Üç fazlı gerilim invertörü için basit bir kontrol devresi. Üç fazlı darbe üreteci Üç fazlı darbe dizisi üreteçlerinin devreleri

Çeşitli ev ve endüstriyel cihazlara güç sağlamak için 200 veya 400 Hz frekanslı üç fazlı bir alternatif akım ağı gereklidir. Böyle bir voltajı elde etmek için çoğu durumda, rotoru 220V'luk bir ağdan beslenen tek fazlı bir elektrik motoru tarafından çalıştırılan uygun bir elektromekanik üç fazlı jeneratör kullanılır.

Önerilen elektronik jeneratör bu sorunu çözmemize izin veriyor en iyi oranlar yararlı eylem.

Üç fazlı voltaj diyagramını incelerseniz, döngünün 1/3'ü oranında seri olarak kaydırılmış üç sinüzoidal sinyal görebilirsiniz. Frekansın 200 Hz olduğu varsayılırsa periyot 5 mS olur. Dolayısıyla periyodun 1/3'ü 1.666... ​​mS'ye eşittir. Böylece, 200 Hz'lik bir başlangıç ​​​​tek fazlı voltajımız varsa, onu her biri 1.666.. mS'lik bir gecikme sağlayan seri bağlı iki gecikme hattından geçirirsek, üç fazlı bir voltaj elde edeceğimiz ortaya çıktı, bir faz orijinal voltajdır ve karşılık gelen gecikme hatlarının çıkışlarıyla birlikte iki faz voltajdır.

Şematik diyagramŞekilde bu prensiple çalışan bir cihaz gösterilmektedir. Tüm kaynak sinyalleri dikdörtgendir, sinüzoidale dönüşümleri T1-T3 çıkış transformatörlerinin endüktanslarında meydana gelir.

D1 çipindeki multivibratör, 200 Hz frekansında dikdörtgen darbeler üretir. Bu darbeler, çıkışında T1 transformatörünün birincil sargısının açıldığı VT1 ve VT4 transistörleri üzerindeki elektronik yüksek voltaj anahtarının girişine beslenir. Sonuç olarak sargıya 300V'luk bir darbe voltajı verilir. Kendiliğinden indüksiyonlu EMF, bu darbeleri sinüzoidal'e yakın bir şekle sokar ve ikincil sargı T1 üzerinde oluşturulur. alternatif akım voltajı frekans 200 Hz. Böylece “A” fazı oluşur.

"B" fazını oluşturmak için, D1 çıkışından 200 Hz frekanslı darbeler, zaman sabiti 1,666 mS'ye eşit olan bir gecikme devresine beslenir. D1.2 çıkışından, D1.3 çıkışındaki voltajla karşılaştırıldığında 1/3 faz kaydırılan bir darbe voltajı, bir öncekine benzer şekilde çalışan VT2 ve VT5 transistörlerindeki ikinci anahtara beslenir. İkincil sargı T1'de "B" fazı vardır.

Daha sonra, D2.2 elemanının çıkışından, halihazırda 1/3 faz kaydırılmış olan darbe voltajı, D2.3 ve D2.4 elemanları üzerindeki ikinci gecikme hattına beslenir ve burada 1/3 faz başka bir kayma meydana gelir. . D2.4 elemanının çıkışından gelen darbeler, transformatör T3'ün birincil sargısının açıldığı kolektör devresindeki VT3 ve VT6 transistörlerindeki üçüncü anahtara beslenir ve üçüncü fazın alternatif voltajı ikincil üzerinde serbest bırakılır. sarma.

Mikro devreler: D1 - K561LE5, D2 -K561LP2. Mikro devreler K176 serisinden olabilir ancak bu durumda besleme voltajının 9V'a (12V yerine) düşürülmesi gerekir. KT604 transistörleri KT940 ile, KT848 transistörleri ise KT841 ile değiştirilebilir. Transformatörler T1-T3, birincil sargılarına 220V voltaj uygulandığında gerekli voltajı elde etmek için tasarlanmış özdeş transformatörlerdir. Örneğin üç fazlı 36V gerilim elde etmeniz gerekiyorsa gerekli güç için 220V/36V trafo almanız gerekir. Mikro devrelere güç vermek için kullanılır

sabit stabilize voltaj kaynağı 12V. +300V voltaj, örneğin D242 diyotlar veya en az 300V voltaja sahip diğer güçlü diyotlar üzerinde bir diyot köprüsü kullanılarak 220V ana voltajın doğrultulmasıyla elde edilir. Dalgalanma yumuşatma, 100 µF/360V kapasitör tarafından gerçekleştirilir (USCT TV'nin güç kaynağında olduğu gibi). Bu sabit voltaj “+300V” noktasına uygulanır. Daha düşük bir voltaj da uygulayabilirsiniz, çıkış voltajları da buna göre değişecektir.

Kurulum işlemi sırasında, R1 direncini seçmeniz, pin 10 D1'deki frekansı 200 Hz'ye ayarlamak için bir frekans ölçer kullanmanız ve ardından R2 ve R3'ü seçmeniz, faz kaymasını 120°'ye ayarlamak için bir faz ölçer kullanmanız gerekir.

400 Hz frekansında üç fazlı bir gerilime ihtiyaç duyulursa elemanların değerleri şu şekilde değişir: R1 = 178 kohm, R2 = 60 kohm, R3 = 60 kohm. Çıkış transistörleri ve transformatörler dışındaki tüm parçalar, tek taraflı fiberglastan yapılmış bir baskılı devre kartı üzerine monte edilmiştir. Çıkış transistörleri en az 100 cm2 yüzey alanına sahip soğutuculara monte edilmelidir.

Görüş baskılı devre kartıüç fazlı voltaj kaynağı

Diyagramı Şekil 1'de gösterilen jeneratör, çeşitli uygulamalarda uygulama bulabilir. dönüştürücüler tek fazlı gerilimden üç faza. Burada açıklananlardan daha basittir.

Pirinç. 1 Üç fazlı puls üreteci devresi

Cihaz şunlardan oluşur: jeneratör saat darbeleri DD1.1...DD1.3, şekillendirici DD2 ve invertörler DD1.4...DD1.6. Saat frekansı jeneratör gerekenden 6 kat daha yüksek frekansı seçin üç fazlı voltaj ve yaklaşık formül kullanılarak hesaplanır

Şekillendirici, karşı frekans bölücü devresine göre 6 ile bağlanan bir kaydırma yazmacı üzerinde yapılır. Çıkış 1, 3 ve 5'te (pin 5, 6, 13)

Pirinç. 2 Üç fazlı puls üretecinin çıkış sinyalleri

DD2, 2 görev döngüsü ile periyodun 1/3'ü kadar kaydırılan dikdörtgen darbeler üretir. DD1.4...DD1.6 invertörleri, ayırma için DD2'nin çıkışlarına bağlanır. Jeneratörün çıkış sinyalleri Şekil 2'de gösterilmektedir.

