Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как подключить трехфазный двигатель на 220 вольт схема


Что важно знать о схемах подключения трехфазного электродвигателя на 220 вольт

Широко применяемые на производствах электродвигатели асинхронные соединяют «треугольником» или «звездой». Первый тип в основном используют для моторов продолжительного пуска и работы. Совместное подключение применяют для пуска высокомощных электродвигателей. Подключение «звезда» используют в начале пуска, переходя затем на «треугольник». Применяется также схема подключения трехфазного электродвигателя на 220 вольт.

Разновидностей моторов много, но для всех, главной характеристикой является напряжение, подаваемое на механизмы, и мощность самих двигателей.

При подключении к 220в на мотор действуют высокие пусковые токи, снижающие его срок эксплуатации. В промышленности редко используют соединение треугольником Мощные электродвигатели подключают «звездой».

Для перехода со схемы подключения электродвигателя 380 на 220 есть несколько вариантов, каждый из которых отличается преимуществами и недостатками.

Переподключение с 380 вольт на 220

Очень важно понимать, как подключается трехфазный электродвигатель к сети 220в. Чтобы трехфазный двигатель подключить к 220в, заметим, что у него есть шесть выводов, что соответствует трем обмоткам. При помощи тестера провода прозванивают, чтобы найти катушки. Их концы соединяем по два – получается соединение «треугольник» (и три конца).

Для начала, два конца сетевого провода (220 в) подключаем к любым двум концам нашего «треугольника». Оставшийся конец (оставшаяся пара скрученных проводов катушки) подсоединяется к концу конденсатора, а оставшийся провод конденсатора также соединяется с одним из концов сетевого провода и катушек.

От того, выберем мы один или другой, будет зависеть в какую сторону начнет вращаться двигатель. Проделав все указанные действия, запускаем двигатель, подав на него 220 в.

Электромотор должен заработать. Если этого не произошло, или он не вышел на требуемую мощность, необходимо вернуться на первый этап, чтобы поменять местами провода, т.е. переподключить обмотки.

Если при включении, мотор гудит, но не крутиться, требуется дополнительно установить (через кнопку) конденсатор. Он будет в момент пуска давать двигателю толчок, заставляя крутиться.

Видео:

Видео: Как подключить электродвигатель с 380 на 220

Прозванивание, т.е. измерение сопротивления, проводится тестером. Если такой отсутствует, воспользоваться можно батарейкой и обычной лампой для фонарика: в цепь, последовательно с лампой, подсоединяют определяемые провода. Если концы одной обмотки найдены – лампа загорается.

Труднее гораздо найти определить начало и концы обмоток. Без вольтметра со стрелкой не обойтись.

Подсоединить потребуется к обмотке батарейку, а к другой — вольтметр.

Разрывая контакт провода с батарейкой, наблюдают, отклоняется ли стрелка и в какую сторону. Те же действия проводят с оставшимися обмотками, изменяя, если нужно, полярность. Добиваются чтобы отклонялась стрелка в ту же сторону, что при первом измерении.

Схема звезда-треугольник

В отечественных моторах часто «звезда» собрана уже, а треугольник требуется реализовать, т.е. подключить три фазы, а из оставшихся шести концов обмотки собрать звезду. Ниже дан чертеж, чтобы разобраться было легче.

Главным плюсом соединения трехфазной цепи звездой считают то, что мотор вырабатывает наибольшую мощность.

Тем не менее, подобное соединение «любят» любители, но не часто применяют на производствах, поскольку схема подключения сложная.

Чтобы она работала необходимо три пускателя:

К первому из них –К1 с одной стороны подключается обмотка статора, с другой – ток. Оставшиеся концы статора соединяют с пускателями К2 и К3, а затем для получения «треугольника» к фазам подключаются и обмотка с К2.

Подключив в фазу К3, незначительно укорачивают оставшиеся концы для получения схемы «звезда».

