Convertizor de tensiune monofazat în trei faze - descriere
Diferiți convertoare de tensiune monofazată sunt cunoscuți în trei faze. În [1], este descris un aparat bazat pe un motor trifazat asincron, la fel ca orice mașină electrică care este reversibilă: generatorul poate servi ca motor și invers. Dezavantajele unui astfel de convertor - o fază semnificativă "înclinată", precum și faptul că puterea convertizorului motor ar trebui să fie mai mare decât echipamentul electric alimentat din el.
Un invertor semiconductor controlat pentru alimentarea unui motor trifazat este propus în [2]. Dezavantajul său este utilizarea unui autotransformator reglementat pentru a schimba tensiunea de ieșire trifazată. Dar unele dintre nodurile sale (dispozitive de control de ieșire-cheie, alimentate de bootstrapping) funcționează foarte bine și, prin urmare, sunt utilizate în dispozitivul dezvoltat de noi.
Alimentarea cu energie a unui motor electric trifazat dintr-o rețea monofazată cu reglarea vitezei a fost luată în considerare în [3]. Dar pentru a furniza tranzistoarele "superioare" și "inferioare" ale cheilor sale de ieșire, sunt necesare surse separate de tensiune. Cheile în sine sunt realizate pe tranzistoare bipolare, care au o rezistență internă mare în modul de saturație.
Convertizorul propus al tensiunii monofazate în trei faze este lipsit de dezavantajele dispozitivelor descrise în [2] și [3]. Schema sa generală este prezentată în Fig. 1. Ieșirea secvențelor de impulsuri cu trei faze A1 sunt conectate la intrările de trei identice de mare putere comutatoare A2.1, A2.2 și A2.3 și ieșirile care sunt conectate sarcină cu trei faze.
Comutatoarele de alimentare sunt rectificate cu o punte diodă VD1 rețea de tensiune monofazată 220 V. Condensatoare C2 și NW - netezirea. Conectat la rețea, și „transformator electronic“ pentru alimentarea lămpilor cu halogen U1 - tensiunea de alimentare convertor în amplitudinea pulsului de 15V și o frecvență de 45 kHz. Tensiunea de ieșire rectifică puntea de la diodele redresoare de înaltă frecvență VD2-VD5. Condensatorul C1 netezește tensiune ondulație rectificat, care motoarele furaje ventilator M1-MH suflare radiatorul, care are tranzistori de putere comutatoare A2.1-A2.3. Ventilatoare - dimensiunea 80x80 mm de la calculator.
O tensiune de 12 V de la ieșirea stabilizatorului integral DA1 este alimentată de conducătorul A1 și de nodurile de joasă putere ale întrerupătoarelor A2.1-A2.3. Aplicată ca cip DA1 KIA7812AP1505 diferă prin faptul că are un caz izolat. Acest lucru vă permite să montați-l direct pe șasiul dispozitivului, folosind-l ca radiator.
Circuitul conducătorului auto A1 este prezentat în Fig. 2. Generatorul ceasului este asamblat pe timerul DA1 KR1006VI1 în funcție de circuitul multivibrator. Frecvența lor este controlată de un rezistor variabil R1.1 și simultan rezistorul variabil R1.2 setat pe acesta pe o axă modifică ciclul de funcționare al impulsurilor. Cu o frecvență crescătoare, durata pulsului la ieșirea oscilatorului principal ar trebui să scadă.
Pulsurile de ceas sunt alimentate la intrarea contorului DD2, la ieșirile cărora un nivel de tensiune înaltă este setat alternativ pentru o perioadă de repetare a impulsului. Deoarece nivelul la intrarea contorului SR este scăzut, starea lui se modifică în funcție de impulsurile în creștere la intrarea CN. Odată cu apariția unui nivel ridicat la ieșirea 6 (pinul 5) și intrarea R conectată la el, contorul revine imediat la un nivel ridicat la ieșirea 0 (pinul 3), după care ciclul se repetă.
Impulsurile de la ieșirile de pe contorul DD2 folosind cipul DD3 sunt convertite în trei secvențe de impuls cu o durată de trei cicluri, repetând cu o perioadă de șase cicluri de ceas. Secvențele sunt mutate reciproc în timp cu o treime din perioadă (două bare). Elementele cipului DD4, aceste secvențe sunt inversate, iar folosind jaluzele D, chips-urile DD6 sunt întârziate față de cele originale. În acest scop, impulsurile de ceas sunt alimentate la intrarea C a cipului DD6, iar schimbarea stării declanșatorilor are loc prin decăderi. Ca urmare, impulsurile la ieșirile DD6 sunt întârziate față de intrările pentru durata impulsului de ceas.
Din secvențele de impulsuri astfel obținute din douăsprezece elemente cipuri DD1.1-DD1.4, DD5.1, DD5.2 impulsuri sub formă de comandă întrerupătoare A2.1-A2.3.
Comutatoarele sunt realizate conform schemei împrumutate de la [2] și prezentate în Fig. 3. FETs ieșire prototip înlocuit cu IRG4BC40U IGBT mai puternică (tensiune reziduală - 1, 7 V cu un curent de 40 A) cu un amortizor FR607 diode. Toate IGBT-urile sunt instalate prin garnituri izolatoare pe un radiator ventilator comun (vezi Figura 1). Dimensiunile radiatorului sunt 260x90 mm.
Pe placa cu circuite imprimate față-verso prezentată în Fig. 4, sunt situate, așa cum se arată în Fig. 5, toate elementele nodurilor A1, A2.1-A2.3, cu excepția rezistorului variabil dublu, IGBT și diodelor de amortizare. Desemnările elementelor nodurilor A2.1-A2.3 de pe placă sunt prevăzute cu prefixe numerice corespunzătoare numărului nodului.
Cu valorile nominale ale elementelor generatorului de ceas indicat pe diagramă, frecvența tensiunii trifazate generate este reglată de un rezistor dublu variabil R1 de la 31 la 52 Hz, iar ciclul de funcționare este de 66 până la 92%. Acesta din urmă evită o creștere excesivă a curentului în înfășurările motorului la o frecvență redusă a tensiunii de alimentare. Intervalul de control al frecvenței poate fi modificat prin scăderea capacității condensatorului C1 în generatorul ceasului.
Pentru un motor cu o frecvență nominală de 50 Hz, nu este necesară creșterea frecvenței tensiunii de alimentare de peste 100 Hz. În acest caz, viteza rotorului se va apropia de 6000 min ', ceea ce este periculos pentru rulmenți. Dacă transmițătorul utilizat pentru alimentarea mașinilor agricole și de construcții, motoare care sunt proiectate pentru tensiunea de 36 V, la o frecvență de 200. 400 Hz, atunci puntea de diode VD1 (vezi. Fig. 1), trebuie să se aplice de tensiune de 36 V, 50 Hz, iar frecvența ceasului în nodul A1 respectiv crește.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: