Invertor pentru motor trifazat

[Vizitator alinrazvan]

Salutare tuturor, bine v-am gasit, sunt nou pe aici

Incep prin a spune ca nivelul cunostintelor si al experientei mele este destul de modest, iar daca voi pune intrebari mai stupide sau ciudate sper sa nu supar pe nimeni.

 

Cum ziceam si in titlu, incerc sa realizez comanda (cat mai simpla) unui motor asincron trifazat cu rotorul in scurtcircuit (colivie de veverita), cu specificatiile:

- puterea nominala - 1.8kW

- tensiunea nominala a infasurarilor statorice - 220/380V(220Vef/infasurare in conexiune stea, 380Vef/2 infasurari in conexiune triunghi)- curentul nominal maxim de pornire: 10 x In 

(In = Pn / rad3 x Un  pt fiecare faza)

 

Am formata o idee de ansamblu despre circuit care sper sa fie destul de aproape de adevar:

alimentarea circuitului se va face de la reteaua monofazata, deci etajul de putere va consta intr-o punte redresoare de 15-20A / 250V; un capacitor pentru filtrare 220-1000uF/400V si etajul invertor, pe care l-as face cu mosfeti, tinand cont de puterea relativ mica a motorului si de frecventa de comutatie inalta (as vrea sa merg pe 20khz). Data fiind puterea motorului si curentul de pornire, ce curent si tensiune ar trebuii sa suporte mosfetii?

 

Pe partea de generare de semnal PWM vreau sa merg 100% hardware, adica HEF4752VP. Pentru reglarea frecventei de iesire a invertorului, a raportului frecventa/tensiune si a frecventei de comutatie, controlerul are 4 intrari. Spre exemplu, intrarea RCT stabileste frecventa de comutatie a invertorului; RCT se determina inmultind frecventa de comutatie (in cazul meu 20kHz) cu 280, rezultant o frecventa de 5.6 MHZ ?! Ce generator/oscilator as putea folosi pentru a obtine un asemenea semnal? In schema atasata sunt folosite convertoare tensiune/frecventa, dar care depasesc bugetul meu.

[Fulgerik]

Shema atasata?

[puriu]

Puntea e slaba, ar trebui ceva de 50-100 A. Si condensatorul poate fi mai mare. Trebuie MOS-uri mari. La 20 kHz consuma putere foarte mare la comanda. Pentru 50 Hz e suficienta o frecventa de 5 kHz la PWM. Parerea mea!

[GEO 53 BN]

Proiect foarte ambitios.Bafta multa.O sa ai nevoie.

[Vizitator alinrazvan]

schema de care vorbeam

 

 

S-a notat, o punte mai sanatoasa.

 

Intelesesem ca daca frecventa de comutatie e mai mica de 20khz, intrand in domeniul perceptibil de ureche, sunetul produs ar fi deranjant? Acesta a fost motivul pentru care am zis 20khz, dar nu e batut in cuie.

 

Multumesc de incurajare

Editat August 9, 2014 de alinrazvan

[Vizitator alinrazvan]

Pentru generarea frecventelor necesare operarii HEF-ului, am decis sa urmez ideea gasita aici https://translate.google.ro/translate?sl=zh-CN&tl=en&js=y&prev=_t&hl=ro&ie=UTF-8&u=http%3A%2F%2Fwww.elecfans.com%2Farticle%2F83%2F116%2F2009%2F2009070474867.html&edit-text=

 

Sa zicem ca aleg 5khz ca frecventa de comutatie. Dat fiind curentul maxim de pornire (calculat de mine la max 50A, sper sa nu fi gresit) ar fi ok sa folosesc acest mosfet? http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/90595/FAIRCHILD/FDA50N50.html

[Vizitator juravleadrian]

Salutare. 

Un astfel de invertor am realizat si eu ca lucrare de licenta la facultate. 

Ai aici un link cu produsul final

https://www.facebook.com/photo.php?v=1464891217085223&set=vb.100006930767812&type=2&theater

Sper sa poti vizualiza.

[Vizitator alinrazvan]

Am cumparat o punte de 50A @ 1kV, doua capacitoare de 470uF/400v. Mosfetii sunt model FDA50N50 48A/500v Rds on 100mohm.