A. ROMANCHUK

Edebiyat

1. Shilo V.L. Popüler dijital mikro devreler. - Radyo ve iletişim, 1989, s.60.

2. Ilyin A. Üç fazlı tüketicileri tek fazlı bir devreye bağlamak. - Radyo Amatör, 1998, N10, S.26.

3. Kroer Yu. 50 Hz'den üç fazlı 200 Hz. - Radyo Amatör, 1999, N10, S.21.

4. Pyshkin V. Üç fazlı invertör. - Radyo, 2000, N2, S.35.

Üç fazlı asenkron motorlar, basitlikleri ve güvenilirlikleri nedeniyle endüstride ve günlük yaşamda yaygın olarak kullanılmaktadır. Kıvılcım ve ısıtma komütatör-fırça düzeneğinin olmaması ve ayrıca basit tasarım rotorlar uzun bir servis ömrü sağlar ve önleme ve bakımı kolaylaştırır. Ancak böyle bir motorun şaft hızının ayarlanması gerekiyorsa zorluklar ortaya çıkar. Bu amaçla, genellikle motoru besleyen voltajın frekansını değiştiren, frekans regülatörleri adı verilen özel dönüştürücüler kullanılır. Bu tür regülatörler genellikle üç fazlı bir motorun tek fazlı bir ağdan çalıştırılmasına izin verir; bu, özellikle bunları günlük yaşamda kullanırken önemlidir.

Örneğin frekans düzenleyicilere oldukça fazla makale ayrılmıştır. Ne yazık ki, açıklanan tasarımların çoğu, ya çok karmaşık olduklarından ya da (tarif edilen regülatör gibi) ticari olarak üretilen bir regülatörün yarı fiyatına mal olan pahalı parçalardan yapılmış olduklarından kopyalanmaya pek uygun değildir. Ek fonksyonlar düzenleyiciler her zaman gerekli değildir. Bu nedenle birçok basit uygulama için böyle bir regülatör kârsızdır. Açıklanan cihazın tasarımı basittir, ancak onun yardımıyla dönüş hızının düzgün kontrolünü organize etmek zordur.

Biraz basitleştirilmişse, burada açıklanan cihazın tekrarlama için optimal olduğu düşünülebilir. Ucuz, yaygın olarak bulunabilen çipler üzerine inşa edilmiştir, dolayısıyla pahalı mikrokontrolörler veya özel modüller satın almaya gerek yoktur. Bu yazıda anlatılan cihazda yalnızca kontrol darbe şekillendirici kalmıştır. Gerisi basitlik açısından değiştirildi.

Bilindiği gibi motoru besleyen voltajın frekansı azaldığında genliğinin de orantılı olarak azaltılması gerekir. Bunu yapmanın en kolay yolu, üretilen voltajın darbe genişliği modülasyonunu kullanmaktır. Bunun için ayrı bir jeneratör ve beş mikro devre kullanılır. Bu, motoru kontrol etmek için çift değişkenli bir direnç kullanılmasını ve iki jeneratörün kurulmasını gerektirdiğinden ve mikro devrelerin sayısı azaltılabileceğinden pek uygun değildir.

Darbe genişliği modülasyonunu uygulamak için cihazı ve kurulumunu basitleştiren farklı bir yöntem kullandım. Artık sabit süreli darbelerin frekans kontrollü bir jeneratörü, jeneratörün darbe tekrarlama oranının üçe bölücüsü, bir kontrol darbe şekillendiricisi ve DC-üç fazlı güç anahtarlarını kontrol eden optokuplörlerden oluşur. AC invertör.

Kontrol darbe şekillendirici, aldığı darbelerin frekansını altıya böler. Optokuplörlerin yayan diyotları, yalnızca mantıksal voltaj seviyesinin jeneratörün çıkışında ayarlandığı ve kontrol darbe şekillendiricisinin karşılık gelen çıkışındaki mantıksal voltaj seviyesinin ayarlandığı zaman aralıklarında akımın içinden akacağı şekilde bağlanır. düşük olarak ayarlayın. Bu nedenle, motor sargısına uygulanan voltajın her yarım döngüsü, aralarında ayarlanabilir duraklamalar bulunan, sabit süreli dokuz darbeden oluşur. Bu durumda frekansı azaldıkça görev döngüsünün artması nedeniyle sargılara verilen voltajın efektif değerinde istenilen yasaya göre otomatik olarak bir azalma meydana gelir.

Bu prensibi kullanan bir frekans regülatörünün ana osilatörünün şematik diyagramı Şekil 1'de gösterilmektedir. 1. 0,37KW üç fazlı motorlu eksenel fan güç kaynağı sistemi için tasarlanmıştır. Bir Schmitt tetikleyici DD3.4 ve transistör VT1 üzerine bir puls üreteci inşa edilmiştir. C9 kapasitörünün deşarj olduğu ve DD3.4 tetikleyicisinin çıkışının yüksek bir mantıksal seviyeye ayarlandığı ve paralel bağlı DD3.5 ve DD3.6 tetikleyicilerinin çıkışlarının düşük olarak ayarlandığı andan itibaren çalışmasını düşünelim.

Pirinç. 1. Frekans regülatörü ana osilatörün şematik diyagramı

Kondansatör C9, R12 direnci ve kapısındaki voltaja bağlı olan transistör VT1'in drenaj kaynağı direnci aracılığıyla şarj olmaya başlar. Belirli bir zamanda, kapasitör üzerindeki voltaj, tetikleyicinin üst anahtarlama eşiğini aşacak ve çıkış seviyesi düşecektir. Daha sonra C9 kapasitörü boşalmaya başlayacaktır. Kondansatördeki voltaj tetikleyicinin alt anahtarlama eşiğine ulaştıktan sonra her şey baştan tekrarlanacaktır.

DD3.4 tetikleyicisinin çıkışındaki düşük seviye darbesinin ve DD3.5 ve DD3.6 tetikleyicilerinin çıkışlarındaki yüksek seviye darbesinin süresi değişmez ve C9R13 devresinin zaman sabiti ile belirlenir. Darbeler arasındaki duraklamaların süresi, değişken direnç R3 tarafından ayarlanan alan etkili transistör VT1'in kapısındaki voltaja bağlıdır. Ne kadar yüksek olursa, transistörün drenaj kaynağı direnci o kadar düşük olur, bu nedenle darbeler arasındaki duraklama o kadar kısa olur ve tekrarlama frekansları o kadar yüksek olur. Maksimum frekansta, darbeler arasındaki duraklamalar minimum düzeydedir, bu nedenle motor sargılarına sağlanan voltaj, güç anahtarlarının voltajına yakındır.

Frekans azaldıkça duraklamaların süresi artar, bu da motor sargısındaki ortalama voltajın düşmesine neden olur.

Değişken direnç R3, motor devrini düzenlemek için kullanılır ve kesme direnci R4, minimum değerini ayarlamak için kullanılır. Direnç R12, darbeler arasındaki minimum duraklama süresini belirler.

Bu üreteç, 'dekinden daha karmaşıktır ancak çeşitli nedenlerden dolayı kullanılır. İlk olarak, değişken direnç R3'ün küçük direnci ile geniş bir frekans kontrol aralığı elde etmenizi sağlar. Değişken dirençlerin çoğunda, hareketli kontak metal kontaktan dirençli kaplamaya (veya tersi) geçtiğinde dirençte keskin bir değişiklik meydana gelir. Üstelik direncin nominal direnci ne kadar büyük olursa, bu özellik o kadar net bir şekilde kendini gösterir. Geleneksel bir jeneratörde ise geniş bir kontrol aralığı elde etmek için yüksek dirençli değişken dirençlere ihtiyaç vardır. Pratikte bu etki, değişken dirençli motor aşırı konuma yaklaştığında motor şaftının keskin bir sarsıntısı ve tükettiği akımda bir artış olarak kendini gösterir.

