Controller motor asincron proiect VFD

[adrian-]

Chiar acum, gauss a spus:

Eu as verifica daca mai functioneaza . Macar motorul . Apoi  ce a mai ramas din automatizare . Asa , pentru imbarbatare ...

da , motorul functioneaza , la aplicarea unui curent DC pe fiecare set de 2 borne rotorul smuceste 1 secunda , iar in ceea ce priveste controlerul , partea de mosfeturi functioneaza deoarece am reusit sa verific continuitatea curentului prin ei , atunci cand la poarta este prezenta o tensiune 

[gauss]

Perfect ! Macar aveti o baza ( corecta ) de pornire . Mai mult ... , va urez succes ( sincer ) .

[adrian-]

Am decis sa continui sa urmez constructia acestui open vfd bazat pe android (documentul atasat ) pentru controlul V/F ,am  reusit sa emulez prin arduino cele 3 faze defazate la 120 grade (poza), osciloscopul meu batran are numai 2 canale de intrare si pot vizualiza doar 2 faze cate o data .

 

Dupa cum se observa arduino genereaza un semnal pwm pulsatoriu 0-5 V :https://photos.app.goo.gl/BEJ9c7HEr95BVtJp9

 

care apoi e trecut printr-un filtru low pass ce il netezeste  (sunt afisate 2 faze decalate si filtrate) 0-5v :https://photos.app.goo.gl/33wA1bHuLdixEAZy7

 

apoi se conecteaza o sursa DC in serie cu GND arduino si pin faza iesire filtru pentru a putea trece sinusoida jumatate sub axa X, +5V~0V~-5V,    citez din document:

 

" The simple addition of a DC source with the positive (+) terminal referenced to ground and the negative (-) terminal connected to the output of the filter will bring down the sin wave so that it crosses the x-axis at one half a period."

 

am reusit aducerea sinusoidei jumatate sub axa X prin alimentarea dintr-o baterie separata ,

 

Acum , cum se va izola a doua sursa DC folosita in aducerea sinusoidei sub axa x fata de sursa DC folosita pentru alimentare arduino ? , din moment ce sursa principala de tensiune o va reprezenta un acumulator DC 62 V care printr-un step-down va aduce tensiune la aproximativ 18V (necesar pentru deschiderea completa a portilor mosfet, trebuie consultat datasheet dar asta ulterior)

apoi un simplu regulator de 5V va alimenta arduino .

 

o metoda de izolare ar fi printr-un convertor ce ar genera o tensiune alternativa care apoi sa alimenteze 3 transformatoare, dar  cred ca exista o solutie mai simpla sigur.

 

Avand asta in vedere, din cate am inteles vor fi nevoie de 3 surse DC izolate una fata de cealalta pentru fiecare faza in parte

 

probabil totul e in ceata, scuze ,  dar o sa reincerc sa explic pasii urmati de mine  in continuare, oricum tot ce fac se regaseste in documentul incarcat 

 

vfd document.pdf

Editat Februarie 25, 2019 de adrian-

[Vizitator]

Acum 12 ore, adrian- a spus:

 din pacate nu pot incarca imagini cu  motorul si controllerul, nu imi apare optiunea de incarcare , dar le-am incarcat pe un site aferent care sa genereze un link pentru fiecare

: motor:

https://photos.app.goo.gl/CQQFJobHiSsWjQE68

https://photos.app.goo.gl/aF7nW5oJMZ3Jf8Wq7

https://photos.app.goo.gl/6C2MSivGwJSiKzf17

 

si controller:

https://photos.app.goo.gl/D6Srbkp3wBxTj1Bi6

apoi  aici este demontat , avand  microcontrolerul propiu , se poate observa ca e cel cu mufa murdara :

https://photos.app.goo.gl/XEySv4WqenZ25nZX7

 

si aici este doar partea  cu mosfeturi , etajul microcontrolului fiind inlaturat:

https://photos.app.goo.gl/EFM5cJ3UzZpeRT3t5

https://photos.app.goo.gl/8r14dsPVSZ77hMXq7

 

cele trei faze U ,V, W, se afla in mijloc , iar in lateral sunt notate bornele de alimentare B+, respectiv B-

 

mersi Thunderer2018 pentru documentatia postata , o studiez acum si revin 

Director , motorul a fost preluat de pe un stivuitor electric, el va fi folosit la un alt vehicul ce nu va rula prin depozite , drumuri publice sau in situatii unde poate provoca accidente

dany_cta , in ceea ce priveste folosirea ESC-urilor  de RC pentru motoare brushless BLDC , am inteles ca open ESC ar putea fi modificate sa genereze un curent alternativ fara a avea nevoie de back EMF , sau un senzor de rotatie , in cazul motorului meu se va putea folosi un senzor de rotatie/pozitie a rotorului acesta existand deja implementat 

Interesant motor...eram convins ca nu poate fi alimentat la 58v.Din specificatiile de pe eticheta ar fi numai bun de facut un  generator,motor lent cu multi poli...mult succes pe mai departe.La o privire mai critica asupra etichetei,motorul pare a avea 10kw utili(input de 11kw) nu 20kw!

