однофазный частотный преобразователь

lampa

В общем-то я далек от всего этого. Был у меня однофазный частотный преобразователь и недавно испустил дух :)))

китайцы понапихали туда непонятных драйверов и починить нет возможности.

Я посмотрел как это всё дело работает: напряжение преобразуется в постоянное. далее стоят 3 конденсатора, от конденсаторов провода идут на полумосты, а полумостами управляют драйверы, которые в свою очередь управляются контроллером.

Я покумекал и решил, что надо действовать. В качестве igbt транзистора использую FGH40N60SFD, в качестве драйвера не знаю что выбрать, но пока остановился на IR2101, в качестве контроллера хочу использовать arduino uno, у него как раз 6 шим пинов, да и писать я умею под него.

Подключение драйвера использовал по типовой схеме:

Нарисовал схемку.
Теперь по порядку. Bat1 я обозначил питание 12-15 вольт. Этого хватает, чтобы запитать драйверы и контроллер.
С1, С2, С3 конденсаторы по 400v, 825мф (цифры взял из своего сгоревшего частотника).
Rel1 - это реле, которым управляет arduino (на схеме не нарисовал провод).
IC4 - это собственно сам arduino uno, а точнее просто пины.
R24 - это потенциометр, который обозначает контроллеру, какая частота должна быть.
T6 - T11 - это FGH40N60SFD.
IC1, IC2, IC3 - IR2101
R15,16,17,22,19,20 - резисторы на 20 Ом.
D1, D2, D3 - диоды, но какие у них должны быть параметры не знаю, но думаю на sf 1А.
С4, С5, С6 - конденсаторы, почти понял, как они работают и что зависят от частоты шим (на arduino частота 488,28 Гц). Гуглением нашел число в 33мф/50v.

И распишу, как по моему должна работать программа на контроллере.
Если мы берем частоту 50гц, то в каждом полумосту каждый транзистор должен включаться/выключаться 25 раз. Причем второй полумост должен смещаться на 120 градусов, а третий на 240, получается такая картинка (примерно):

И получается такой код:

Код:

int interval = 1000/50; // Секунда/нужная нам частота
int last_millis = 0; // последняя миллисекунда в такте

while {
   // получаем текущую миллисекунду
   int millis = getMillis();

   // если текущая милисекунда больше, чем последняя полученная, то обновляем последнюю полученную
   if(millis  > last_millis) {
      last_millis = millis;
   }

   double k = 180 / interval; // получаем коэффициент частоты=градусов

   // например k = 9 (180 / (1000 / 50));
   // last_millis = 10мс, что означает максимальную высоту полупериода
      
   double sin1 = sin(k * last_millis) * 255; // например sin(9 * 10)  * 255 = 255, например sin(9 * 30)  * 255 = -255
   double sin2 = sin(k * last_millis - 120) * 255; // например sin(9 * 23.4 - 120) * 255 ~ 255;
   double sin3 = sin(k * last_millis - 240) * 255; // например sin(9 * 36.6 - 240) * 255 ~ 255;

   // 1 полумост
   if(sin1 > 0) {
       write(T7, sin1);
       write(T6, 0);
   }
   else {
       write(T6, sin1);
       write(T7, 0);
   }
 
   // 2 полумост
   if(sin2 > 0) {
       write(T8, sin2);
       write(T9, 0);
   }
   else {
       write(T9, sin2);
       write(T8, 0);
   }

   // 3 полумост
   if(sin3 > 0) {
       write(T10, sin3);
       write(T11, 0);
   }
   else {
       write(T11, sin3);
       write(T10, 0);
   }    

}

write(int pin, double val) {
    writeToPin();
}

и визуально посмотреть графики: https://fiddle.jshell.net/6aoubu6e/show/

Правильна ли схема и алгоритм переключения транзисторов?

Реклама

timdorohin

Библиотечная функция sin принимает значения в радианах! Что в коде, что в jsfiddle у вас ошибка.
Вот поправил немножко https://fiddle.jshell.net/4fsqrzcb/2/

Реклама

Телекот

lampa писал(а):

китайцы понапихали туда непонятных драйверов и починить нет возможности.