Важно: недопустимо одновременно включать К3 и К2, чтобы не произошло короткое замыкание, которое может приводить к отключению автомата мотора электрического. Во избежание этого, применяют электроблокировку. Работает это так: при включении одного из пускателей, другой отключается, т.е. его контакты размыкаются.

Как работает схема

При включении К1 с помощью реле времени включается К3. Мотор трехфазный, включенный по схеме «звезда» работает с большей мощностью, чем обычно. После некоторого времени, размыкаются контакты реле К3, но запускается К2. Теперь схема работы мотора — «треугольник», а мощность его становится меньше.

Когда требуется отключение питания, запускается К1. Схема повторяется при последующих циклах.

Очень сложное соединение требует навыков и не рекомендуется к реализации новичками.

Другие подключения электродвигателя

Схем несколько:

  1. Более часто, чем вариант описанный, применяется схема с конденсатором, который поможет значительно уменьшить мощность. Одни из контактов рабочего конденсатора подключается к нулю, второй – к третьему выходу мотора электрического. В результате имеем агрегат малой мощности (1,5 Вт). При большой мощности двигателя, в схему потребуется внесение пускового конденсатора. При однофазном подключении он просто компенсирует третий выход.
  2. Асинхронный мотор несложно соединить звездой или треугольником при переходе с 380в на 220. У таких моторов обмоток три. Чтобы изменить напряжение, необходимо выходы, идущие к вершинам соединений, поменять местами.
  3. При подключении электромоторов, важно тщательно изучить паспорта, сертификаты и инструкции, потому что в импортных моделях встречается часто «треугольник», адаптированный под наши 220В. Такие моторы при игнорировании этого и включении «звездой, просто сгорают. Если мощность более 3 кВт, к бытовой сети мотор нельзя. Чревато это коротким замыканием и даже выход из строя автомата УЗО.

Включение трехфазного двигателя в однофазную сеть

Ротор, подключенного к трехфазной цепи трехфазного двигателя, вращается благодаря магнитному полю, создаваемом током, идущим в разное время по разным обмоткам. Но, при подключении такого двигателя к цепи однофазной, не возникает вращающий момент, который мог бы вращать ротор. Наиболее простым способом подключения двигателей трехфазных к однофазной цепи является подсоединение его третьего контакта через фазосдвигающий конденсатор.

Включенные в однофазную сеть такой мотор имеет такую же частоту вращения, как при работе от трехфазной сети. Но о мощности нельзя сказать этого: ее потери значительны и зависят они от емкости конденсатора фазосдвигающего, условия работы мотора, выбранной схемы подключения. Потери на ориентировочно достигают 30-50%.

Цепи могут быть двух — , трех-, шестифазными, но наиболее применяемыми являются трехфазные. Под трехфазной цепью понимают совокупность цепей электрических с одинаковой частотой синусоидальной ЭДС, которые отличаются по фазе, но создаются общим источником энергии.

Если нагрузка в фазах одинакова, цепь является симметричной. У трехфазных несимметричных цепей – она разная. Полная мощность складывается из активной мощности трехфазной цепи и реактивной.

Хотя большинство двигателей справляется с работой от однофазной сети, но хорошо работать могут не все. Лучше других в этом смысле двигатели асинхронные, которые рассчитаны на напряжение 380/220 В (первое — для звезды, второе – треугольника).

Это рабочее напряжение всегда указывают в паспорте и на прикрепленной к двигателю табличке. Также там указана схема подключения и варианты ее изменения.

Если присутствует «А», это свидетельствует о том, что использоваться может как схема «треугольник», так и «звезда». «Б» сообщает о том, что подключены обмотки «звездой» и не могут быть соединены по – другому.

Получится в результате должно: при разрыве контактов обмотки с батареей, электрический потенциал той же полярности (т.е. отклонение стрелки происходит в ту же сторону) должен появляться на двух оставшихся обмотках. Выводы начала (А1, В1, С1) и конца (А2, В2, С2) помечают и подсоединяют по схеме.