Editat Februarie 25, 2019 de Vizitator

[Mircea]

6 hours ago, adrian- said:

.... am  reusit sa emulez prin arduino cele 3 faze defazate la 120 grade (poza)...

Un singur Arduino cu 3 iesiri? Interesant.

 

6 hours ago, adrian- said:

..." The simple addition of a DC source with the positive (+) terminal referenced to ground and the negative (-) terminal connected to the output of the filter will bring down the sin wave so that it crosses the x-axis at one half a period."

 

am reusit aducerea sinusoidei jumatate sub axa X prin alimentarea dintr-o baterie separata ...

Daca inteleg bine, ai adaugat un offset negativ (de -2,5V) la aia 5Vv-v pozitivi? Caci nu vad de unde obtii +5V~0~-5V din 0~+5V adaugand o tensiune (egala jumatatii de unda = 2,5V), nu poti obtine decat +2,5V~0~-2,5V.

Daca asta e, ce ce nu ai pus un condensator care sa elimine offsetul pozitiv de CC? Si obtineai direct +2,5V~0~-2,5V.

 

Citind documentul PDF vad ca ai un DDS generat dintr-o tabla de valori. D-aia tu vorbeai de iesiri filtrate si eu iti ziceam ca nu ai ce face cu ele. Eu credeam ca vei face toata logica (filtrare-comparare, rezultat 6 semnale) complet in controller, fara atatea componente. Doar controller + driver. Alegerea iti apartine, si desigur ca e bine sa faci ceva cu care esti comfortabil.

 

Intrebare, caci frecventa o variezi dupa cat de repede incarci valorile de factor de umplere al PWM, dar amplitudinea cum o variezi daca valorile de factor de umplere sunt definite intr-o singura tabla de valori?

[Mircea]

7 hours ago, adrian- said:

Acum , cum se va izola a doua sursa DC folosita in aducerea sinusoidei sub axa x fata de sursa DC folosita pentru alimentare arduino ? , din moment ce sursa principala de tensiune o va reprezenta un acumulator DC 62 V care printr-un step-down va aduce tensiune la aproximativ 18V (necesar pentru deschiderea completa a portilor mosfet, trebuie consultat datasheet dar asta ulterior)

apoi un simplu regulator de 5V va alimenta arduino  

Asa cum am zis mai sus: daca vrei sa aduci un semnal de 0~+5V cat sa fie jumate sub axa X, si jumate deasupra, e suficient sa pui la iesirea filtrului un condensator in serie (1-10uF).

 

Nu ai nevoie sa injectezi alta tensiune ca sa aduci sinusoida juma-juma fata de axa X.

[adrian-]

Acum 9 ore, Thunderer2018 a spus:

Asa cum am zis mai sus: daca vrei sa aduci un semnal de 0~+5V cat sa fie jumate sub axa X, si jumate deasupra, e suficient sa pui la iesirea filtrului un condensator in serie (1-10uF).

 

Nu ai nevoie sa injectezi alta tensiune ca sa aduci sinusoida juma-juma fata de axa X.

 

 Thunderer2018 Multam fain, acum incerc din nou circuitul cu un condesator, intradevar tenisunea generata este de 2.5 V - 0 V , greseala mea

Amplitudinea semnalului va fi controlata , cred ,  prin reglarea potentiometrului din filtru low  pass , repet , cred. 

 

in ceea ce priveste generarea semnalului defazat de catre arduino , initiali am cautat pe internet un cod pentru a genera 3  faze PWM decalate cu 120 grade fiecare la care sa se poata controla duty_cycle si frecventa, dar nu am gasit absolut nimic util , doar sa zic bucati de cod una de aici una de acolo pe care nu stiu cum sa le asamblez (cunostintele mele de arduino sunt cum am precizat din  Youtube, slabe rau )

 

Ar fi perfect sa pot genera cele 6 semnale PWM  direct din Arduino si sa le introduc in porti la mosfeti (indirect prin folosirea de optocuplori), dar nu stiu cum :(  

 

 

WINNER 777 ,  intradevar motoru este de 10 kw utili , nu stiu de ce am vazut eu 18 , greseala mea , daca poate un moderator sa modifice valorile din prima mea postare as fi recunoscator

 

 

 

 

Editat Februarie 26, 2019 de adrian-

[gauss]

Ati vazut 18 si ati scris 20 ... Ma rog , nu e important . Bine ca avansati in proiect , asta e important . Urmaresc topicul , sant interesat mai ales de probele ( sau utilizarea ) practice . 