Починить можно всё, достаточно обратится к специалисту.

lampa писал(а):

Я покумекал и решил, что надо действовать.

С такими знаниями в электронике вам не надо действовать.

lampa писал(а):

у него как раз 6 шим пинов, да и писать я умею под него.

хотите поупражняться в программировании или не знаете куда засунуть вашу хуйдину, для этого есть специальная тема.
Если хотите собрать преобразователь то почитайте тему
viewtopic.php?f=11&t=28822&start=3740
Там всё уже давно разжовано от самых простых. Зачем дублировать темы.

lampa

timdorohin писал(а):

Библиотечная функция sin принимает значения в радианах! Что в коде, что в jsfiddle у вас ошибка.
Вот поправил немножко https://fiddle.jshell.net/4fsqrzcb/2/

У меня коэффециент - это количество градусов за 1 миллисекунду. Я этот коэффециент перемножаю на количество миллисекунд, получаю количество градусов и перевожу их в радианы с помощью функции toRadians(), в чем тут ошибка?

Реклама

Выбираем индустриальные и медицинские источники питания MEAN WELL в открытом исполнении

Использование модульных источников питания открытого типа широко распространено в современных устройствах. Присущие им компактность, гибкость в интеграции и высокая эффективность делают их отличным решением для систем промышленной автоматизации, телекоммуникационного оборудования, медицинской техники, устройств «умного дома» и прочих приложений. Рассмотрим подробнее характеристики и особенности трех самых популярных вариантов AC/DC-преобразователей MW открытого типа, подходящих для применения в промышленных устройствах - серий EPS, EPP и RPS представленных на Meanwell.market.

Подробнее>>

timdorohin

Дык toRadians - это в моей версии функция)
У вас был toDegrees

Реклама

Fuser

viewtopic.php?p=2723552#p2723552

Реклама

Распродажа паяльного оборудования ATTEN!
Паяльные станции, паяльники и аксессуары по самой выгодной цене.

По промокоду radiokot скидка 10%

lampa

Возвращаясь к теме частотника.
Программная часть потерпела изменения. Значения синуса вынесены в отдельную таблицу:

Спойлер

Код:

// pins
#define T1 2
#define T2 3
#define T3 4
#define T4 5
#define T5 6
#define T6 7

// sins variables
unsigned char SIN_1 = 0x00;
unsigned char SIN_2 = 0x00;
unsigned char SIN_3 = 0x00;

unsigned char sinewave[256] = {
    0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x01,0x01,0x02,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x06,0x07,0x09,
    0x0a,0x0b,0x0c,0x0e,0x0f,0x11,0x12,0x14,0x16,0x17,0x19,0x1b,0x1d,0x1f,0x21,0x23,
    0x25,0x28,0x2a,0x2c,0x2f,0x31,0x34,0x36,0x39,0x3c,0x3e,0x41,0x44,0x46,0x49,0x4c,
    0x4f,0x52,0x55,0x58,0x5b,0x5e,0x61,0x64,0x67,0x6a,0x6d,0x70,0x73,0x77,0x7a,0x7d,
    0x80,0x83,0x86,0x89,0x8d,0x90,0x93,0x96,0x99,0x9c,0x9f,0xa2,0xa5,0xa8,0xab,0xae,
    0xb1,0xb4,0xb7,0xba,0xbc,0xbf,0xc2,0xc4,0xc7,0xca,0xcc,0xcf,0xd1,0xd4,0xd6,0xd8,
    0xdb,0xdd,0xdf,0xe1,0xe3,0xe5,0xe7,0xe9,0xea,0xec,0xee,0xef,0xf1,0xf2,0xf4,0xf5,
    0xf6,0xf7,0xf9,0xfa,0xfa,0xfb,0xfc,0xfd,0xfe,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,
    0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfe,0xfd,0xfc,0xfb,0xfa,0xfa,0xf9,0xf7,
    0xf6,0xf5,0xf4,0xf2,0xf1,0xef,0xee,0xec,0xea,0xe9,0xe7,0xe5,0xe3,0xe1,0xdf,0xdd,
    0xdb,0xd8,0xd6,0xd4,0xd1,0xcf,0xcc,0xca,0xc7,0xc4,0xc2,0xbf,0xbc,0xba,0xb7,0xb4,
    0xb1,0xae,0xab,0xa8,0xa5,0xa2,0x9f,0x9c,0x99,0x96,0x93,0x90,0x8d,0x89,0x86,0x83,
    0x80,0x7d,0x7a,0x77,0x73,0x70,0x6d,0x6a,0x67,0x64,0x61,0x5e,0x5b,0x58,0x55,0x52,
    0x4f,0x4c,0x49,0x46,0x44,0x41,0x3e,0x3c,0x39,0x36,0x34,0x31,0x2f,0x2c,0x2a,0x28,
    0x25,0x23,0x21,0x1f,0x1d,0x1b,0x19,0x17,0x16,0x14,0x12,0x11,0x0f,0x0e,0x0c,0x0b,
    0x0a,0x09,0x07,0x06,0x06,0x05,0x04,0x03,0x02,0x02,0x01,0x01,0x01,0x00,0x00,0x00
};