Использование магнитного пускателя

Применение схемы подключения электродвигателя 380 через пускатель хорошо тем, что пуск производить можно дистанционно. Преимущество пускателя перед рубильником (или другим устройством) в том, что пускатель можно разместить в шкафу, а в рабочую зону вынести элементы управления, напряжение и токи при этом минимальны, следовательно, провода подойдут меньшего сечения.

Помимо этого, подключение с использованием пускателя обеспечивает безопасность в случае, если «пропадает» напряжение, поскольку при этом происходит размыкание силовых контактов, когда же напряжение вновь появится, пускатель без нажатия пусковой кнопки его не подаст на оборудование.

Схема подключения пускателя асинхронного двигателя электрического 380в:

На контактах 1,2,3 и пусковой кнопке 1 (разомкнутой) напряжение присутствует в начальный момент. Затем оно подается через замкнутые контакты этой кнопки (при нажатии на «Пуск») на контакты пускателя К2 катушки, замыкая ее. Катушкой создается магнитное поле, сердечник притягивается, контакты пускателя замыкаются, приводя в движение мотор.

Одновременно с этим происходит замыкание контакта NO, с которого подается фаза на катушку через кнопку «Стоп». Получается, что, когда отпускают кнопку «Пуск», цепь катушки остается замкнутой, как и силовые контакты.

Нажав «Стоп», цепь разрывают, возвращая размыкая силовые контакты. С питающих двигатель проводников и NO исчезает напряжение.

Видео: Подключение асинхронного двигателя. Определение типа двигателя.

Трехфазный двигатель, работающий от однофазного источника питания

Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока широко используется в промышленном и сельскохозяйственном производстве благодаря своей простой конструкции, низкой стоимости, простоте обслуживания и простоте в эксплуатации. В 3-фазном двигателе переменного тока используется 3-фазный источник питания (3 фазы 220 В, 380 В, 400 В, 415 В, 480 В и т. Д.), Но в некоторых реальных применениях у нас есть только однофазные источники питания (1 р. 110 В, 220 В, 230 В, 240 В и т. Д.). .), особенно в бытовой технике. В случае запуска трехфазных машин на однофазных источниках питания, есть 3 способа сделать это:

  1. Перемотка двигателя
  2. Купить GoHz VFD
  3. Купить преобразователь частоты / фазы

I: перемотка двигателя
Необходимо выполнить некоторые работы для преобразования работы трехфазного двигателя на 1-фазный источник питания.Здесь вы узнаете, как преобразовать трехфазный электродвигатель на 380 В в однофазный источник питания 220 В.

Принцип перемотки
Трехфазный асинхронный двигатель использует три взаимно разделенных угла сбалансированного тока 120 ° через обмотку статора для создания изменяющегося во времени вращающегося магнитного поля для привода двигателя. Прежде чем говорить об использовании трехфазного асинхронного двигателя, преобразованного для работы на однофазном источнике питания, мы должны объяснить проблему создания однофазного асинхронного двигателя с вращающимся магнитным полем, поскольку однофазный двигатель можно запустить только после создания вращающегося магнитного поля. ,Причина, по которой он не имеет начального пускового момента, заключается в том, что однофазная обмотка в магнитном поле не вращается, а пульсирует. Другими словами, это фиксировано с точки зрения статора. В этом случае пульсирующее магнитное поле статора взаимодействует с током в проводнике ротора, который не может генерировать крутящий момент, поскольку нет вращающегося магнитного поля, поэтому двигатель не может быть запущен. Однако положение двух обмоток внутри двигателя имеет различный угол наклона. Если он пытается произвести другой фазный ток, двухфазный ток имеет определенную разность фаз во времени, чтобы создать вращающееся магнитное поле.Таким образом, статор однофазного двигателя должен иметь не только рабочую обмотку, но и пусковую обмотку. В соответствии с этим принципом мы можем использовать трехфазную обмотку трехфазного асинхронного двигателя и сдвигать одну из катушек обмотки с помощью конденсатора или индуктивности, чтобы две фазы могли проходить через различный ток, чтобы создать вращающееся магнитное поле для управлять двигателем. Когда трехфазный асинхронный двигатель использует однофазный источник питания, мощность составляет только 2/3 от первоначальной.