İkinci olarak, cihazı önemli ölçüde karmaşıklaştırmadan motorun sorunsuz bir şekilde çalıştırılması mümkün hale geldi. Bu, fanlar, özellikle de santrifüj olanlar için geçerlidir, çünkü pervanenin atalet momenti, kural olarak oldukça büyüktür ve bu, motorun, nominal akım tüketiminin önemli ölçüde fazla olmasıyla çalıştırma modunda uzun süreli çalışmasına katkıda bulunur.

Üçüncüsü, jeneratör frekansının DC voltajı değiştirilerek kontrol edilmesi nedeniyle, gerekirse motor mili hızının uzaktan kontrolünü organize etmek kolaydır.

Yumuşak başlatmayı uygulamak için C2, R1, R2, VD1 elemanlarının yanı sıra K2 rölesi kullanılır. Gücün açıldığı anda, K2 röle sargı devresi kesilir, U1-U6 optokuplörlerin yayan diyotlarının puls üretecinden bağlantısı kesilir ve C2 kapasitörü boşalır. Bu durumda, trimleme direnci R2, motorun çalışacağı jeneratörün minimum darbe tekrarlama oranını ayarlar. Minimum frekansın bir dereceye kadar değişken direnç R3'ün konumuna bağlı olduğuna dikkat edilmelidir.

SB1 "Başlat" düğmesine bastığınızda, K2 rölesi K2.2 kontaklarıyla birlikte optokuplörleri jeneratöre bağlayacaktır. Kondansatör C2, esas olarak R2 direnci aracılığıyla şarj olmaya başlayacaktır. Transistör kapısındaki voltaj ve dolayısıyla jeneratör frekansı giderek artar. C2 kapasitörünün kapasitansını seçerek motorun hızlanma hızını değiştirebilirsiniz. Jeneratör frekansı R3 değişken direnci tarafından belirlenen değere ulaştığında, VD1 diyotu kapanacaktır. R2 direnci üzerinden besleme voltajına şarj olan kapasitör C2, jeneratörün daha fazla çalışmasını etkilemez.

SB2 "Durdur" düğmesine bastığınızda, K2 rölesi optokuplörleri kapatır ve K2.1 kontakları C2 kapasitörünü boşaltır. Röle K1 düğümü kontrol eder akım koruması frekans regülatörü. Aşırı yüklendiğinde, K2 röle bobinine giden güç kaynağı devresini açar. Ek koruma için frekans regülatörü, 3 A kapatma akımına sahip bir devre kesici aracılığıyla ağa bağlanır.

Frekans regülatörünün yumuşak başlatma ve düğmeler kullanılarak kontrol edilmesi gerekmiyorsa, şemada noktalı çizgi ile gösterilen çerçevenin içindeki tüm elemanların kurulmasına gerek yoktur. Transistör VT1'in drenaj kaynağı bölümü yerine, reostat devresine göre 100 kOhm dirençli değişken bir direnç bağlanmalıdır. C9 kapasitörünün kapasitansını 470 nF'ye arttırmak ve R12 ve R13 dirençlerinin direncini buna göre seçmek daha iyidir.
200 Ohm ve 1,6 kOhm. U1-U6 optokuplörlerin yayan diyotlarının anotları, DD3.5 ve DD3.6 tetikleyicilerinin çıkışlarına doğrudan bağlanmalıdır.

DD3.4 tetikleyicisinin çıkışından, bölme katsayısı üçe ayarlanmış olan DD4 sayacının girişine darbeler gönderilir. Kontrol puls üreteci, DD2 mikro devresinin DD1, 3OR-NOT elemanlarının bir sayacı üzerine inşa edilmiştir ve Schmitt, DD3.1-DD3.3'ü tetikler. Çalışmaları ve'de yeterince ayrıntılı olarak anlatılmıştır.

Kontrol ünitesinin çalışması, Şekil 2'de gösterilen bazı noktalarındaki sinyallerin zamanlama diyagramlarıyla gösterilmektedir. 2. A fazının çıkış sinyalleri olarak, U1 ve U4 optokuplörlerin yayan diyotlarından akan akımlar gösterilmektedir. Söz konusu cihazdan farklı olarak, tüm işlemler jeneratörün frekansı ile senkronize olduğundan, farklı güç anahtarlarının açık durumları arasında, jeneratör darbeleri arasındaki duraklama süresine eşit ölü zaman At otomatik olarak sağlanır. Diyagramda belirtilen direnç R12 ve kapasitör C9 değerleri ve maksimum darbe frekansı ile süresi en az 30 μs'dir.

Pirinç. 2. Sinyal zamanlama diyagramları

Alan etkili transistör KP501A, BSN304 veya KP505 serisi ile değiştirilebilir. 74НСТ14 mikro devresi yerine, artan yük kapasitesi ile karakterize edilen fonksiyonel analoglarından KR1554TL2, 74AS14'ü kurmak daha iyidir. K561 serisinin mikro devreleri, daha az K176 burada kullanılmamalıdır.

Edebiyat

1. Naryzhny V. Hız kontrollü tek fazlı bir ağdan üç fazlı bir elektrik motoru için güç kaynağı. - Radyo, 2003, Sayı 12, s. 35-37.

2. Galichanin A. Asenkron motor için frekans kontrol sistemi. - Radyo, 2016, Sayı 6, s. 35-41.

3. Khitsenko V. Birinden üç aşama. - Radyo, 2015, Sayı 9, s. 42, 43.

Yayın tarihi: 17.05.2017

Okuyucu görüşleri

• Peter / 09.10.2018 - 17:16
  Kr1561le10 pin numaraları referans kitabına uymuyor
• İskender / 24.05.2017 - 19:40
  A fazının çıkış sinyalleri, U1 ve U4 optokuplörlerinin yayan diyotlarından U1 ve U2'ye kadar akan akımları gösterir. Sürücüler için sinyal neden ters çevrilir - (A, B, C)

Buluş, dönüştürücü teknolojili cihazlara ilişkindir ve 400 Hz frekansta uçaktaki yerleşik sistemlere güç vermek için kullanılabileceği gibi, 400 Hz veya 200 Hz frekansa sahip yüksek frekanslı bir alete güç sağlamak için de kullanılabilir. Teknik sonuç, tasarımın basitleştirilmesinden, cihazın ağırlığının ve boyutunun azaltılmasından, duraklatma jeneratörünün izlenmesi ve kontrol edilmesiyle çıkış voltajının güvenilirliğinin ve kalitesinin arttırılmasından oluşur. Bu amaçla, köprü devresine göre yapılmış, sırt sırta diyotlu tamamen kontrol edilebilir anahtarlar, yıldız devresine göre bağlanan faz yükleri ve bir kontrol ünitesi içeren talep edilen cihaz, teknik çözüm, bir ana osilatör, kontrol tuşlarını açmak için bir jeneratör duraklamaları, üç fazlı darbe dizisi jeneratörü ve çıkış gerilimi periyodu T ve yük güç faktörü cos φ n, giriş için parametre ayarlayıcıdan oluşan kontrol ünitesi Bunlardan biri yük devresine bağlıdır. Başka bir amaç, üç fazlı bir invertörü bir bağlantıyla kontrol etmek için bir yöntemdir. doğru akım kontrollü tuşların açılması arasında bir duraklama oluşturan bir kontrol ünitesi ile donatılmıştır ve cos φ n =1.0÷0.8 değerlerinde invertörün antifaz kollarının kontrollü tuşlarının açılması arasındaki duraklama süresi 0.05T÷'dir. 0,044T. 2 n.p. uçuş, 2 hasta.

