Частотный преобразователь

Вопросы и замечания по статьям и схемам, представленным на нашем сайте

При поддержке РадиоКОТструктор.ру


Аватара пользователя
SIM31
Это не хвост, это антенна
Сообщения: 1363
Зарегистрирован: Чт апр 04, 2013 22:22:57
Откуда: Белгород, РФ

Re: Частотный преобразователь

Сообщение SIM31 »

s987654321 писал(а):это трёхфазный двигатель таким ужасом запитывается
Что-то мне тоже кажется что тут какой-то перекос фаз в один из моментов времени

Изображение

но к чему это приведет непонятно, работать будет, поле вращается, но не будет ли это вызывать нагрузку на подшипники и прочую механику?

По напряжению тут конечно большой выигрыш, поочередно на одну из обмоток прикладывается максимальное напряжение.
Реклама
DC-AC
Друг Кота
Сообщения: 3020
Зарегистрирован: Чт июн 26, 2014 00:04:37

Re: Частотный преобразователь

Сообщение DC-AC »

SIM31 писал(а):тут какой-то перекос фаз в один из моментов времени
В режиме максимума всегда наблюдается динамический сдвиг фаз. В этом и принцип векторной модуляции, не синус считаем, а подключаем обмотки к напряжению, чтоб номинально намагнитить двигатель
DC-AC писал(а):В реальности создаётся "перекос угла фаз", а магнитный поток в двигателе смещается по среднему значению.
- по среднему значению "угла перекоса", а оно остаётся 120гр => получаем номинальное круговое поле машины (синусоидальный ток).
Подать максимумальную разность с двух стоек мгновенно не уйдя от штатных 120градусов сдвига между ними невозможно. 3-я гармоника, кстати, делает тот-же динамический сдвиг.
SIM31 писал(а):.. не будет ли это вызывать нагрузку на подшипники и прочую механику?
нет, с чего бы, биений и пульсаций момента нет, двигатель отлично себя чувствует.
Реклама
21vano11
Открыл глаза
Сообщения: 50
Зарегистрирован: Ср сен 30, 2015 13:32:32

Re: Частотный преобразователь

Сообщение 21vano11 »

Какой функционал несут выделенные элементы (последовательно конденсатор-резистор)
Изображение
Аватара пользователя
SIM31
Это не хвост, это антенна
Сообщения: 1363
Зарегистрирован: Чт апр 04, 2013 22:22:57
Откуда: Белгород, РФ

Re: Частотный преобразователь

Сообщение SIM31 »

DC-AC писал(а):В режиме максимума всегда наблюдается динамический сдвиг фаз. В этом и принцип векторной модуляции, не синус считаем, а подключаем обмотки к напряжению, чтоб номинально намагнитить двигатель
Вроде как и при векторном управлении стараются сохранить синусоидальный сигнал. Максимальное намагничивание таким даст перекос фаз в общем случае, для постоянной долговременной работы это вряд ли подойдет. А вот для кратковременной перегрузки как-раз.

Вот очень интересная статья, четко разложила по полочкам всё о чем только начал думать:
http://www.russianelectronics.ru/leader ... doc/48208/

