Вход на сайт

Зарегистрировавшись на сайте Вы сможете добавлять свои материалы






Самодельные преобразователи частоты напряжения 1 фаза в 3 фазы


ЗГ для преобразователя 1 фазы в 3.

РадиоКот >Схемы >Питание >Преобразователи и UPS >

ЗГ для преобразователя 1 фазы в 3.

Перемещаясь по сайтам и форумам, довольно часто встречаю одну и ту же проблему: есть трехфазные асинхронные двигатели, но нет трехфазной питающей сети. Народ ухищряется как может - двигатели подключают к однофазной сети с помощью фазосдвигающего конденсатора, как результат - потеря мощности, в лучшем случае около 60%, плюс затрудненный старт двигателя даже под небольшими нагрузками. Есть, конечно, множество разных способов включения трехфазных двигателей в одну фазу, но всем им свойственен один и тот же недостаток - потеря мощности.
Наилучшим способом выхода из положения видится применение преобразователя 1 фазы в 3. Относительно не сложная схема, создает полноценное питание для трехфазных асинхронных двигателей и позволяет использовать их на полную мощность при питании от обычной городской одно фазной сети 220В/50Гц. В этой статье будет рассмотрен задающий генератор для такого преобразователя. Существует великое множество различных вариаций схем на эту тему. И в основном трехфазные ЗГ строятся на микроконтроллерах, конечно это оправдано тем, что схема упрощается фактически до одного корпуса и нескольких ключей. На лицо и выигрыш в цене и габаритах. Но, у схем построенных на МК есть один существенный недостаток - это плохая повторяемость, так как большинство радиолюбителей и самоделкиных как правило не владеет наукой о написании программ и дальнейшей прошивки микропроцессоров, в большинстве случаев посмотрев на описание такой схемы и почесав голову отказываются от повторения. При разработке схемы, которая здесь представлена, ставилась задача максимальной простоты, надежности и повторяемости, а так же доступности компонентов.
Схема создает на своих 6-ти выходах полноценный трехфазный сигнал с выдержанными фиксированными паузами (мертвое время) между импульсами (это необходимо для предотвращения сквозных токов через транзисторы силовых ключей), для управления трех транзисторных полумостов в диагонали которых будет подключаться трехфазный двигатель. Но об выходной части преобразователя в следующей статье, а сейчас мы рассмотрим работу задающего генератора.

На элементах 1...3 микросхемы DD1 построен генератор импульсов, задающий частоту генератора. Импульсы с тактового генератора подаются на счетные входы счетчиков К561ИЕ8. Счетчики включены таким образом, что их выходы создают сдвиговый регистр из 20 выходов, то есть последовательность перебегающего по 20 выходам импульса, по порядку очередности. Это своеобразный "пластилин" из которого можно формировать импульсы необходимой последовательности для 3 фазного ПН.
Основные требования к сигналу такие:
1. Необходимо получить три импульса сдвинутые относительно друг друга по времени на 120 градусов, на трех независимых выходах ЗГ.
2. Так же необходимо получить еще три импульса, но уже в противофазе к первому пункту.
3. Ну и было бы весьма замечательно получить небольшие паузы между импульсами так называемый death time (мертвое время).
Это необходимо для того что бы исключить сквозные токи на транзисторных ключах которые могут вывести их из строя, так как в силовой части преобразователя применяются три полумоста, в диагонали которых будет включен электродвигатель. Но об этом позже, я упомянул эту часть только для того что бы было ясно для чего необходим death time. Именно такой сигнал и "слеплен" на приложенной схемке.

Что бы вживую посмотреть как это все работает можно скачать программу MULTISIM 10, например тут.
После чего можно взять прилагаемый файл проекта трехфазного ЗГ и посмотреть осциллограмы выходов.

Файлы:
Файл проекта для MULTISIM 10.
Печатная плата.

Вопросы, как всегда в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Как сделать трехфазную схему частотно-регулируемого привода

Представленная трехфазная схема частотно-регулируемого привода (, разработанная мной, ) может использоваться для управления скоростью любого трехфазного щеточного двигателя переменного тока или даже бесщеточного двигателя переменного тока. Идея была предложена г-ном Томом

Использование частотно-регулируемого привода

Предлагаемая трехфазная схема частотно-регулируемого привода может универсально применяться для большинства трехфазных двигателей переменного тока, где эффективность регулирования не слишком важна.