Buluş, dönüştürücü teknolojisine sahip cihazlarla ilgilidir; 400 Hz frekansta uçaktaki sistemlere güç sağlamak için kullanılabileceği gibi, 400 Hz veya 200 Hz frekansına sahip yüksek frekanslı bir cihaza da güç sağlamak için kullanılabilir.

Üç fazlı invertörler bir DC bağlantısıyla bilinir; yük, kontrollü anahtarların açık durum süresi (λ) periyodun yarısı (λ = 180° el.) olan bir yıldız devresine göre bağlanır; burada yükteki faz voltajı iki aşamalı bir forma sahiptir [Dönüştürücü teknolojisi el kitabı. Ed. I.M. Chizhenko. Kiev. Yayınevi: Tekhnika, 1978, s. 131, 132, Şekil 3.38 ve 3.39b,c].

Bu tür invertörlerin dezavantajları, anahtarlama sırasında tüm fazların antifaz kontrollü valflerinden geçen akımların geçme olasılığı ve ayrıca yüksek katsayı nedeniyle nispeten düşük güvenilirliktir. doğrusal olmayan distorsiyon yani Çıkış voltajında ​​sinüzoidalden önemli bir fark.

Her fazın valfleri için üç fazlı kontrol darbeleri dizisi oluşturmaya yönelik şemalar vardır, ancak bunlar, antifaz valflerinin açılması arasındaki aralığın oluşturulmasına izin vermez [V.L. Popüler dijital mikro devreler: Dizin. - M.: Metalurji, 1988, s.59, Şekil 1.38a, b].

En yakın teknik çözüm Bu buluş, köprü devresine göre yapılmış, sırt sırta diyotlu, tamamen kontrol edilebilir anahtarlar, yıldız konfigürasyonunda bağlanan faz yükleri, bir kontrol ünitesi ve buna bağlı yardımcı anahtarlar içeren, DC bağlantılı üç fazlı bir eviricidir. karşılık gelen yük fazları ve ek bir kapasitör ve ana anahtarlar 5/12T iletken durumdadır ve yardımcı olanlar 1/12T'dir, burada T, çıkış voltajının periyodudur [Patent (RF) No. 2125761, N02M 7/5387,1999].

Dezavantajları bu cihazınöyle Büyük sayı ek unsurlar, karmaşıklık ve nispeten düşük güvenilirlik.

Talep edilen buluşla çözülmesi gereken problem, duraklama jeneratörünün izlenmesi ve kontrol edilmesi yoluyla tasarımın basitleştirilmesi, cihazın ağırlığının ve boyutunun azaltılması, çıkış voltajının güvenilirliğinin ve kalitesinin arttırılmasıdır.

Sorun, bir köprü devresine göre yapılmış, arka arkaya diyotlarla tamamen kontrol edilebilir anahtarlar içeren, bir yıldız devresine göre bağlanan faz yükleri içeren, DC bağlantılı üç fazlı bir invertörde, bir kontrol ünitesinin bulunmasıyla çözülür. buluşa göre, kontrol ünitesi bir ana osilatör, üç fazlı bir darbe sürücü dizisi ve girişi bağlı olan çıkış voltajı T ve yük güç faktörü cos φ n periyodu için bir parametre ayarlayıcı içerir. yük devresi, kontrollü tuşları açmak için duraklatma jeneratörü ve girişleri duraklatma jeneratörünün çıkışına bağlı olan invertörün karşılık gelen fazlarının antifaz kollarının tuşlarının kontrol darbelerinin birinci, ikinci, üçüncü kod çözücüsü Kontrollü tuşların ve üç fazlı darbe dizisi üretecinin karşılık gelen çıkışlarının açılması için, ana osilatörün çıkışı, kontrollü tuşların açılması için duraklatma üretecinin ilk girişine ve parametre ayarlayıcının ikinci girişine bağlanır. çıkış voltajının periyodu T ve yük güç faktörü cos φ n.

Sorun ayrıca, buluşa göre, invertörün antifaz kollarının kontrollü anahtarlarının cos φ n = 'de açılması arasındaki duraklamanın süresine göre, bir DC bağlantısı ile üç fazlı bir invertörün kontrol edilmesine yönelik bir yöntemle de çözülmektedir. 1,0÷0,8, 0,05T÷0,044T olarak ayarlanır.

Buluşun özü çizimlerle gösterilmektedir. Şekil 1, üç fazlı bir invertörün diyagramını göstermektedir, Şekil 2, gerilim zamanlama diyagramlarını göstermektedir.

İnvertör, bir terminal tarafından güç kaynağının (7) negatif terminaline ve diğeri karşılık gelen yüke bir köprü devresi aracılığıyla bağlanan, anahtarlara karşı paralel olarak bağlanan anahtarlar ve diyotlardan oluşan 1-6 güç modüllerinden oluşur. faz 8. Kontrol ünitesi (9), bir ana jeneratör (10), üç fazlı darbe dizisi üreteci (11), birinci kontrol darbe kod çözücüsü (12), ikinci kontrol darbe kod çözücüsü (13), her faz A, B, C'nin üçüncü kontrol darbe kod çözücüsü (14), duraklatma jeneratöründen oluşur. 15 ve çıkış gerilimi periyodu T için parametre ayarlayıcı, yük güç faktörü cos φ n 16 (Şekil 1).

Ana osilatörden (10) darbeler (U10) (Şekil 2), köprünün her bir kolunun üst ve alt güç modüllerine (1-6) kontrol darbeleri (U11) veren üç fazlı darbe dizisi üretecine (11) beslenir. Çıkış voltajının yarım döngüsü sırasında. İnverterin (tp) antifaz kollarının açılması arasındaki duraklamanın süresi, girişine ana osilatörden (10) darbelerin sağlandığı duraklatma üreteci (15) tarafından ayarlanır. Duraklatma üreteci (15) aynı anda birinciye bir duraklama getirir. 12, 13, 14 numaralı kontrol darbelerinin ikinci ve üçüncü kod çözücüleri. Darbeler, antifazın açılması arasında bir duraklama ile kontrol ünitesi 9'dan her köprü kolunun üst (U1) ve alt (U2) güç modüllerine 1-6 ulaşır. invertörün kolları. Çıkış voltajı T periyodu ve girişi ana osilatörden (10) darbeler alan yük güç faktörü cos φ n 16 için parametre ayarlayıcı, dönemin elde edilen değerlerine göre duraklatma jeneratörünü (15) izler ve kontrol eder. çıkış voltajının T, yük fazlarından 8 yük güç faktörü cos φ n.

Zamanlama diyagramlarından görülebileceği gibi, yük voltajı (U8), invertörün antifaz kollarının kontrollü anahtarlarının açılması arasında bir duraklama ile üç aşamalı bir şekle sahiptir, bu da faz voltajının şeklini sinüzoidal olana yaklaştırır. Bu, tek harmonik içeriğinde bir azalmaya yol açarak cihazın çıkış voltajının kalitesini artırır.