Там описание нескольких типов ЧП
Разомкнутая система регулирования - Разомкнутая система
Скалярное регулирование - Система с обратной связью по скорости
Векторное регулирование - Система с обратной связью по скорости и по току
Алгоритм
120˚-ная трапециедальная модуляция ?
120˚-ная трапециедальная модуляция без использования датчиков
180˚-ная синусоидальная модуляция (v/f регулирование)
180˚-ное векторное регулирование при помощи внешнего датчика
180˚-ное векторное регулирование без датчика положения, но с 2-мя преобразователями тока
180˚-ное векторное регулирование без датчика положения и без преобразователей тока (с шунтом)
Далее вот, целая книга для разработчиков векторного ЧП
http://www.privod-news.ru/docs/Vector_Kalachev.pdf
В широком смысле векторным регулированием можно назвать все способы управления двигателем переменного тока, использующие для
описания происходящих в двигателе процессов векторную математику.
Можно привести и другое, более узкое определение метода: векторным управлением называется управление моментом, скоростью
или положением, основанное на уравнениях динамики двигателя и взаимосвязанном изменении мгновенной фазы и амплитуды тока, или
напряжения статора, при котором по требуемому закону изменяется мгновенная величина и пространственное положение магнитного поля
в двигателе.
Приведу здесь еще и следующее определение метода, данное одним уважаемым мною коллегой: векторное управление это «формирование взаимного положения векторных переменных в пространстве состояний на основе уравнений динамики».
Оно покороче, но все равно для человека, начинающего изучать вопрос, сложновато сказано. Пугает...
К сожалению, русскоязычной литературы по векторному регулированию в электроприводах переменного тока очень мало. А те книги, которые есть, в основном написаны также достаточно сложно.
Данное сочинение не претендует на фундаментальность. Это за метки практика, разрабатывающего системы векторного управления
уже более 25 лет.
Моя публикация адресована, людям, которые хотят разобраться в теории векторного управления двигателями переменного тока с целью
решения стоящих перед ними практических задач.
С помощью данной публикации я хочу максимально просто, иногда даже намеренно упрощенно объяснить инженеру-электротехнику или программисту суть метода векторного регулирования, дать ему инструмент для практического проектирования и дальнейшего самостоятельного развития в этом направлении.
Мне хотелось, чтобы после знакомства с написанным материалом читатель сказал бы:
«Векторное регулирование ...?
Да это же – элементарно!».
:))
Правда там математики идет далее вагон и маленькая тележка. Но читать всеравно интересно, тем более что и картинки есть ))
DC-AC писал(а):нет, с чего бы, биений и пульсаций момента нет, двигатель отлично себя чувствует.
Надо как-то промоделировать или на реальном моторе проверить, по температуре мотора станет всё понятно.
В общем случае пишут чуть что не так, перекос по фазам до 4% и всё пропало, в разы падает ресурс мотора, перегревается и т.п.

http://www.news.elteh.ru/arh/2005/32/12.php
Недопустимый перекос напряжений по фазам вызывает те же процессы, что и при отклонении напряжений. Приводит к возникновению магнитных полей, вращающихся встречно вращению ротора. Вращающееся магнитное поле из кругового превращается в эллиптическое, что приводит к радиальным вибрациям и разрушениям подшипников, обмоток. Приводит к токовому перекосу и сильному нагреву. Длительная работа на пределах коэффициентов при нагрузке меньше номинальной снижает срок службы на 10–15%, при номинальной нагрузке – вдвое. Если перекос составляет 50%, срок службы снижается в 5–10 раз.

синусоидальность напряжения – см. рис. 3
Коэфф. искажения синусоидальности U=12%

Влияет на состояние изоляции обмоток, приводит к их пробою на корпус. Возрастают суммарные потери электрической энергии. При Ku = 10% суммарные потери возрастают на 10–15%. Возрастает количество гармоник обратной последовательности, снижается коэффициент мощности.
...
Превышение допустимых значений коэффициентов 2, 5 и 8-й гармоник ведет к значительному росту напряжения обратной последовательности, что приводит к перегреву двигателя и быстрому выходу его из строя, возникновению обратновращающихся магнитных полей, создающих паразитные моменты, ухудшающие механическую характеристику.
Превышение допустимых значений гармоник кратным трем – 3 и 9-й – приводит к росту напряжения нулевой последовательности, что вызывает асимметрию напряжений по фазам. При асимметрии больше 15% рабочий и пусковой момент снижается на 25%, растет потребление из сети реактивной мощности на 3–7%.
Рост допустимых значений гармоник прямой последовательности 4 и 7-й приводит к росту активного сопротивления ротора и ухудшению механической характеристики
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
DC-AC
Друг Кота
Сообщения: 3020
Зарегистрирован: Чт июн 26, 2014 00:04:37

Re: Частотный преобразователь

Сообщение DC-AC »

21vano11 писал(а):Какой функционал... (последовательно конденсатор-резистор)
Максимальнотоковая защита, получение сигнала просадки напряжения на инверторе при потреблении большого тока (без шунта), на схеме есть тут http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php? ... 8#p2533528
SIM31 писал(а):Намагничивание таким даст перекос фаз в общем случае, для постоянной долговременной работы это вряд ли подойдет...Надо как-то промоделировать или на реальном моторе проверить...
Мгновенный перекос формирующих векторов напряжений и перекос фазных токов - разные вещи. Вам терпения конечно, для прочтения этого всего, но может лучше начать с самого простого, чтоб просто закрутилось, а дальше по ходу усовершенствовать. Прочувствовать это надо, потом и вектора повернутся в нужную сторону :)
Что касаемо моих векторных диаграмм, то всё как в реальной программе на 50Гц и проверено много раз, вы же читали тему? :) Много экспериментов делалось, чтоб получилось что получилось. Видео с формой тока на реальном двигателе при почти прямоугольных импульсах и при этих "перекошенных" векторах я выкладывал, думаю можно было сделать выводы.
Реклама
Аватара пользователя
Denis_84
Встал на лапы
Сообщения: 108
Зарегистрирован: Пт мар 13, 2015 05:02:46
Откуда: г. Омск

Re: Частотный преобразователь

Сообщение Denis_84 »

Практика использования этого частотного преобразователя с векторным управлением показывает, что двигатель чувствует себя более чем нормально. Мы с батей пилили на циркулярке доски 50мм в интенсивном режиме без остановок больше часа. Двигатель после работы был комнатной температуры. Двигатель 2.2 кВт 3000 оборотов. Мощи на валу вполне достаточно. Ни одной остановки и ухода в защиту.
Реклама
111284
Встал на лапы
Сообщения: 139
Зарегистрирован: Сб апр 03, 2010 17:24:43

Re: Частотный преобразователь

Сообщение 111284 »

Полностью согласен с Denis_84 пришлось распускать брус 200х200 все норм, единственное не очень хорошая сеть пришлось загрублять защиту по напряжению. Движок холодный.
AlexJ
Встал на лапы
Сообщения: 127
Зарегистрирован: Чт ноя 01, 2012 15:02:31
Откуда: Н.Новгород

Re: Частотный преобразователь

Сообщение AlexJ »

Извините за вопрос, на сколько критичен номинал емкости 2,2мкФ в затворах ключей? собственно вопрос "шкурный" нет такого номинала, а есть куча 4,7м, ехать на рынок за ними не охота..., в предыдущем преобразователе стоят 3,3м, уже почти два месяца работает нормально с 1,5кВт. движком.
Аватара пользователя
Denis_84
Встал на лапы
Сообщения: 108
Зарегистрирован: Пт мар 13, 2015 05:02:46
Откуда: г. Омск

Re: Частотный преобразователь

Сообщение Denis_84 »

Лучше всего поставить керамику. Она не сохнет.
Аватара пользователя
laujel
Родился
Сообщения: 11
Зарегистрирован: Ср фев 25, 2015 21:45:27
Откуда: Питер

Re: Частотный преобразователь

Сообщение laujel »

Вот решил тоже поделиться впечатлением о сделанной конструкции. Во-первых огромное спасибо за проект DC-AC! Я собрал данную конструкцию для токарного станка своему другу, но себе, наверно, сделаю еще одну. В качестве силовых транзисторов поставил полу дохлые IGBT модули, 2 штуки, в каждом были пробиты по 1 паре транзисторов. Но из 2-х модулях как раз получился полный набор + мост + остались не задействованы 2 пары транзисторов и еще один мост. В схеме ничего не менял. Блок питания сделал на TOP227 с 2-мя раздельными 24 в. Прошивка стоит из последнего архива - 50-75гц с крутилкой и установкой параметра темпа+. Проблем особых не возникло, кроме зарядной цепи. Блок питания не хотел через эту цепь запускаться, о чем я тут уже спрашивал совета. Пришлось немного модернизировать (поставил доп. диод). Если у кого есть какие вопросы по конструкции - с удовольствием отвечу. Ну и видео работы токарного станка с данным устройством https://yadi.sk/i/g31jmFokkrxNW И пара фоток
DSC_3150.jpg
(77.43 КБ) 1406 скачиваний
DSC_3151.jpg
(81.21 КБ) 1302 скачивания
DSC_3153.jpg
(83.45 КБ) 1223 скачивания
Аватара пользователя
Denis_84
Встал на лапы
Сообщения: 108
Зарегистрирован: Пт мар 13, 2015 05:02:46
Откуда: г. Омск

Re: Частотный преобразователь

Сообщение Denis_84 »

Я вот тоже подумываю сделать ещё один частотник для токарного станка. Исключительно только для быстрого тормоза. А то большие проблемы возникают при нарезании резьб. Вот только есть одна мелкая проблемка. Сейчас станок запитан от трехфазной сети. Значит на моторе звезда. А для частотника надо в треугольник переделывать. Вы на токарке мотор переделывали на треугольник или у вас он и раньше был?
sigismund
Встал на лапы
Сообщения: 80
Зарегистрирован: Пн янв 06, 2014 23:06:49