[adrian-]

Dupa o alta cautare pe arduino forums , am gasit un alt cod mai simplu , mai scurt , si dupa spusele autorului ofera un delay la oprirea si pornirea mosfeturilor pentru a se evita posibilitatea aparitiei unui moment in care sa fie ambii mosfetii porniti, respectiv  cei legati la minus de la faza W  si cei legati la plus

 

Ca si inainte avem prezent un semnal pwm decalat cu 120 grade pe 3 pini dar din pacate semnalul nu este inversat pentru celalalt set de pini , doar i se aplica un delay , mentionat mai sus , asa ca in continuare se va folosi o poarta not  , not gate , speram sa pot folosi un IC 7404  , ( alt not gate nu am gasit pe google)  dar nu l-am gasit la niciun magazin in brasov asa ca am folosit un al doilea arduino programat pe post de not gate 

Rezultatul se poate observa la osciloscop

Sus este semnal pwm original , jos inversat:

 

https://photos.app.goo.gl/uKNf3jbqGb81ynCj7

 

 

Cele 2 seturi de pini au fost legate la 2 seturi de leduri pentru a putea fi vizualizata mai usor frecventa fara a fi nevoie de fiecare data de un osciloscop setul de leduri rosii reprz semnalul pwm  iar cel verde reprezinta semnalul pwm inversat:

 

https://photos.app.goo.gl/aoyVBhf8PkPPRDHSA

Trebuie sa modific delay-ul sa nu existe concomitent 2 leduri aprinse , dupa cum se observa , dar cred ca in sfarsit sunt pe drumul bun

Acum urmeaza sa studiez datasheetul la mosfeti , conectarea optocuplorilor si cel mai curand un test 

 

Din pacate nu am acordat inca deloc atentie in controlul tensiunii a variatorului , dar ,intrebarea me este : se poate folosi un potentiometru sau rezistor variabil actionat electric montat in serie cu cu poarta mosfetului pentru schimbarea amplitudinii semnalului pwm astfel afectand tensiunea de iesire din mosfet ? 

Editat Februarie 27, 2019 de adrian-

[d2134]

On 2/24/2019 at 5:17 PM, adrian- said:

Am un motor trifazic  de 20 kw, tensiune de alimentare 56-60 V la care doresc sa ii controlez turatia .

Eu zic sa lasi arduino la o parte, cel putin pentru inceput, si sa folosesti MC3PHAC care e destinat acestui tip de aplicatii. https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MC3PHAC.pdf

[Mircea]

3 hours ago, adrian- said:

Din pacate nu am acordat inca deloc atentie in controlul tensiunii a variatorului , dar ,intrebarea me este : se poate folosi un potentiometru sau rezistor variabil actionat electric montat in serie cu cu poarta mosfetului pentru schimbarea amplitudinii semnalului pwm astfel afectand tensiunea de iesire din mosfet ? 

Exista potentiometre digitale. Microchip e un punct de plecare. SPI, I2C, U/D + CLK....

 

Dar, parerea mea e ca singurul mod in care vei varia amplitudinea este modificand factorul de umplere al comenzii fiecarui mosfet. Ceea ce te-am mai intrebat cum o vei face, dar am omis sa-ti raspund la argumentul tau cu amplitudinea iesirii filtrului.

 

Ce-ti propun este sa creezi mai multe tabele de valori pentru simularea sinusoidei in Arduino. 4 ar fi necesare ca sa ai 5 trepte de viteza (la fiecare 20%).

 

Sau sa optezi pentru simularea sinusoidei cu functii trigonometrice. AN1523 de la Microchip.

[adrian-]

Acum 2 ore, d2134 a spus:

Eu zic sa lasi arduino la o parte, cel putin pentru inceput, si sa folosesti MC3PHAC care e destinat acestui tip de aplicatii. https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MC3PHAC.pdf

 

Ar fi super daca l-as gasi( MC3PHAC) , dar pe google imi apare doar sa il comand din alta tara, iar pe un forum am vazut ca sa incetat productia lui

Nu am ce face momentan decat sa continui cu arduino , o sa vizitez zilele acestea niste magazine de electronice in speranta ca macar un echivalent daca exista , sa gasesc, mersi de pont oricum , pacat ca nu il gasesc ca ar face lucrurile super simple

 

revenind la arduino, Thunderer2018, incerc sa fac o proba pe un motor de teste mic , variind tensiunea din sursa de alimentare , dupa o sa implementez ceva pentru amplitudinea semnalului pwm 

Editat Februarie 27, 2019 de adrian-

[catalin004]

Stie cineva vreun inlocuitor pentru MC3PHAC? sau alta solutie? eventual un procesor (exclus TMS sau DSPic)

[iop95]

Ce metoda ati implementat pentru control?

V/f=ct nu e f complicata... merge si pe Arduino.

Sunt implementari din care va puteti inspira.

https://www.ijera.com/papers/Vol7_issue12/Part-5/J0712056266.pdf

https://ijisrt.com/wp-content/uploads/2017/09/Speed-Control-of-Induction-Motor-Using-Arduino.pdf

 

[catalin004]

Da...U/f=ct, pe un DSPic 30F6010

Nu vreau arduino...ceva infineon, nxp...chiar ai tms, insa as dori cu tot cu soft, ca sa il pot modifica

Sa tina cont de tensiunea pe DC si sa pot face si compensarea factorului de putere...HEF sau MC3 nu are PFC, insa am folosit alt controlller pentru asta

Editat Octombrie 20, 2020 de catalin004