Его можно специально использовать для управления скоростью асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором в режиме разомкнутого контура, а также, возможно, в режиме замкнутого контура, который будет обсуждаться в более поздней части статьи.

Модули, необходимые для 3-фазного инвертора

Для проектирования предлагаемой схемы трехфазного частотно-регулируемого привода или частотно-регулируемого привода по существу необходимы следующие основные этапы схемы:

  1. Схема ШИМ-регулятора напряжения
  2. Трехфазный H-мост со стороны высокого / низкого давления Схема драйвера
  3. Схема трехфазного генератора
  4. Схема преобразователя напряжения в частоту для генерации параметра В / Гц.

Давайте изучим детали функционирования вышеперечисленных этапов с помощью следующего пояснения:

Простую схему контроллера напряжения PWM можно увидеть на схеме, приведенной ниже:

Контроллер PWM

Я уже включил и объяснил функционирование вышеуказанного каскада генератора ШИМ, который в основном предназначен для генерации переменного выходного сигнала ШИМ на выводе 3 микросхемы IC2 в ответ на потенциал, приложенный к выводу 5 той же микросхемы.

Предустановка 1K, показанная на схеме, представляет собой ручку управления среднеквадратичным значением, которую можно соответствующим образом отрегулировать для получения желаемой пропорциональной величины выходного напряжения в форме ШИМ на выводе 3 IC2 для дальнейшей обработки. Он настроен на создание соответствующего выходного сигнала, который может быть эквивалентен среднеквадратическому напряжению сети 220 В или 120 В переменного тока.

Схема драйвера H-моста

На следующей схеме ниже показана схема трехфазного драйвера H-моста с одной микросхемой, использующая микросхему IRS2330.

Дизайн выглядит незамысловатым, поскольку большая часть сложностей решается встроенными в микросхемы сложной схемой.

Хорошо рассчитанный трехфазный сигнал подается на входы HIN1 / 2/3 и LIN1 / 2/3 IC через каскад генератора трехфазных сигналов.

Выходы IC IRS2330 можно увидеть интегрированными с 6 МОП-транзисторами или мостовой сетью IGBT, стоки которых соответствующим образом настроены с двигателем, которым необходимо управлять.

Затворы МОП-транзистора / БТИЗ нижнего уровня интегрированы с выводом № 3 IC2 описанного выше каскада схемы генератора ШИМ для инициирования инжекции ШИМ в каскад мостового МОП-транзистора.Это регулирование в конечном итоге помогает двигателю набрать желаемую скорость в соответствии с настройками (с помощью предустановки 1 k на первой диаграмме).

На следующей схеме мы визуализируем требуемую схему генератора трехфазных сигналов.

Конфигурирование схемы 3-фазного генератора

Трехфазный генератор построен на паре КМОП-микросхем CD4035 и CD4009, которые генерируют 3-фазные сигналы с точными размерами по показанным выводам.

Частота трехфазных сигналов зависит от поданных входных тактовых импульсов, которые должны быть в 6 раз больше предполагаемого трехфазного сигнала.Это означает, что если требуемая 3-фазная частота составляет 50 Гц, тактовая частота на входе должна быть 50 x 6 = 300 Гц.

Это также подразумевает, что указанные выше тактовые частоты могут изменяться, чтобы изменять эффективную частоту ИС драйвера, которая, в свою очередь, отвечает за изменение рабочей частоты двигателя.

Однако, поскольку вышеуказанное изменение частоты должно быть автоматическим в ответ на изменение напряжения, преобразователь напряжения в частоту становится важным. На следующем этапе обсуждается простая точная схема преобразователя напряжения в частоту для требуемой реализации.

Как создать постоянное соотношение V / F

Обычно в асинхронных двигателях, чтобы поддерживать оптимальную эффективность скорости и момента вращения двигателя, необходимо контролировать скорость скольжения или скорость ротора, что, в свою очередь, становится возможным при поддержании постоянное соотношение В / Гц. Поскольку магнитный поток статора всегда постоянен независимо от входной частоты питающей сети, скорость ротора становится легко управляемой, поддерживая постоянным отношение В / Гц.