Pentru a limita curentul maxim initial de incarcare al capacitoarelor voi folosi o rezistenta de putere care mai apoi sa fie suntata de bornele unui releu aclansat automat dupa cateva secunde cu ajutorul unui circuit intermediar.

Ce protectie la scurtcircuit pentru MOS-uri (momentul descarcarii capacitoarelor) as putea folosi?

[Vizitator alinrazvan]

Deoarece un releu potrivit pentru aplicatia mea (300VDC/30+A) este mare destul de scump, m-am gandit sa folosesc un MOSFET in locul acestuia. Pe acelasi principiu, dupa 2-3 secunde sa deschida si sa conduca curentul in locul rezistentei. Este realizabil?

[Vizitator alinrazvan]

Am reusit sa pun la punct o schema finala zic eu, care arata cam asa:  http://s3.postimg.org/vup5lw1e9/2_1.jpg

 

Am conceput sistemul pe doua placi, una cu circuitul de comanda si auxiliarele lui si o placa cu invertorul si sursele. Placa cu circuitul de comanda este gata si arata cam asa http://postimg.org/gallery/pdgtksa6/ . Calitatea produsului final poate ca nu e cea mai 'premium', dar sunt la inceput iar lipsa de experienta si dotarile 'ieftine' isi spun cuvantul

Pentru izolarea completa dintre controler si zona de putere am folosit surse diferite, o sursa pentru controler si periferice si una pentru driver si periferice, fara masa comuna. Pentru semnale am mers pe varianta optocuploare.

Semnalele generate de CD4046 respectiv CD4047 sunt acestea http://postimg.org/gallery/379z5enry/

Urmeaza sa fac si cea de-a doua placa, care va fi un pic mai complicat de asezat in layout, tinand cont si de elementele de putere care necesita o asezare mai speciala. Insa pana sa dau drumu la placa, mai am o nelamurire care ma tine din lucru: valorile rezistentei/rezistentelor R8-R13 care fac legatura intre sursa tranzistoarelor din bratul de jos al invertorului si masa. Am rasfoit atat datasheetul cat si application note-urile gasite pentru driver, dar si ceva scheme gasite pe niste site-uri rusesti, dar din pacate nu am reusit sa inteleg mare lucru...

 

p.s. legatura dintre placi am desis s-o fac dupa bariera optocuploare, astfel: http://postimg.org/gallery/1z64alj2e/

 

p.s.2 schema dupa care m-am luat cand am pus rezistentele este aceasta http://s27.postimg.org/6xqzoef1v/sila.jpg

Editat Septembrie 8, 2014 de alinrazvan

[Vlad Mihai]

de ce nu se face    comanda  cu un microcontroler?

[CIBY2]

Unde ai gasit HEF4752VP?

Ai vreunul in plus de vanzare?

[giongiu]

E foarte interesant proiectul, felicitari !

E interesant si integratul, nici nu stiam ca exista asa ceva,  dar nici eu nu l-am gasit la tme, farnell, etc. .. E in schimb pe ebay, costa vreo 10 dolari.

Editat Septembrie 18, 2014 de giongiu

[one]

Pentru preincarcare cred ca poti folosi un releu obisnuit, nu neaparat de 30A, intrucat dupa incarcare, releul inchide cu un curent practic zero. 

[giongiu]

Deoarece un releu potrivit pentru aplicatia mea (300VDC/30+A) este mare destul de scump, m-am gandit sa folosesc un MOSFET in locul acestuia. Pe acelasi principiu, dupa 2-3 secunde sa deschida si sa conduca curentul in locul rezistentei. Este realizabil?

Ar fi realizabil, dar cred ca e dificil de comandat. Vei avea drena la plusul puntii, sursa la plusul filtrajului, in poarta trebuie sa-i dai cca 12V, peste potentialul sursei. S-ar putea cu un mic traf de retea, probabil. Ai nevoie de un mosfet care sa suporte curentul maxim al invertorului, la o tensiune de minim 450-500V. Nu stiu daca e mai ieftin ca un releu...

Editat Septembrie 18, 2014 de giongiu