unsigned counter1 = 0;
unsigned counter2 = 85;
unsigned counter3 = 170;

boolean isPlus1 = true;
boolean isPlus2 = true;
boolean isPlus3 = true;

void setup(){
  //configured a valid pin for PWM output
  pinMode(T1, OUTPUT);
  pinMode(T2, OUTPUT);
  pinMode(T3, OUTPUT);
  pinMode(T4, OUTPUT);
  pinMode(T5, OUTPUT);
  pinMode(T6, OUTPUT);
}

void loop() {
  if(counter1 > 255) {
    counter1 = 0;
    isPlus1 = !isPlus1;
  }
  
  if(counter2 > 255) {
    counter2 = 0;
    isPlus2 = !isPlus2;
  }
  
  if(counter3 > 255) {
    counter3 = 0;
    isPlus3 = !isPlus3;
  }
   
  SIN_1 = sinewave[counter1];
  SIN_2 = sinewave[counter2];
  SIN_3 = sinewave[counter3];

  if(isPlus1) {
    analogWrite(T1, SIN_1);
  }
  else {
    analogWrite(T2, SIN_1);
  }

  if(isPlus2) {
    analogWrite(T3, SIN_2);
  }
  else {
    analogWrite(T4, SIN_2);
  }

  if(isPlus3) {
    analogWrite(T5, SIN_3);
  }
  else {
    analogWrite(T6, SIN_3);
  }
  
  delay(1);

  counter1++;
  counter2++;
  counter3++;
}

Для визуализации работы каждого выхода был создан тестовый стенд:

Схема:

Стенд показал, что программная часть работает как надо.

Дальше я сделал тестовый стенд одной фазы (1) на irf840 и A3120.

Схема:

Оно работало до поры до времени, попутно нагревались драйвера. Я добавлял разные конденсаторы между ножками 8 и 5 А3120, но это не влияло на нагрев.
Также в осциллографе увидел ямки:

Причем ямки были только на стоке. Добавление конденсатора не влияло на неё. Помогало сгладить ямку только дотронувшись до ножек A3120.

Почему так грелось? может нужен конденсатор полярный?

Serj66610

обвязывайте драйвера керамикой по шинам питания.....и это....между затвором и истоком резюки повесьте на 10кОм....в коем-то веке.....в "дед тайме"(если он у вас конечно есть?) затвор висит сам по себе.

Fuser

не может он от HCPL3120 висеть в воздухе. если на входе оптики 0, то затвор притягивается к истоку. а вот затворный резистор(драйвер-затвор) 10-20ом очень даже не помешал бы, этот драйвер дает немалый ток, и не исключено что нагрев идет от звона.

Реклама

однофазный частотный преобразователь

Кто сейчас на форуме