В режиме разомкнутого контура это можно сделать грубо, поддерживая заранее определенные отношения В / Гц и вводя их вручную.Например, на первой диаграмме это можно сделать, соответствующим образом отрегулировав предустановку R1 и 1K. R1 определяет частоту, а 1K регулирует среднеквадратичное значение выходного сигнала, поэтому, соответствующим образом отрегулировав два параметра, мы можем вручную установить требуемую величину В / Гц.

Однако, чтобы получить относительно точное управление крутящим моментом и скоростью асинхронного двигателя, мы должны реализовать стратегию замкнутого контура, в которой данные о скорости скольжения должны подаваться в схему обработки для автоматической регулировки отношения В / Гц, чтобы что это значение всегда остается примерно постоянным.

Реализация обратной связи по замкнутому контуру

Первую диаграмму на этой странице можно соответствующим образом изменить для проектирования автоматического регулирования В / Гц с обратной связью, как показано ниже:

На приведенном выше рисунке потенциал на выводе № 5 IC2 определяет ширина SPWM, генерируемого на выводе №3 той же ИС. SPWM генерируются путем сравнения выборки пульсаций напряжения сети 12 В на выводе № 5 с треугольной волной на выводе № 7 микросхемы IC2, которая подается на МОП-транзисторы нижнего уровня для управления двигателем.

Первоначально этот SPWM установлен на некотором отрегулированном уровне (с использованием 1K perset), который запускает вентили IGBT нижней стороны трехфазного моста для инициирования движения ротора на заданном уровне номинальной скорости.

Как только ротор ротора начинает вращаться, подключенный тахометр с роторным механизмом вызывает пропорциональное увеличение напряжения на выводе № 5 IC2, это пропорционально приводит к расширению SPWM, вызывая большее напряжение на катушках статора мотор.Это вызывает дальнейшее увеличение скорости ротора, вызывая большее напряжение на выводе № 5 IC2, и это продолжается до тех пор, пока эквивалентное напряжение SPWM не перестанет увеличиваться, и синхронизация ротора статора не станет устойчивой.

Вышеупомянутая процедура автоматически регулируется в течение всего периода эксплуатации двигателя.

Как сделать и интегрировать тахометр

На следующей диаграмме можно увидеть простую конструкцию тахометра, его можно интегрировать с роторным механизмом, чтобы частота вращения могла питать основание BC547.

Здесь данные о скорости ротора собираются от датчика Холла или сети ИК-светодиодов / датчиков и передаются на базу T1.

T1 колеблется на этой частоте и активирует схему тахометра, созданную путем соответствующей настройки моностабильной схемы IC 555.

Выходной сигнал вышеупомянутого тахометра изменяется пропорционально входной частоте на базе T1.

По мере увеличения частоты напряжение на крайнем правом выходе D3 также растет и наоборот, что помогает поддерживать отношение В / Гц на относительно постоянном уровне.

Как управлять скоростью

Скорость двигателя с использованием постоянного напряжения / частоты может быть достигнута путем изменения частотного входа на тактовом входе IC 4035. Это может быть достигнуто путем подачи переменной частоты от нестабильной схемы IC 555 или любой другой стандартная нестабильная схема для тактового входа IC 4035.

Изменение частоты эффективно изменяет рабочую частоту двигателя, что соответственно снижает скорость скольжения.

Это обнаруживается тахометром, и тахометр пропорционально снижает потенциал на выводе № 5 микросхемы IC2, который, в свою очередь, пропорционально снижает содержание SPWM на двигателе, и, следовательно, напряжение двигателя уменьшается, обеспечивая изменение скорости двигателя с правильное требуемое соотношение V / F.

Самодельный преобразователь V в F

В приведенной выше схеме преобразователя напряжения в частоту используется микросхема IC 4060, и ее частотно-зависимое сопротивление зависит от сборки светодиодов / LDR для предполагаемых преобразований.

Узел светодиода / LDR запечатан внутри светонепроницаемой коробки, а LDR размещен на частотно-зависимом резисторе 1M IC.

Поскольку реакция LDR / LDR довольно линейна, изменяющееся свечение светодиода на LDR генерирует пропорционально изменяющуюся (увеличивающуюся или уменьшающуюся) частоту на выводе 3 ИС.

FSD или диапазон В / Гц каскада можно установить, соответствующим образом настроив резистор 1M или даже значение C1.

Светодиод указывает на то, что напряжение выводится и загорается через ШИМ от первого каскада схемы ШИМ. Это означает, что по мере изменения ШИМ будет изменяться и освещение светодиода, что, в свою очередь, приведет к пропорциональному увеличению или уменьшению частоты на выводе 3 микросхемы IC 4060 на приведенной выше диаграмме.

Интеграция преобразователя с VFD

Эта изменяющаяся частота от IC 4060 теперь просто должна быть интегрирована с входом синхронизации трехфазного генератора IC CD4035.

Вышеупомянутые этапы являются основными составляющими для создания 3-фазной схемы частотно-регулируемого привода.

Теперь было бы важно обсудить шину постоянного тока, необходимую для питания контроллеров двигателей IGBT, и процедуры настройки для всей конструкции.

Шина постоянного тока, подключенная к рельсам H-моста IGBT, может быть получена путем выпрямления доступного трехфазного сетевого входа с использованием следующей конфигурации схемы. Шины IGBT DC BUS подключаются к точкам, обозначенным как «нагрузка»

Для однофазного источника выпрямление может быть реализовано с использованием стандартной конфигурации сети с 4 диодными мостами.

Как настроить предлагаемую трехфазную схему частотно-регулируемого привода

Это можно сделать в соответствии со следующими инструкциями:

После подачи напряжения шины постоянного тока на IGBT (без подключенного двигателя) отрегулируйте предустановку ШИМ 1k до напряжение на шинах становится равным заданному напряжению двигателя.

Затем настройте предустановку IC 4060 1M, чтобы настроить любой из входов IC IRS2330 на требуемый правильный уровень частоты в соответствии с заданными характеристиками двигателя.

После завершения вышеуказанных процедур указанный двигатель может быть подключен и запитан с разными уровнями напряжения, параметром В / Гц и подтвержден для автоматических операций В / Гц на подключенном двигателе.

.

2 Объяснение простых схем преобразователя напряжения в частоту

Схема преобразователя напряжения в частоту преобразует пропорционально изменяющееся входное напряжение в пропорционально изменяющуюся выходную частоту.

В первой конструкции используется микросхема IC VFC32, которая представляет собой усовершенствованное устройство преобразования напряжения в частоту от BURR-BROWN, специально разработанное для получения чрезвычайно пропорциональной частотной характеристики подаваемому входному напряжению для заданного применения схемы преобразователя напряжения в частоту.

Как работает устройство

Если входное напряжение изменяется, выходная частота следует этому и изменяется пропорционально с большой степенью точности.

Выход микросхемы представляет собой транзистор с открытым коллектором, которому просто требуется внешний подтягивающий резистор, подключенный к источнику 5 В, чтобы выход был совместим со всеми стандартными устройствами CMOS, TTL и MCU.

Можно ожидать, что выходной сигнал этой ИС будет устойчивым к шумам и с превосходной линейностью.

Полный диапазон преобразования выходного сигнала определяется включением внешнего резистора и конденсатора, размеры которых могут быть выбраны для получения достаточно широкого диапазона отклика.

Основные характеристики VFC32

Устройство VFC32 также имеет функцию работы в обратном порядке, то есть его можно настроить для работы также как преобразователь частоты в напряжение с аналогичной точностью и эффективностью. Об этом мы подробно поговорим в следующей статье.

ИС может поставляться в различных упаковках в зависимости от требований вашего приложения.

На первом рисунке ниже изображена стандартная конфигурация схемы преобразователя напряжения в частоту, где R1 используется для настройки диапазона обнаружения входного напряжения.

Включение обнаружения полной шкалы

Резистор 40 кОм может быть выбран для получения обнаружения входа полной шкалы от 0 до 10 В, другие диапазоны могут быть достигнуты простым решением следующей формулы:

R1 = Vfs / 0.25 мА

Предпочтительно R1 должен быть типа MFR для обеспечения повышенной стабильности. Регулируя значение R1, можно уменьшить доступный диапазон входного напряжения.

Для достижения регулируемого выходного диапазона FSD вводится C1, значение которого может быть соответствующим образом выбрано для назначения любого желаемого диапазона преобразования выходной частоты, здесь, на рисунке, он выбран, чтобы дать шкалу от 0 до 10 кГц для входного диапазона от 0 до 10 В. .

Однако следует отметить, что качество C1 может напрямую влиять на линейность или точность вывода, поэтому рекомендуется использовать конденсатор высокого качества.Тантал, возможно, станет хорошим кандидатом для этого типа области применения.

