Частотный преобразователь

[Александр Чуреков]

Статья http://radiokot.ru/circuit/digital/security/31/


Схема представляет интерес, это точно.
Надо бы на схеме дописать напряжения конденсаторов и т.п.
Как я понял, силовые конденсаторы, реле и их огбвязка собраны на отдельной плате?

Интересует поведение преобразователя при:
1) включили с КЗ на выводах
2) КЗ возникло во время работы
3) включили с не подключенным двигателем
4) отключился двигатель целиком от преобразователя во время работы или одна из фаз
5) подключение двигателя к уже включенному преобразователю

Как бы вот такие внештатные ситуации. Останется преобразователь жив?

Добавлено 04.05.2019 по просьбе автора статьи DC-AC
aen
Преобразователь Восьмикрут развивается с момента выхода статьи. Появились новые версии и дополнения, в частности на микроконтроллере PIC18 Восьмикрут HD600 (220-380) и повышающий преобразователь с функцией ККМ и рекуперацией (Бульдюк HD600 AFE)

Документация на проект общее - https://yadi.sk/d/f4sNno-us6TBS
Документация на проект общее - google диск

Программы тут https://yadi.sk/d/NimRWUcntJcTU, а также google диск

Схема программатора тут https://yadi.sk/d/V_eH6hyXtvRJQ и на google диск

Блок питания для работы от DC-шины 300В тут https://yadi.sk/d/mOFijcuX8qNMaw и на google диск

Тормозной модуль тут https://yadi.sk/d/Kvy_NDe0BygsSw и на google диск

Модуль Подкачки "Бульдюк" https://yadi.sk/d/yPw-yHgQ3HRWUM и на google диск

Модуль Подкачки "Бульдюк HD600 AFE" https://disk.yandex.ru/d/RXYzHcbxcVREQA и на google диск

Файл краткого содержания некоторых страниц форума https://yadi.sk/i/TwBphBcp3Tadwf, а также google диск

[DC-AC]

Да, силовые кондёры, реле, обвязка - стоят отдельно. Для данной схемы опасно скорее только к.з. на землю.
При включении на к.з. срабатывает защита. Всё живёт.
При включении без двигателя на выводах фаз появляется напряжение и ничего более не происходит.
При возникновении межфазного к.з во время работы снова работает защита, всё живёт дальше.
При включении сначала привода, а потом подключении двигателя уже на 50Гц, скорее всего также сработка защиты. Тут уже зависит от мощности. Если уставка на 1.5кВт то 180Вт раскрутится, а 1.5кВт выключится.
При пуске без одной фазы движка пилы на 1,5кВт настраивал шунт на выключение при подходе частоты к 40Гц. Двигатель 180Вт соответственно будет стоять и грееться.
К.З на землю опасно, тк контролируется только одна ветвь DC. Защита сработает но возможно не так быстро. Двигатель циркулярки не заземляли. Током не било.
Силовые кондёры на 400V. Мелкие электролиты на 50V все можно ставить.

[revlerik]

Здравствуйте.
Меня тоже интересует частотник,давно искал подходящую схему.
Хотелось бы узнать больше о настройке аппарата,номиналы некоторых деталей на схеме отсутствуют,мощность датчика тока (резистор на 0.18ом для двигателя 4кВт).
И стоит ли ждать обновлённой схемы и прошивки,или собирать данную в статье.
Очень интересный и актуальный проект.

[DC-AC]

Обновления будут, только обкатаю всё хорошенько. А на 4кВт надо токовый датчик меньшего сопротивления.
А основная настройка сводится к примерному расчёту и подбору токового датчика. Для ударных нагрузок требуется запас по току транзисторов и загрубление защиты по отношению к двигателю - т.е. больше защищаем сам транзисторный инвертор.

[uk8amk]

1) Хотел спросить про физический смысл конденсатора 2.2uF || резистору 270k в затворной цепи IGBT. Ранее такое решение не попадалось.
2) Можно ли увидеть качественную фотографию силовой(инверторной) части конечного варианта?

[tur]

Давай я те денюжку пришлю ! Пиши программу дальше друг !
Здоровья тебе крепкого!

[DC-AC]

Смысл конденсатора 2.2мкф - получение двухполярного напряжения раскачки на затворе.
Как доберусь, (привод не у меня работает) сфотографирую силовую часть. И буду собирать ещё одну.

[Александр Чуреков]

может лучше, если запуск с последней выставленной частоты, а не с минимальной?
еще момент про шунт. Он рассчитывается для каждого движка отдельно (надо бы формулку расчета) или проще сделать один на максимальную мощность преобразователя?
В любом случае стОит упомянуть как рассчитать его номинал.

[DC-AC]

Запуск асинхронного двигателя всегда целесообразно начинать с минимальной частоты и выходить на ту которая нужна плавно, так почти нет пускового тока. Вы наверно имели в виду запоминание последней рабочей частоты и плавный выход на неё. Да, можно и так, только EEPROM константами забита полностью. Применительно к циркулярке вообще однократным нажатием выходить на 50Гц самый лучший вариант. Там ниже обороты делать нет смысла, а вот выше для фуганка есть.
А шунт лучше подбирать на максимальный ток преобразователя, и защищать именно инвертор.

