriālie korpusi, piemēram, ventilācijas piedziņas) - sk. žurnālu rakstus Radio Nr.4 2001. gadam Un Nr.12 2003. gadam(var lejupielādēt no) . Diemžēl šiem dizainparaugiem ir vairāki trūkumi, jo īpaši zemā parametru stabilitāte jauktās daļēji analogās un daļēji digitālās pieejas dēļ, sliktas aizsardzības sistēmas utt. Mēģinājums atbrīvoties no šiem trūkumiem un vienlaikus paplašināties. funkcionalitāte vadības sistēmas rezultātā uz lēta mikrokontrollera tika izveidota sprieguma invertora vadības ķēde (sk. 1. attēls), ko ierosina atkārtot.

1. attēls. Shēmas shēma

Īsas īpašības un iezīmes:

• vadības impulsu secības ģenerēšana jaudas slēdžiem, izmantojot algoritmu, kas realizē efektīvā sprieguma vērtības lineāru atkarību no frekvences;
• invertora izejas sprieguma frekvences regulēšana no 5 līdz 50 Hz;
• invertora jaudas slēdžu ātras darbības aizsardzība no īssavienojuma strāvām;
• iespēja izmantot aizsardzības ķēdi kā strāvas sensoru kā specializētu sensoru (piemēram, L.E.M.) un parasto šuntu;
• iespēja pievienot papildu displeju ar seriālais interfeiss norādīt strāvu un iestatīto frekvenci;
• ķēdes ārkārtēja vienkāršība - tikai 4 mikroshēmas, ieskaitot mikrokontrolleri.

Ķēdē tiek izmantots lēts mikrokontrolleris AT89C2051-24PI. Tas īsteno visas nepieciešamās funkcijas, izmantojot īpaši izstrādātu programmu.

Savienotājs XP3 kalpo barošanas sprieguma pievienošanai 5 V vadības ķēdei (1. un 4. kontakts), kā arī invertora jaudas slēdža draiveru pieslēgšanai ķēdei (12. - 17. kontakti).

Savienotājs XP1 kalpo signāla pieslēgšanai no invertora strāvas sensora. Ja tiek izmantots uzņēmuma strāvas sensors L.E.M. vai līdzīgi, tad ir nepieciešams slodzes rezistors R0, tā pretestību nosaka sensora veids. Ja kā sensoru izmanto šuntu, tad šis rezistors nav vajadzīgs. Šuntam jābūt konstruētam tā, lai īssavienojuma strāvas klātbūtnē invertora līdzstrāvas ķēdē spriegums tajā pazeminātos no 3 līdz 5 V. Ja spriegums ir ievērojami zemāks, var būt nepieciešama papildu pastiprināšanas pakāpe. .

Aizsardzības ķēde ir balstīta uz komparatoru DA1A un sprūda DD1.1 un tas darbojas šādi. Spriegums no strāvas sensora caur aizsargķēdi R1-VD1 pāriet uz salīdzinājuma neinvertējošo ievadi DA1.A, un sliekšņa spriegums no apgriešanas rezistora tiek piegādāts tā invertējošajai ieejai R2. Kad spriegums no strāvas sensora pārsniedz slieksni, salīdzinājums darbosies, un augsts loģikas līmenis no tā izejas nonāks sprūda pulksteņa ieejā. DD1.1, kas pārslēgsies un izmantos signālu no kontakta 5, lai pārslēgtu mikrokontrolleri uz atiestatīšanas stāvokli. Ieslēdziet sprūdu DD1.1 iestatīts atiestatīt stāvokli pēc ķēdes R5-C1. Lai atiestatītu aizsardzības ķēdi darba stāvoklī un tādējādi iedarbinātu invertoru, īsi nospiediet pogu SB1.

Kad mikrokontrollerā nonāk atiestatīšanas signāls DD2 apstājas, tas sāks izpildīt savu programmu. Pirmkārt, mikrokontrolleris tiek iekšēji inicializēts, un pēc tam tiek nosūtīts kopnes bufera iespējošanas signāls. DD3 "VĀRTI ". Šo buferi izmanto, lai ātri izslēgtu izejas vadības signālus, kad tiek iedarbināta aizsardzība, jo, kad mikrokontrollerā nonāk atiestatīšanas signāls, visos tā izvades portos, ieskaitot līniju, tiek iestatīts augsts loģiskais līmenis " VĀRTI ", kas tulko izejas DD3 Z-stāvoklī. Pateicoties rezistoriem R9-R14 pie vadības ķēdes izejām, kas apzīmētas ar " VT1 " - "VT6 ", ir iestatīts zems loģiskais līmenis, kas atbilst visu invertora barošanas slēdžu bloķētajam stāvoklim. LED HL1 norāda vadības ķēdes darbības režīmu: zaļā gaisma ir “darbība”, sarkanā gaisma ir “aizsardzība”.