Для более высоких диапазонов порядка 200 кГц и выше можно выбрать конденсатор большей емкости для C1, в то время как R1 можно установить на 20 кОм.

Соответствующий конденсатор C2 не обязательно влияет на работу C1, однако значение C2 не должно выходить за заданный предел. Значение для C2, как показано на рисунке ниже, не следует понижать, хотя увеличение его значения выше этого может быть нормальным. означает, что выходной каскад, подключенный к этому выводу, будет испытывать только отклик понижающегося напряжения / тока (низкий логический уровень) для предложенного преобразования напряжения в частоту.

Чтобы получить переменную логическую реакцию вместо только ответа «понижающийся ток» (низкий логический уровень) от этой распиновки, нам необходимо подключить внешний подтягивающий резистор с питанием 5 В, как показано на второй диаграмме выше.

Это обеспечивает попеременно изменяющуюся логическую реакцию высокого / низкого уровня в этой распиновке для подключенного каскада внешней схемы.

Возможные применения

Описанная схема преобразователя напряжения в частоту может использоваться для многих приложений, специфичных для пользователя, и может быть адаптирована для любых соответствующих требований.Одним из таких приложений может быть создание цифрового измерителя мощности для записи потребления электроэнергии для данной нагрузки.

Идея состоит в том, чтобы подключить резистор, считывающий ток, последовательно с рассматриваемой нагрузкой, а затем интегрировать развивающийся ток на этом резисторе с описанной выше схемой преобразователя напряжения в частоту.

Поскольку ток, нарастающий на чувствительном резисторе, будет пропорционален потребляемой нагрузке, эти данные будут точно и пропорционально преобразованы в частоту с помощью описанной схемы.

Преобразователь частоты может быть дополнительно интегрирован со схемой частотомера IC 4033 для получения цифровых откалиброванных показаний потребления нагрузки, и это может быть сохранено для будущей оценки.

Предоставлено: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/vfc32.pdf

2) Использование IC 4151

Следующая высокопроизводительная схема преобразователя частоты в напряжение построена на основе нескольких компонентов и ИС на основе коммутационной схемы. При значениях деталей, указанных на схеме, коэффициент преобразования достигается с линейной характеристикой прибл.1%. При подаче входного напряжения от 0 до 10 В оно преобразуется в пропорциональную величину выходного напряжения прямоугольной формы от 0 до 10 кГц.

С помощью потенциометра P1 можно настроить схему так, чтобы входное напряжение 0 В генерировало выходную частоту 0 Гц. Компонентами, отвечающими за фиксацию частотного диапазона, являются резисторы R2, R3, R5, P1 вместе с конденсатором C2.

Применяя формулы, показанные ниже, можно преобразовать отношение напряжения к частоте преобразования, чтобы схема работала очень хорошо для нескольких уникальных приложений.

При определении произведения T = 1.1.R3.C2 вы должны убедиться, что оно всегда меньше половины минимального периода вывода, то есть положительный выходной импульс всегда должен быть минимальным до тех пор, пока отрицательный импульс.

f0 / Uin = [0,486. (R5 + P1) / R2. R3. C2]. [кГц / В]

T = 1,1. R3. C2

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем сайта: https: // www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими новаторскими идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

Реализуйте трехфазный источник напряжения с программируемым изменение во времени амплитуды, фазы, частоты и гармоник

Положительная последовательность

Амплитуда в вольтах, среднеквадратичная фаза, фаза в градусах и частота в герцах составляющая прямой последовательности трех напряжений. По умолчанию [100 0 60] .

Внутренние напряжения фаз B и C отстают от фазы A на 120 и 240 градусов, соответственно ([0 -120 +120]).

Изменение времени

Укажите параметр, для которого вы хотите запрограммировать время вариация. Выберите Нет (по умолчанию), если вы не хотят программировать изменение параметров источника во времени. Выберите Amplitude , если хотите запрограммировать изменение амплитуды во времени. Выберите Phase , если вы хотите запрограммировать изменение фазы во времени. Выберите Частота , если вы хотите запрограммировать изменение частоты во времени.

Изменение времени относится к трем фазам источника. за исключением случая, когда параметр Тип изменения установлен установить на Таблица пар амплитуд . В этом В этом случае вы можете применить изменение только к фазе A.