[uk8amk]

1) Насколько оправдано прокачивать затворы двухполярным/переменным напряжением? Кирпичи на 50 кВт - там да, без особых вариантов. Просто IRF заявляет, что их транзисторам это нафиг не надо. Как в реальности?
2) Стабилитрон КС213 как я понял для смещения уровня конденсатора? Он где-то на 12-13В, не маловато ли? В документации приводятся параметры для 15V на затворах.

[CODE43]

Вопрос к автору: возможно ли поднятие частоты в этом частотнике до 400Гц?. Иногда приносят такие движки (3-х фазные, 400Гц) и спрашивают чем их запускать/крутить Типа таких: http://dic.academic.ru/dic.nsf/polytech ... 0%90%D0%AF

[DC-AC]

При отрицательном затворе быстрее и надёжнее коммутация. Можно и просто в ноль работать, но в ответственных схемах я не рекомендую. 12-13В да, немного маловато, не было 15В стабилитронов, но это для G4PH50UD на токах до 10А не вызывает резкого увеличения прямого падения К-Э, поэтому оказывается достаточным. В дальнейшм думаю заменить на 15В.

400Гц программно можно выдать при частоте ШИМ около 9кГц, ток инвертора при этом снизится. Если плавный подкат к ней то герца по 3 шаг.

[Александр Чуреков]

Запуск асинхронного двигателя всегда целесообразно начинать с минимальной частоты и выходить на ту которая нужна плавно, так почти нет пускового тока.

Сгласен. Так лучше для "всех"

Вы наверно имели в виду запоминание последней рабочей частоты и плавный выход на неё.

Нажал пуск и частота поднялась автоматически.

Применительно к циркулярке вообще однократным нажатием выходить на 50Гц самый лучший вариант. Там ниже обороты делать нет смысла, а вот выше для фуганка есть.

Получается для надежности разгон с меньшей частоты. Ес-но автоматом.

А шунт лучше подбирать на максимальный ток преобразователя, и защищать именно инвертор.

Вот и нужны данные для его расчета. При каком падении напряжения на нем срабатывает защита. И какой предел брать от максимального тока транзисторов.

Как вариант для размышления. Сделать разные прошивки на разную рабочую частоту с плавным пуском. Допустим 50, 100, 400 Гц. Кому какую нужно, такую и зашил. Так может проще прошивку делать?

[DC-AC]

Автоматом до 50Гц - это не проблема. Разные прошивки - тоже, основное ядро одно и тоже, но разные циферки. Про шунт чуть позже

[revlerik]

Подскажите-схема изменится?
Оптодрайвера и транзисторы уже едут по почте,плату ещё не делал.
Может первый протестирую

[Александр Чуреков]

Тестируйте быстрее Если все ОК, то тоже закажу детали и приступлю с сборке

[uk8amk]

Ещё поясните пожалуйста, для чего светодиоды оптопар к микроконтроллеру подключаются через резисторно-диодные делители?

[Gena2]

Спасибо автору за работу! Не малую! Тоже имею определённый интерес к данной теме, поэтому выскажу пожеления, позадаю вопросы.
1. Мне вот, например, удобным видится задатчик оборотов в виде потенциометра - сколько накрутил, столько и на выходе. Это наглядно. Выход на заданную частоту естественно плавно.
2. Не указаны типы: моста BR1, оптопары, позиционные обозначения оптодрайверов, некоторых светодиодов, стабилитронов в затворех IGBT, кнопки "Сброс". Это не придирки. Если схема и софт окажутся удачными при повторении, то начнутся вопросы (они уже начались), и нужно иметь однозначную схему. Наверняка появятся и иные разводки, т.к. длинные провода на затворы не очень хороший вариант.
3. Каково назначение конденсатора С33 (догадываюсь, но хочу услышать автора).
4. Каково назначение резистора R73.
5. Несколько громоздким кажется узел токовой защиты (оптодрайвер, Т2, Т3, Т1). В сварочных инверторах применяют тиристор MCR 100-6. Присмотритесь.
6. Кажется ли Вам необходимой токовая защита по каждой фазе? (сигналы с каждой из фаз поступают в общий узел управления и в конечном итоге на затвор Т1 - если буду повторять конструкцию, то с элементами собственной схемотехники).
7. Транзисторы G4PH50UD мне не нравятся не только ценой, что скажете о FGH40N60SFDTU.
8. Возможно параллельно затворным стабилитронам целесообразно поставить резисторы, например 1 кОм. В случае срабатывания токовой защиты затворы держатся в закрытом состоянии лишь через 270 кОм. Многовато.

[uk8amk]

необходимой токовая защита по каждой фазе?

Отвечу за автора.
Анализировать ток потребления по каждой фазе есть смысл в двух случаях:
1) защита от обрыва фазы;
2) векторное управление мотором.
И то достаточно мониторить всего 2 фазы т.к. треться работает только через них. За исключением случаев пробоя изоляции ноль.

мне не нравятся не только ценой, что скажете о FGH40N60SFDTU.

У нас тоже транзисторы IR продаются дороговато.
На али недавно видел SGH80N60UFD по весьма вкусной цене, но что там с оригинальностью неизвестно:
http://www.aliexpress.com/item/Hot-New- ... 85830.html

[DC-AC]

Подскажите-схема изменится?
Оптодрайвера и транзисторы уже едут по почте,плату ещё не делал.
Может первый протестирую

Cхема в принципе нет, может на пару мелких деталей, добавлю номиналы. Плату изменил, выложу сюда скоро, её и делайте. НЕ Торопитесь, всё успеется.