Yöntemin özel bir uygulamasına bir örnek.

Ana osilatörden (10), üst ve alt güç modüllerine (1-6) kontrol darbeleri gönderen üç fazlı darbe dizisi üretecine (11) darbeler beslenir. Cos φ n =1,0 değeri için invertörün antifaz kollarının açılması arasındaki duraklamanın süresi, 0,05T değerine eşit olacak şekilde duraklatma üreteci 15 tarafından ayarlanır. Duraklatma üreteci (15) aynı anda birinci, ikinci ve üçüncü kontrol darbe kod çözücülerine (12,13,14) 0.05T değerini verir. Darbeler, kontrol ünitesinden (9) her köprü kolunun üst ve alt güç modüllerine (1-6) invertörün antifaz kollarının açılması arasında 0,05 T değerine eşit bir duraklamayla gelir ve üç aşamalı bir çıkış voltajı oluşturur.

Bu üç fazlı invertörün kullanılması devreyi basitleştirmeyi, boyutları ve ağırlığı azaltmayı ve cihazın güvenilirliğini artırmayı mümkün kılar. Üç fazlı bir invertörü DC bağlantısıyla kontrol etme yöntemi, çıkış voltajının şeklini sinüzoidal'e yaklaştırır, bu da cos φ n = 1.0÷0.8 değerlerinde çıkış voltajının kalitesini artırır.

1. Bir köprü devresine göre yapılmış, arka arkaya diyotların bağlı olduğu, tamamen kontrol edilebilir anahtarlar içeren, yıldız devresine bağlı faz yükleri içeren, DC bağlantılı üç fazlı bir invertör, bir kontrol ünitesi; özelliği, kontrol ünitesinin bir ana osilatör, bir üç fazlı darbe dizisi jeneratörü ve çıkış voltajı T periyodu için bir parametre ayarlayıcı ve girişi yük devresine bağlı olan yük güç faktörü cos φ n, açma için duraklatma jeneratörü içerir kontrollü tuşlar ve invertörün ilgili fazlarının antifaz kollarının tuşlarının kontrol darbelerinin birinci, ikinci, üçüncü kod çözücüleri, girişleri kontrollü tuşların açılmasını sağlayan duraklatma jeneratörünün çıkışına bağlanır ve Üç fazlı darbe dizisi jeneratörünün karşılık gelen çıkışları, ana osilatörün çıkışı, kontrollü tuşların açılması için duraklatma jeneratörünün birinci girişine ve çıkış voltajı T periyodu için parametre ayarlayıcının ikinci girişine bağlanır ve yük güç faktörü cos φ n.

2. Üç fazlı bir invertörü DC bağlantısıyla kontrol etme yöntemi olup özelliği, invertörün antifaz kollarının kontrollü anahtarlarının cos φ n =1.0÷0.8'de açılması arasındaki duraklama süresinin 0.05÷0.044T olarak ayarlanmasıdır. .

Benzer patentler:

Buluş elektrik mühendisliğiyle, yani tek fazlı yarım köprü transistörlü invertörlerle ilgilidir, elektrik endüstrisinde kullanılması amaçlanır ve çeşitli ikincil güç kaynaklarında, örneğin elektrikli kaynak makinelerinde kullanılabilir. şarj cihazları, yüksek düzeyde stabilize edilmiş çıkış doğrultulmuş akımına sahip akım kaynakları vb.

Buluş, elektrik mühendisliği alanıyla ilgilidir ve bir doğru akım kontak ağıyla çalıştırılan asenkron çekişli motorlara sahip elektrikli demiryolu taşıtlarında, özellikle metro vagonlarının elektrikli demiryolu taşıtlarında kullanılabilir.

Buluş dönüştürücü teknolojisi ile ilgilidir ve metallerin indüksiyonla ısıtılması ve eritilmesi için kullanılabilir. .

Buluş elektrik mühendisliği alanıyla ilgilidir ve yüksek gerilim cihazlarında, dönen bir makinede veya bir motorda kullanılabilir. araç alternatif akımı doğru akıma veya tam tersi yönde dönüştürmek veya akımın şeklini, genliğini ve frekansını değiştirmek

Buluş elektrik mühendisliği alanıyla ilgilidir ve sürücülerde ve yüksek gerilim ekipmanlarında kullanılabilir. Teknik sonuç, valf konvertörü kullanan bir kurulumun tamamen arızalanmasını ortadan kaldırarak güvenilirliği arttırmaktır. Bir AC valf dönüştürücüsünde, frenleme direnci birkaç ayrı frenleme direncine (18) sahiptir; bunlar buna göre iki kutuplu bir alt modülün (14) ve oluşturulduklarında alt modüllerin (14) bir parçasıdır. seri bağlantı alt modüller seri olarak bağlanır ve en azından kısmen paralel bağlantılı bir enerji depolama cihazı (16) ile karşılık gelen ayrı bir frenleme direnci (18) ve frenleme konumunda akımın geçmesine izin veren kontrollü bir frenleme gücü yarı iletkeni (28) içerir. karşılık gelen ayrı bir frenleme direnci ( 18) ve normal çalışma modu konumunda, içinden geçen akımın akışını keser. 2n. ve 11 maaş uçuş, 12 hasta.

Buluş elektrik mühendisliği alanıyla ilgilidir ve çeşitli güç dönüştürücülerin, özellikle elektronik frekans dönüştürücülerin kontrol edilmesi için kullanılabilir. kablosuz iletişim. Teknik sonuç, kontrolün hızını ve doğruluğunu arttırmaktır. Yöntem ve sistemde Kablosuz kontrol anahtarlama cihazları, her güç dönüştürücü yüksek güçlü yarı iletken cihazlar içerir. Kontrol sinyalleri, kablosuz bir iletişim sistemi kullanılarak kontrol cihazı ile çok sayıda güç dönüştürücünün bir veya daha fazla kablosuz düğümü arasında iletilir. Kontrol sinyalleri, çok sayıda güç dönüştürücünün bir veya daha fazlasının yerel kablosuz düğümüne iletilir. Veri iletimi, yerel kablosuz düğümün zamanlama modülünün, kablosuz iletişim sisteminin zamanlama bilgisi kullanılarak senkronize edilebileceği şekilde kontrol bilgilerini içeren veri paketlerini içerir. Mevcut buluşun diğer yönleri, yöntemi kullanan bir sistemi içerir ve bilgisayar programı infaz için belirtilen yöntem. 3 N. ve 20 maaş uçuş, 3 hasta.

Buluş elektrik mühendisliği alanıyla ilgilidir ve yüke iletilen gücün düzenlenmesine yönelik cihazlarda kullanılabilir. Teknik sonuç, artan enerji verimliliği ve güvenilirliktir. Transistör köprüsünün çıkış devresinin birinci ve ikinci terminalleri arasına bağlanan, transistörler üzerinde yapılan köprü voltaj dönüştürücüsüne ek bir kapasitör devresi eklenir. En basit durumda, ek kapasitör devresinde bir kapasitör bulunur. Cihazın başka bir versiyonunda ek kapasitör devresi dört kapasitör şeklinde yapılmış olup, birinci, ikinci, üçüncü ve dördüncü kapasitörler sırasıyla birinci, ikinci, üçüncü ve dördüncü çıkış devrelerine paralel olarak bağlanır. güç transistörleri. 3 maaş uçuş, 4 hasta.