Тип изменения

Укажите тип изменения, применяемого к параметру задается параметром Изменение во времени параметра . Выберите Step , чтобы запрограммировать изменение шага. Выберите Ramp , чтобы запрограммировать изменение линейного изменения.Выберите Modulation , чтобы запрограммировать модулированный вариация. Выберите Таблица пар амплитуд от до запрограммировать серию ступенчатых изменений амплитуд в определенные моменты времени.

Таблица пар амплитуд опция доступно, только если Изменение времени параметра установлено значение , Амплитуда .

Таблица пар амплитуд по умолчанию когда Изменение времени установлено на Амплитуда . Шаг есть значение по умолчанию, когда Изменение времени установлено на Фаза или Частота .

Изменение только фазы A

Если выбрано, запрограммированное изменение амплитуды во времени применяется только к фазе А трехфазного программируемого Блок источника напряжения. По умолчанию очищен.

Этот параметр доступен, только если время изменение параметра установлено на Амплитуда и тип изменения параметр установлен на Таблица амплитудных пар пар.

Значения амплитуды (pu)

Определяет точки изменения амплитуды напряжения источник во время моделирования.Указанные значения указаны в о.у. на основе от амплитуды прямой последовательности источника напряжения. Соответствующие время, когда будет иметь место изменение, определяется временем . значения параметра. По умолчанию [1 0,8 1,2 1,0] .

Этот параметр доступен, только если время изменение параметра установлено на Амплитуда и тип изменения параметр установлен на Таблица амплитудных пар .

Значения времени

Задает время перехода амплитуды в секундах изменение, определенное в параметре Значения амплитуды (pu) .По умолчанию [0 0,1 0,15 0,2] .

Этот параметр доступен только в том случае, если Изменение времени параметра устанавливается на Амплитуда и Тип изменения Параметр установлен на Таблица амплитудных пар .

Величина шага

Этот параметр доступен, только если параметр Тип изменения установлен на Шаг .

Укажите амплитуду изменения шага.Вариация амплитуды задается в о.е. амплитуды прямой последовательности. По умолчанию 0,5 .

Скорость изменения

Этот параметр доступен, только если параметр Тип изменения установлено значение Ramp .

Укажите скорость изменения в вольтах / секундах. Скорость изменения напряжения указывается в (о.е. напряжения прямой последовательности) в секунду. По умолчанию 10 .

Амплитуда модуляции

Этот параметр доступен, только если тип параметра изменения устанавливается на Модуляция .

Укажите амплитуду модуляции для параметра источника который указан в параметре Изменение времени параметра . Когда изменяющейся величиной является амплитуда напряжения, амплитуда модуляции задается в о.е. амплитуды прямой последовательности. По умолчанию 0,3 .

Частота модуляции

Этот параметр доступен, только если параметр Тип изменения установлен на Модуляция .

Укажите частоту модуляции для параметра источника указанное в Изменение во времени параметра . По умолчанию 2 .

Время изменения (с)

Укажите время в секундах, когда запрограммированное изменение времени вступает в силу и время, когда оно прекращается. По умолчанию [1 2] .

Генерация основной гармоники и / или гармоники

Если выбрано, можно запрограммировать наложение двух гармоник от основного напряжения источника.По умолчанию очищен.

A: [Order Amplitude Phase Seq]

Этот параметр доступен только в том случае, если Fundamental и / или установлен флажок «Генерация гармоник ».

Укажите порядок, амплитуду, фазу и тип последовательности (1 = положительная последовательность; 2 = отрицательная последовательность; 0 = нулевая последовательность) первой гармоники, которая будет наложена на основной сигнал. Напряжение гармоники указывается в о.е. прямой последовательности. напряжение.По умолчанию [3 0,2 -25 0] .

Укажите 1 для порядка гармоник и 0 или 2 для последовательность для создания дисбаланса напряжений без гармоник.

B: [Order Amplitude Phase Seq]

Этот параметр доступен только в том случае, если Fundamental и / или установлен флажок «Генерация гармоник ».

Укажите порядок, амплитуду, фазу и тип последовательности (0 = нулевая последовательность, 1 = положительная последовательность, 2 = отрицательная последовательность) второй гармоники, которая будет наложена на основной сигнал.Напряжение гармоники указывается в о.е. прямой последовательности. напряжение. По умолчанию [2 0,15 35 2] .

Укажите 1 для порядка гармоник и 0 или 2 для последовательность для создания несимметрии напряжения без гармоник.