Šis aizsardzības shēmas dizains ir saistīts ar faktu, ka mūsdienu lēto mikrokontrolleru ātrums acīmredzami nav pietiekams, lai ieviestu aizsardzību programmatūra. Tas attiecas ne tikai uz izmantoto mikrokontrolleru, bet arī uz ātrākiem AVR un PIC.

Izmantojot rezistoru R8 ir iestatīta vēlamā invertora izejas sprieguma frekvences vērtība. Neatkarīgi no dzinēja stāvokļa R8, uzreiz pēc darbības uzsākšanas invertors ģenerē izejas signālus 5 Hz sprieguma frekvencei. Pēc tam, analizējot šī rezistora slīdņa pozīciju, mikrokontrolleris sāk pakāpeniski palielināt frekvenci līdz noteiktam līmenim. Frekvence mainās diskrēti ar 1 Hz soli, un izmaiņu ātrums ir iestatīts uz 2 Hz/s. Tas tiek darīts, lai novērstu pēkšņas izejas frekvences izmaiņas, kas var izraisīt triecienstrāvu IM un mehāniskas pārslodzes piedziņas mehānismā.

Uz savienotāju XP2 Jūs varat savienot displeju ar seriālo interfeisu, ar kuru tiek parādītas iestatītās un pašreizējās frekvences vērtības; displeja klātbūtne ķēdes darbībai nav nepieciešama. Autora versijā tas izmantots sešos septiņos segmentos LED indikatori un seši reģistri ar seriālo ieeju un paralēlo izeju.

2. attēls PCB malu rasējums

3. attēls Elementu izvietojums uz tāfeles.

Vadības shēmai ir izstrādāta iespiedshēmas plate (sk. 2. attēls). Ķēdes elementu izvietojums parāda 3. attēls. Izmantotie savienotāji ir šāda veida kontaktdakšas PLS. Mikrokontrolleris DD2 uzstādīts panelī, lai varētu pārprogrammēt. Divu krāsu LED - jebkurš, sarkans kristāls ir savienots ar rezistoru R16. Poga SB1- jebkurš pulkstenis, apgriešanas rezistors R3 veids SP5-16, mainīgs R8- jebkura. Rezistoru un kondensatoru veidam nav būtiskas nozīmes, svarīgi ir tikai, lai elektrolītisko kondensatoru spriegums būtu vismaz 10 V. Neelektrolītiskie kondensatori ir keramiskie diska kondensatori.

Vadības ķēdes darbības algoritms ir izskaidrots ar izejas signālu diagrammām un atbilstošajām invertora izejas spriegumu diagrammām (ar aktīvo slodzi) - sk. 4. attēls Un 5. attēls. Impulsu ilgums ir 1,11 milisekundes, un pauzes ilgums starp tiem (uzliesmojuma iekšpusē) ir atkarīgs no frekvences, un pie invertora izejas sprieguma frekvences 50 Hz tas ir aptuveni 20 mikrosekundes (aizsardzības intervāls, kas pilnībā novērš caurejošās strāvas iespēja inverterī).

4. attēls Vadības shēmas izejas diagramma

5. attēls Invertora izejas spriegumu forma ar aktīvo slodzi

Vadības ķēde ir pārbaudīta, izmantojot lieljaudas invertoru plkst IGBT tranzistori MBN1200C33(HITACHI), kuram bija pievienots IM ar jaudu 55 kW ar nominālo griešanās ātrumu 1500 apgr./min, kas tika ielādēts uz centrbēdzes ventilatora. Vadības ķēdes darbībā nebija nekādu traucējumu. Faktisko sprieguma formu pie invertora izejas ar iepriekš minēto asinsspiedienu parāda oscilogrammas - sk. 6. attēls Un 7. attēls.

6. attēls Motora fāzes spriegumi

7. attēls Motora fāzes spriegumi

Augstas kvalitātes shēmas attēli, iespiedshēmas plates vadītāju raksts, binārais fails programmaparatūru var lejupielādēt no un dažas Papildus informācija Sīkāku informāciju par atlikušo piedziņas un invertora komponentu konstrukciju, kas nav apspriesti šajā rakstā, var iegūt no papildu raksta-pielikuma, kas atrodas tur.