Buluş elektrik mühendisliği alanıyla ilgilidir ve güç kaynağı sistemlerinde ve invertör dönüştürücülerde kullanılabilir. Teknik sonuç, kullanıcılar ve tedarikçiler için artan güvenilirlik ve verimliliktir. Sistemler arası uyumsuzluğa çözüm sağlamaya yönelik yöntem ve aparat kesintisiz güç kaynağı Sinüzoidal olmayan salınım ve aktif güç faktörü düzeltmeli (PFC) yüklerin (BP), bir görev döngüsü ile yüke iletilmek üzere sinüsoidal olmayan bir sinyal salınımının (örneğin bir voltaj salınımı) oluşturulduğu aşamaları içerir. darbe genişliği modülasyonunun (PWM); çıkış sinyali örneklerini biriktirmek için bu sinüzoidal olmayan dalga formunun örneklenmesi ve istenen sinyal karakteristiğini (örneğin, rms sinyal seviyesi) yüke iletmek için çıkış sinyali örneklerine bağlı olarak sinüsoidal olmayan sinyal dalga formunu kontrol etmek üzere görev döngüsünün ayarlanması. Buluşun uygulamalarında, yük güç tüketiminin sırasıyla artması ve azalması durumunda çıkış görev döngüsü farklı şekilde ayarlanmaktadır. 3 N. ve 17 maaş uçuş, 14 hasta.

Buluş, elektrik enerjisi dönüştürücüleri, özellikle otonom voltaj çeviricileri ile ilgilidir ve genel endüstriyel ekipmanlarda ikincil güç kaynaklarında ve ayrıca demiryolu taşımacılığında lokomotifler için yardımcı dönüştürücülerde kullanılabilir. Buluşun teknik sonucu dönüştürücünün ağırlığının ve boyutlarının azaltılmasıdır. Belirtilen teknik sonuç, çıkışında bir kapasitör bulunan bir DC voltaj kaynağı içeren bir DC-AC dönüştürücünün, her biri bir transistör ve bir ters diyottan oluşan dört anahtardan oluşan bir köprü voltaj invertörünün, DC terminalleri kaynağın sabit voltajının çıkışına ve AC terminalleri transformatörün primer sargısına bağlı olan, ikincil sargı yüke bağlı olan kontrol sistemi, ayrıca transformatörün manyetik devresine, çıkışı kontrol sisteminin girişine bağlı, çıkışları girişlere bağlı bir Hall sensörü yerleştirilmiştir. birinci ve ikinci sürücülerin her biri köprü gerilim invertörünün seri bağlı iki anahtarını kontrol eder. 1 hasta.

Buluş üç fazlı kesintisiz güç kaynağı ile ilgilidir. Teknik sonuç, standart üç fazlı elektriğin yüke verilebilmesi için iki elektrik dönüştürücünün çalışmasında bir adım değişikliği kullanılmadan talep edilen buluşun uygulanmasından oluşur. Bu amaçla, talep edilen elektrik güç dönüştürücü devresi, her biri sinüzoidal bir sinyale sahip çok fazlı bir alternatif akım güç kaynağının bir fazına bağlanmak üzere tasarlanmış çok sayıda giriş hattı içeren bir giriş içerir; bir birinci nominal DC voltajına sahip bir birinci pozitif DC barasını, ikinci bir nominal DC voltajına sahip bir ikinci pozitif DC barasını, üçüncü bir nominal DC voltajına sahip bir birinci negatif DC barasını ve aşağıdaki özelliklere sahip bir ikinci negatif DC bara akımını içeren çok sayıda DC barası; dördüncü bir nominal DC gerilimi; her biri bir AC girişine ve çok sayıda DC barasından en az birine bağlanan, bir birinci güç dönüştürücü ve bir ikinci güç dönüştürücü içeren bir güç dönüştürücü devresi. 3 N. s. f - ly, 17 z. s. f - ly, 16 hasta.

Buluş elektrik mühendisliği alanıyla ilgilidir ve güç dönüştürücülerinde kullanılabilir. Teknik sonuç, güç faktöründe ve verimlilikte bir artıştır. DC bağlantısı (3), dönüştürücü devresinin (2) çıkışına paralel bağlanan bir kapasitör (3a) içerir ve DC bağlantısının titreşimli voltajını (vdc) üretir. İnvertör devresi (4), DC linkin (3) çıkışını komütasyon yoluyla AC'ye dönüştürür ve kendisine bağlı motora (7) AC sağlar. Kontrolör (5), invertör devresinin (4) anahtarlanmasını, motorun akımları (iu, iv ve iw) beslemenin dalgalanma voltajı (vin) ile senkronize olarak titreşecek şekilde kontrol eder. Kontrolör (5), motorun (7) yüküne veya motorun (7) çalışma durumuna göre invertör devresinin (4) anahtarlanmasını kontrol eder ve dalgalanma akımlarının (iu, iv ve iw) genliğini azaltır. ) motorun. 5 maaş uçuş, 5 hasta.

Buluş dönüştürücü teknolojisi alanıyla ilgilidir ve örneğin değişken AC elektrikli tahrik sistemlerinde ve ikincil güç kaynağı sistemlerinde kullanılabilir. Teknik sonuç, motor fazlarında düşük seviyede yüksek gerilim harmoniklerini korurken, her fazın akımının geçtiği devrenin minimum direncini sağlayarak güç kayıplarının azaltılmasına olanak tanıyan otonom bir gerilim invertörünün geliştirilmesinden oluşur. Bu amaçla, talep edilen cihaz, ters diyotlarla şöntlenen birkaç seri bağlı transistörden oluşan paralel bağlı üç yarım köprüden oluşan bir birinci elektrik köprüsü, paralel bağlı üç yarım köprüden oluşan ikinci bir altı kollu elektrik köprüsü içerir. her biri zıt güç terminalleri ile bağlanan iki transistörden oluşan iki seri bağlı transistör çiftinden ve üç seri bağlı kapasitörden oluşan bir voltaj bölücüden oluşur. Gerilim bölücünün birinci ve dördüncü çıkışları birinci elektrik köprüsünün girişlerine, ikinci ve üçüncü çıkışları ise ikinci elektrik köprüsünün girişlerine bağlanır. Birinci ve ikinci köprülerin aynı isimli yarım köprülerinin çıkışları birbirine bağlanır ve ilgili motor fazına bağlanır. 1 hasta.