Время (с)

Этот параметр включен, только если Fundamental и / или установлен флажок «Генерация гармоник ».

Укажите время в секундах, в течение которого генерируется гармоника. накладывается на основной сигнал и время его остановки.По умолчанию [0,05 3] .

.

Трехфазный двигатель, работающий от однофазного источника питания

Трехфазный асинхронный электродвигатель переменного тока широко используется в промышленном и сельскохозяйственном производстве благодаря своей простой конструкции, низкой стоимости, простоте обслуживания и эксплуатации. Трехфазный двигатель переменного тока использует трехфазный источник питания (3 фазы 220 В, 380 В, 400 В, 415 В, 480 В и т. Д.), Но в некоторых реальных приложениях у нас есть только однофазные источники питания (1 фаза 110 В, 220 В, 230 В, 240 В и т. Д.). .), особенно в бытовой технике. В случае, если трехфазные машины работают от однофазных источников питания, есть 3 способа сделать это:

  1. Перемотка мотора
  2. Купить GoHz VFD
  3. Купить преобразователь частота / фаза

I: Перемотка двигателя
Необходимо выполнить некоторые работы по преобразованию работы трехфазного двигателя в однофазное питание.Здесь вы узнаете, как преобразовать трехфазный двигатель 380 В для работы от однофазного источника питания 220 В.

Принцип перемотки
Трехфазный асинхронный двигатель использует три взаимно разделенных угла 120 ° сбалансированного тока через обмотку статора для создания изменяющегося во времени вращающегося магнитного поля для привода двигателя. Прежде чем говорить об использовании трехфазного асинхронного двигателя, переводимого для работы от однофазного источника питания, мы должны разъяснить вопрос создания вращающегося магнитного поля однофазного асинхронного двигателя, поскольку однофазный двигатель может быть запущен только после установления вращающегося магнитного поля. .Причина отсутствия начального пускового момента в том, что однофазная обмотка в магнитном поле не вращается, а пульсирует. Другими словами, он зафиксирован относительно статора. В этом случае пульсирующее магнитное поле статора взаимодействует с током в проводнике ротора и не может генерировать крутящий момент, потому что нет вращающегося магнитного поля, поэтому двигатель не может быть запущен. Однако положение двух обмоток внутри двигателя имеет разный угол наклона. Если он пытается произвести ток другой фазы, у двухфазного тока есть определенная разность фаз во времени, чтобы создать вращающееся магнитное поле.Таким образом, статор однофазного двигателя должен иметь не только рабочую обмотку, но и пусковую. В соответствии с этим принципом мы можем использовать трехфазную обмотку трехфазного асинхронного двигателя и сдвинуть одну из обмоток с помощью конденсатора или индуктивности, чтобы две фазы могли проходить через разный ток, чтобы установить вращающееся магнитное поле, чтобы управлять двигателем. Когда трехфазный асинхронный двигатель использует однофазный источник питания, мощность составляет только 2/3 от исходной.

Метод перемотки
Чтобы использовать трехфазный двигатель на однофазном источнике питания, мы можем последовательно соединить любые двухфазные катушки обмотки, а затем подключить к другой фазе. В это время магнитный поток в двух обмотках имеет разность фаз, но рабочая обмотка и пусковая обмотки подключены к одному источнику питания, поэтому ток одинаковый. Следовательно, подключите конденсатор, катушку индуктивности или резистор к пусковой обмотке последовательно, чтобы ток имел разность фаз.Для увеличения пускового момента соединения можно использовать автотрансформатор для увеличения напряжения однофазного источника питания с 220 В до 380 В, как показано на рисунке 1.

Малогабаритные двигатели общего назначения имеют Y-образное соединение. Для трехфазного асинхронного двигателя Y-типа клемма обмотки конденсатора C подключается к клемме пуска автотрансформатора. Если вы хотите изменить направление вращения вала, подключите его, как показано на рисунке 2.

Если вы не хотите повышать напряжение, источник питания 220 В также может использовать это.Поскольку исходная трехфазная обмотка напряжения питания 380 В теперь используется для источника питания 220 В, напряжение слишком низкое, поэтому крутящий момент слишком низкий.

Рисунок 3 Слишком низкий крутящий момент проводки. Если вы хотите увеличить крутящий момент, вы можете подключить конденсатор фазовой синхронизации к двухфазной обмотке катушки и использовать ее в качестве пусковой. Одна катушка, напрямую подключенная к источнику питания 220 В, см. Рисунок 4.