Re: Частотный преобразователь

Сообщение sigismund »

Вот тоже в токарничек воткнул,в процессе обкатки два транзюка уже полыхнули,но то была моя вина,платы стоят этажеркой,плата с контроллёром стоит прямо над транзисторными ключами и я забыл её экранировать,вот и доигрался.
ИзображениеИзображение пока что полёт нормальый. Следующую схемку хочу под однофазник делать.
Аватара пользователя
laujel
Родился
Сообщения: 11
Зарегистрирован: Ср фев 25, 2015 21:45:27
Откуда: Питер

Re: Частотный преобразователь

Сообщение laujel »

Denis_84 писал(а): Вы на токарке мотор переделывали на треугольник или у вас он и раньше был?
Переделывали, сейчас стоит треугольником, но и звездой тоже хватало мощи. Передачу только побольше поставить, и частоту побольше. На видео мотор на 30 Гц работает, чтобы шума поменьше было, просто снимали часа в 2 ночи в цокольном этаже дома, а на 1-м этаже ребенок спал :))
Аватара пользователя
SIM31
Это не хвост, это антенна
Сообщения: 1363
Зарегистрирован: Чт апр 04, 2013 22:22:57
Откуда: Белгород, РФ

Re: Частотный преобразователь

Сообщение SIM31 »

laujel писал(а):на 1-м этаже ребенок спал :))
У нас дети спят богатырским сном, а вот взрослые женщины как-раз не упустят повод поругаться :)
mag03
Родился
Сообщения: 7
Зарегистрирован: Ср дек 02, 2015 10:28:04

Re: Частотный преобразователь

Сообщение mag03 »

Доброго времени суток форумчанам... Пожалуйста уточните назначение и принцип работы защиты построенной на драйвере hcpl3120

Правильно ли я понял DA07 пропускает 24 вольта при привышении порога напряжения/силы тока в цепи DC звена по делителю напряжения R59 R26. И что значит R24 0,11 * - звездочка?
Аватара пользователя
Lagros
Прорезались зубы
Сообщения: 222
Зарегистрирован: Ср июл 19, 2006 09:11:25
Откуда: Чернигов

Re: Частотный преобразователь

Сообщение Lagros »

Не совсем так. При перегрузке на R24 увеличивается падение напряжения. Когда напряжение достигает порога включения оптодрайвера, включится защита: все драйвера закроются из-за закрытого полевика Т1
* - это значит подбирается под себя. Если загрубить защиту - то уменьшить сопротивление. И наоборот.
mag03
Родился
Сообщения: 7
Зарегистрирован: Ср дек 02, 2015 10:28:04

Re: Частотный преобразователь

Сообщение mag03 »

Lagros спасибо... разобрался...!,

Но в связи с этим новый вопрос... существующая схема не отвечает моим требованиям по управлению!, не имея прошивки и учитывая ограниченность установленного в ней проца, хочу исполнить на atmega88, отсюда возьму только силовую и драйверную часть!, подскажите кто сможет подсказать если в своей схеме не заморачиваться с такой длинной цепью защиты а также воткнуть параллельно R25 оптопару 4n25 которой притягивать ногу проца к земле или отпускать к питанию а уже программно отрубать драйвера?
111284
Встал на лапы
Сообщения: 139
Зарегистрирован: Сб апр 03, 2010 17:24:43

Re: Частотный преобразователь

Сообщение 111284 »

Здесь важна скорость отработки защиты, а прога только затормозит скорость реакции.
AlexJ
Встал на лапы
Сообщения: 127
Зарегистрирован: Чт ноя 01, 2012 15:02:31
Откуда: Н.Новгород

Re: Частотный преобразователь

Сообщение AlexJ »

sigismund писал(а):платы стоят этажеркой,плата с контроллёром стоит прямо над транзисторными ключами и я забыл её экранировать,вот и доигрался.
А вот это вряд ли, при том количестве навесных проводов: питание, управление ключами, датчики и т.д. импульсной помехе есть где разгуляться, и экранировка пп вряд ли имеет какое то значение.
Здесь уже показывали конструкцию в корпусе ИБП компа, где все предельно сжато, у меня работает в корпусе бесперебойника ББП, пп непосредственно над радиатором с ключами, тьфу-тьфу, пока все работает...
Ответить

Вернуться в «Статьи»