Buluş, güç dönüştürücü teknolojisi ile ilgilidir ve yüke iletilen gücü düzenlemek için enerji açısından verimli bir darbeli yöntem uygulayan bir cihazdır. Teknik sonuç, artan enerji verimliliği ve güvenilirliktir. Cihaz, bir transistör köprü devresi oluşturan transistörler (güç kontrollü anahtarlar) ve transistör köprü devresinin iki terminalli bir yük devresini içeren bir itme-çekme köprüsü voltaj dönüştürücüsüdür. Seri olarak bağlanan birinci ve ikinci transistör köprü transistörleri, güç rayları arasına bağlanan bir birinci transistör devresini oluşturur. Transistör köprü devresinin seri olarak bağlanan üçüncü ve dördüncü transistörleri, güç veriyolları arasına bağlanan ikinci bir transistör devresini oluşturur. Birinci ve ikinci transistör devrelerinin orta noktaları sırasıyla transistör köprü devresinin çıkış devresinin birinci ve ikinci terminalleridir ve transistör köprü devresinin iki terminalli yük devresinin birinci ve ikinci terminalleri bunlara bağlanır . Birinci ve ikinci transistörler, birinci dizilerinin parafaz darbe sinyalleriyle kontrol edilir ve üçüncü ve dördüncü transistörler, ikinci dizilerinin parafaz darbe sinyalleriyle kontrol edilir. Parafazik darbe sinyallerinin ikinci dizisi, birinci diziye göre zaman açısından kaydırılır. Belirlenen hedeflere, ek bobinler ve kapasitörler içeren C devreleri eklenerek ulaşılır. Birinci indüktörün sargısının birinci terminali doğrudan transistör köprü devresinin çıkış devresinin birinci terminaline bağlanır ve birinci indüktörün sargısının ikinci terminali güç veri yollarına veya güç veriyoluna bağlanır. kapasitörler veya birinci C devresinin kapasitörü. İkinci indüktörün sargısının birinci terminali, transistör köprü devresinin çıkış devresinin ikinci terminaline doğrudan bağlanır ve ikinci indüktörün sargısının ikinci terminali, güç veri yollarına veya güç veriyoluna bağlanır. kapasitörler veya ikinci C devresinin kapasitörü. Önerilen cihazın devresinin ilk versiyonunda ek kapasitörler eklenir ve birinci ve ikinci transistör devrelerinde, içlerinde bulunan transistörlerin her biri veya bunlardan biri karşılık gelen ek kapasitör tarafından şöntlenir. Önerilen cihazın devresinin ikinci versiyonunda ek diyotlar eklenmiştir. Birinci indüktörün sargısının ikinci terminali, sırasıyla birinci ve ikinci ek diyotlar aracılığıyla birinci ve ikinci güç veri yollarına bağlanır. İkinci indüktörün sargısının ikinci terminali, sırasıyla üçüncü ve dördüncü ek diyotlar aracılığıyla birinci ve ikinci güç veri yollarına bağlanır. 2 maaş uçuş, 3 hasta.

Buluş, dönüştürücü teknolojisine sahip cihazlarla ilgilidir ve 400 Hz frekansta uçaktaki yerleşik sistemlere güç vermek için kullanılabileceği gibi, 400 Hz veya 200 Hz frekansa sahip yüksek frekanslı bir cihaza güç vermek için de kullanılabilir.

Bu makalede, frekanslı bir asenkron sürücünün güç devresinin kontrolünü uygulamanıza olanak tanıyan basit bir cihazın devresi anlatılmaktadır. Makale, asenkron motorlar için ev yapımı tek fazlı ağdan beslendikleri durumlar da dahil olmak üzere ev yapımı hız kontrol cihazlarının geliştirilmesi ve üretimi ile ilgilenen radyo amatörlerini hedefliyor.

Önemli Not. Makale, tam bir sürücü devresinin inşasının imkansız olduğu yardımcı sistemleri ele almamaktadır, yani: tüm sürücü üniteleri için güç kaynakları, düşük voltaj kontrol devresi ile invertör güç devresi (güç anahtarı sürücüleri) arasındaki arayüz devresi, ve invertör güç devresinin kendisi. Bu düğümlerin geliştirilmesi okuyucuların takdirine bırakılmıştır.

Frekans kontrollü (veya değişken) asenkron sürücü(bundan sonra sadece sürücü olarak anılacaktır) genellikle "besleme ağı - doğrultucu - filtre - üç fazlı voltaj invertörü - tahrikli asenkron motor (bundan sonra - IM)" şemasına göre inşa edilir. Tedarik ağı, buna göre evsel tek fazlı veya endüstriyel üç fazlı olabilir; redresör, tek veya üç fazlı yapılır. Kural olarak, L şeklindeki LC filtreleri, düşük güçlü sistemlerde filtre olarak kullanılır; geleneksel kenar yumuşatma C filtresinin kullanılması kabul edilebilir.

En karmaşık bileşen gerilim invertörüdür. Son yıllarda, tamamen kontrollü güç anahtarları - transistörler ( MOSFET veya IGBT) ve daha yakın zamanlarda yarı kontrollü anahtarlara (tristörler) dayalı devreler kullanıldı. İnvertörün görevi, doğru voltajdan frekans ve etkin değer olarak düzenlenmiş üç fazlı bir voltaj elde etmektir. Frekans regülasyonu özellikle zor değildir, ancak etkili voltaj değerini düzenlemek için PWM modülasyonunu kullanmanız gerekir ki bu da hiç de basit değildir.

İnverterin güç anahtarları, belirli bir algoritmaya göre özel bir kontrol kontrolörü (başka bir deyişle kontrol devresi) tarafından kontrol edilir. Kontrol algoritması, yalnızca çıkış voltajının frekansını ve etkin değerini düzenleyen fonksiyonların uygulanmasını değil, aynı zamanda güç anahtarlarının aşırı yüklere ve kısa devrelere karşı korunmasının uygulanmasını da içerir. Bazı durumlarda, IM şaftındaki torku düzenleme işlevleri ve amatör kullanımla ilgisi olmayan diğer özel görevler ek olarak uygulanır.

Tam bir fonksiyon setine sahip bir invertör kontrol devresi geliştirmek, bunu çok çeşitli elektronik meraklılarına önermek için çok karmaşık bir görevdir, ancak bunu kesilmiş bir biçimde çözmek mümkündür, ancak ev içi kullanım için yeterlidir (ve hatta bazı özel durumlar için bile). endüstriyel durumlar, örneğin havalandırma sürücüleri) - dergilerdeki makalelere bakın. 2001 için 4 numaralı Radyo Ve 2003 yılı için 12 numara(şu adresten indirilebilir) . Ne yazık ki, bu tasarımların çeşitli dezavantajları vardır; özellikle karışık yarı-analog-yarı-dijital yaklaşım, zayıf koruma sistemleri vb. nedeniyle parametrelerin düşük kararlılığı. Bu eksikliklerden kurtulma ve aynı zamanda genişleme çabası işlevsellik kontrol sistemi, ucuz bir mikrodenetleyici üzerinde bir voltaj invertör kontrol devresinin oluşturulmasıyla sonuçlandı (bkz. Resim 1), tekrarlanmak üzere önerilen.

Şekil 1. Devre şeması

Kısa özellikler ve özellikler:

• etkin voltaj değerinin frekansa doğrusal bağımlılığını uygulayan bir algoritma kullanılarak güç anahtarları için bir dizi kontrol darbesinin üretilmesi;
• invertör çıkış voltajı frekansının 5 ila 50 Hz arasında düzenlenmesi;
• invertör güç anahtarlarının kısa devre akımlarından hızlı koruma;
• koruma devresini özel bir sensör olarak akım sensörü olarak kullanma olasılığı (örneğin, L.E.M.) ve geleneksel bir şant;
• ek bir ekran bağlama imkanı seri arayüz akımı ve ayarlanan frekansı belirtmek için;
• devrenin aşırı basitliği - bir mikro denetleyici dahil yalnızca 4 yonga.