На рисунках 3 и 4, если вам нужно изменить направление вращения вала, вы можете просто изменить сквозное направление пусковой обмотки или рабочей обмотки. .

Магнитный момент после того, как две обмотки соединены последовательно (одна из которых является обратной струной), складывается из двух углов магнитного момента 60 ° (Рисунок 5). Магнитный момент намного выше, чем магнитный момент 120 ° (показан на Рисунке 6), поэтому пусковой момент проводки на Рисунке 5 больше, чем на Рисунке 6.

Значение резистора доступа R (рис. 7) на обмотке пускателя должно быть замкнуто на сопротивление фазы обмотки статора и должно выдерживать пусковой ток, равный 0.1-0,12 пускового момента.

Выбор конденсатора фазового сдвига
Рабочий конденсатор c = 1950 × Ie / Ue × cosφ (микрозакон), Ie, ue, cosφ - это исходный номинальный ток двигателя, номинальное напряжение и значения мощности.
Обычный рабочий конденсатор, используемый в однофазном источнике питания на трехфазном асинхронном двигателе (220 В): на каждые 100 Вт используются 4-6 микроконденсаторы. Пусковой конденсатор может быть выбран в соответствии с пусковой нагрузкой, обычно от 1 до 4 раз больше рабочего конденсатора.Когда двигатель достигает 75% ~ 80% номинальной скорости, пусковой конденсатор должен быть отключен, иначе двигатель сгорит.

Емкость конденсатора должна быть правильно выбрана, чтобы токи 11, 12 двух фазных обмоток были равны и равны номинальному току Ie, то есть 11 = 12 = Ie. Если требуется высокий пусковой момент, можно добавить пусковой конденсатор и подключить к рабочему конденсатору. При нормальном запуске отключите пусковой конденсатор.

Работа трехфазного двигателя от однофазного источника питания дает много преимуществ, перемотка выполняется легко.Однако общая мощность однофазного источника питания слишком мала, он должен выдерживать высокий пусковой ток, поэтому этот метод можно применить только к двигателю мощностью 1 кВт или менее.

II: Купите частотно-регулируемый привод GoHz.
VFD, сокращение от Variable Frequency Drive, это устройство для управления двигателем, работающим с регулируемой скоростью. Однофазный преобразователь частоты в трехфазный - лучший вариант для трехфазного двигателя, работающего от однофазного источника питания (1 фаза 220 В, 230 В, 240 В), он устраняет пусковой ток во время запуска двигателя, заставляя двигатель работать с нулевой скорости до полной. скорость плавная, плюс цена абсолютно доступная.Доступны частотно-регулируемые приводы GoHz мощностью от 1/2 до 7,5 л.с., более мощные частотно-регулируемые приводы можно настроить в соответствии с конкретными двигателями.

Видео с подключением однофазного и трехфазного частотно-регулируемого привода с частотой ГГЦ

Преимущества использования частотно-регулируемого привода с частотой дискретизации 1 ГГц для трехфазного двигателя:

  1. Плавный пуск может быть достигнут путем настройки параметров частотно-регулируемого привода, время пуска может быть установлено на несколько секунд или даже десятки.
  2. Функция бесступенчатого регулирования скорости, обеспечивающая оптимальную работу двигателя.
  3. Переведите двигатель с индуктивной нагрузкой на емкостную нагрузку, которая может увеличить коэффициент мощности.
  4. VFD имеет функцию самодиагностики, а также функции защиты от перегрузки, перенапряжения, низкого давления, перегрева и более 10 функций защиты.
  5. Может быть легко запрограммирован с клавиатуры для автоматического управления.

III: Купите преобразователь частоты / фазы.
Преобразователь частоты GoHz или преобразователь фазы также можно использовать для таких ситуаций, он может преобразовывать однофазный (110 В, 120 В, 220 В, 230 В, 240 В) в трехфазный (0- 520 В) с чистым синусоидальным выходом, который лучше для характеристик двигателя, чем форма волны ШИМ VFD, они предназначены для лабораторных испытаний, самолетов, военных и других приложений, где требуются высококачественные источники питания, это очень дорого.

Статья по теме: Воздействие двигателя 60 Гц (50 Гц) на источник питания 50 Гц (60 Гц)

.

Смотрите также