Devre ucuz bir mikrodenetleyici kullanıyor AT89C2051-24PI. Özel olarak geliştirilmiş bir program kullanarak gerekli tüm fonksiyonları yerine getirir.

Bağlayıcı XP3 besleme voltajını 5 V kontrol devresine (pim 1 ve 4) bağlamanın yanı sıra invertör güç anahtarı sürücülerini devreye (pim 12 - 17) bağlamaya yarar.

Bağlayıcı XP1İnvertör akım sensöründen gelen sinyali bağlamaya yarar. Bir firmaya ait akım sensörü kullanılıyorsa L.E.M. veya benzeri ise bir yük direnci gereklidir R0 direnci sensör tipine göre belirlenir. Sensör olarak şönt kullanılıyorsa bu dirence gerek yoktur. Şönt, invertörün DC devresinde kısa devre akımı olması durumunda, üzerindeki gerilim 3'ten 5 V'a düşecek şekilde tasarlanmalıdır. Gerilim önemli ölçüde düşükse, ek bir amplifikasyon aşaması gerekebilir. .

Koruma devresi bir karşılaştırıcıya dayanmaktadır DA1A ve tetikle DD1.1 ve bu şekilde çalışıyor. Koruma devresi üzerinden akım sensöründen gelen voltaj R1-VD1 karşılaştırıcının ters çevrilmeyen girişine gider DA1.A ve kırpma direncinden gelen eşik voltajı, ters çevirme girişine sağlanır. R2. Akım sensöründen gelen voltaj eşiği aştığında karşılaştırıcı çalışacak ve çıkışından yüksek bir mantık seviyesi tetikleyicinin saat girişine gidecektir. DD1.1 Mikrodenetleyiciyi sıfırlama durumuna getirmek için pin 5'ten gelen sinyali değiştirecek ve kullanacak. Tetik açma DD1.1 durumu devre bazında sıfırlamaya ayarlanmış R5-C1. Koruma devresini çalışma konumuna sıfırlamak ve böylece invertörü başlatmak için düğmeye kısa süre basın SB1.

Mikrodenetleyiciye sıfırlama sinyali geldiğinde DD2 durur, programını yürütmeye başlayacaktır. İlk olarak mikro denetleyici dahili olarak başlatılır ve ardından veri yolu arabelleği etkinleştirme sinyali gönderilir. DD3 "GEÇİT ". Bu tampon, koruma tetiklendiğinde çıkış kontrol sinyallerini hızlı bir şekilde kapatmak için kullanılır, çünkü mikro denetleyiciye bir sıfırlama sinyali geldiğinde, hat dahil tüm çıkış portlarında yüksek bir mantıksal seviye ayarlanır " GEÇİT ", çıktıları çevirir DD3 Z durumuna. Dirençler sayesinde R9-R14" işaretli kontrol devresi çıkışlarında VT1 " - "VT6 ", tüm invertör güç anahtarlarının kilitli durumuna karşılık gelen düşük bir mantıksal seviye ayarlanır. LED HL1 kontrol devresinin çalışma modunu gösterir: yeşil ışık "çalışma", kırmızı ışık "koruma"dır.

Koruma devresinin bu tasarımı, modern ucuz mikrodenetleyicilerin hızının korumayı uygulamak için açıkça yeterli olmamasından kaynaklanmaktadır. yazılım. Bu sadece kullanılan mikro denetleyici için değil aynı zamanda daha hızlı AVR'ler ve PIC'ler için de geçerlidir.

Bir direnç kullanma R8İnvertör çıkış gerilimi frekansının istenilen değeri ayarlanır. Motor konumu ne olursa olsun R8İnverter, çalışmaya başladıktan hemen sonra 5 Hz'lik bir voltaj frekansı için çıkış sinyalleri üretir. Daha sonra, bu direncin kaydırıcısının konumunu analiz ettikten sonra mikrodenetleyici, frekansı belirli bir seviyeye kadar kademeli olarak artırmaya başlar. Frekans 1 Hz'lik adımlarla ayrı ayrı değişir ve değişim hızı 2 Hz/sn'ye ayarlanır. Bu, IM'de şok akımlara ve tahrik mekanizmasında mekanik aşırı yüklere yol açabilecek çıkış frekansındaki ani değişiklikleri ortadan kaldırmak için yapılır.

Bağlayıcıya XP2 Ayarlanan ve mevcut frekans değerlerinin görüntülendiği seri arayüze sahip bir ekran bağlayabilirsiniz; devrenin çalışması için bir ekranın varlığı gerekli değildir. Yazarın versiyonunda altı yedi segmentte kullanılır LED göstergeler ve seri giriş ve paralel çıkışlı altı kayıt.

Şekil 2 PCB taraflarının çizimi

Şekil 3 Tahtadaki elemanların düzeni.

Kontrol devresi için bir baskılı devre kartı tasarlanmıştır (bkz. şekil 2). Devre elemanlarının yerleşimi gösterir Figür 3. Kullanılan konnektörler bu tip pin fişleridir. LÜTFEN. Mikrodenetleyici DD2 Yeniden programlamaya izin vermek için panele monte edilmiştir. İki renkli LED - herhangi bir kırmızı kristal bir dirence bağlanır R16. Düğme SB1- herhangi bir saat, kesme direnci R3 tip SP5-16, değişken R8- herhangi. Dirençlerin ve kapasitörlerin türü temel bir öneme sahip değildir; yalnızca elektrolitik kapasitörlerin voltajının en az 10 V olması önemlidir. Elektrolitik olmayan kapasitörler seramik disk kapasitörlerdir.

Kontrol devresinin çalışma algoritması, çıkış sinyallerinin şemaları ve invertörün çıkış voltajlarının ilgili şemaları (aktif yük ile) ile açıklanmaktadır - bkz. Şekil 4 Ve Şekil 5. Darbelerin süresi 1,11 milisaniyedir ve aralarındaki duraklamanın süresi (patlamanın içinde) frekansa bağlıdır ve 50 Hz'lik bir invertör çıkış voltajı frekansında yaklaşık 20 mikrosaniyedir (patlamayı tamamen ortadan kaldıran koruyucu bir aralık). İnvertörde aşırı akım oluşması olasılığı).

Şekil 4 Kontrol Devresi Çıkış Şeması

Şekil 5 Aktif yükte invertör çıkış gerilimlerinin şekli

Kontrol devresi yüksek güçlü bir invertör kullanılarak test edilmiştir. IGBT transistörler MBN1200C33(HITACHI), santrifüj fan üzerine yüklenmiş, 1500 rpm nominal dönüş hızına sahip 55 kW gücünde bir IM'nin bağlandığı. Kontrol devresinin çalışmasında herhangi bir arıza yaşanmadı. Yukarıda belirtilen kan basıncı ile invertörün çıkışındaki voltajın gerçek şekli osilogramlarla gösterilir - bkz. Şekil 6 Ve Şekil 7.

Şekil 6 Motordaki faz gerilimleri

Şekil 7 Motordaki faz gerilimleri

Devrenin yüksek kaliteli görüntüleri, baskılı devre kartı iletkenlerinin deseni, ikili dosyaürün yazılımı şuradan indirilebilir ve bazıları Ek Bilgiler Bu makalede ele alınmayan geri kalan sürücü ve invertör bileşenlerinin yapısına ilişkin ayrıntılar, burada yer alan ek makale ekinden edinilebilir.