Метод перемотки
Чтобы использовать 3-фазный двигатель на 1-фазном источнике питания, мы можем подключить любые 2-фазные обмотки последовательно, а затем подключить к другой фазе. В это время магнитный поток в двух обмотках имеет разность фаз, но рабочая обмотка и пусковые обмотки подключены к одному источнику питания, поэтому ток одинаков. Поэтому подключите конденсатор, катушку индуктивности или резистор к пусковой обмотке последовательно, чтобы ток имел разность фаз.Для увеличения пускового момента на соединении можно использовать автотрансформатор для увеличения напряжения однофазного источника питания с 220 В до 380 В, как показано на рисунке 1.

Общие малые двигатели имеют Y-соединение. Для трехфазного асинхронного двигателя Y-типа клемма обмотки конденсатора C подключается к клемме запуска автотрансформатора. Если вы хотите изменить направление вращения вала, подключите его, как показано на рисунке 2.

Если вы не хотите увеличивать напряжение, блок питания 220 В также может использовать это.Поскольку для питания 220 В используется оригинальная трехфазная обмотка напряжения 380 В, напряжение слишком низкое, поэтому крутящий момент слишком низкий.

Рис. 3 Момент подключения слишком низкий. Если вы хотите увеличить крутящий момент, вы можете подключить конденсатор фазовой синхронизации к двухфазной обмотке вместе в катушке и использовать ее в качестве пусковой обмотки. Одна катушка, напрямую подключенная к источнику питания 220 В, см. Рисунок 4.

На Рисунках 3 и 4, если вам нужно изменить направление вращения вала, вы можете просто изменить сквозное направление пусковой или рабочей обмотки. ,

Магнитный момент после того, как две обмотки соединены последовательно (одна из которых - обратная нить), состоит из двух углов магнитного момента 60 ° (Рисунок 5). Магнитный момент намного выше, чем у 120 ° магнитного момента (показан на рисунке 6), поэтому пусковой крутящий момент на рисунке 5 больше, чем на рисунке 6.

Значение резистора доступа R (рисунок 7) на обмотке стартера должно быть замкнуто относительно сопротивления фазы обмотки статора и должно выдерживать пусковой ток, который равен 0.1-0,12 раза от пускового момента.

Выбор конденсатора фазового сдвига
Рабочий конденсатор c = 1950 × Ie / Ue × cosφ (микро-закон), т. Е. Cosφ - исходный номинальный ток двигателя, номинальное напряжение и мощность.
Общий рабочий конденсатор, используемый в однофазном источнике питания на трехфазном асинхронном двигателе (220 В): на каждые 100 Вт используется конденсатор с микропроцессором от 4 до 6. Начальный конденсатор может быть выбран в соответствии с начальной нагрузкой, обычно от 1 до 4 раз от рабочего конденсатора.Когда двигатель достигает 75% ~ 80% от номинальной скорости, пусковой конденсатор должен быть отключен, в противном случае двигатель сгорит.

Емкость конденсатора должна быть правильно выбрана, чтобы токи 11, 12 двухфазных обмоток были равны и равны номинальному току Ie, что означает 11 = 12 = Ie. Если требуется высокий пусковой момент, можно добавить пусковой конденсатор и подключить к рабочему конденсатору. Когда пуск нормальный, отсоедините пусковой конденсатор.

Есть много преимуществ в использовании трехфазного двигателя на однофазном источнике питания, перемотка легко.Однако общая мощность однофазного источника питания слишком мала, он должен выдерживать высокий пусковой ток, поэтому этот метод может применяться только к двигателю мощностью 1 кВт или меньше.

II: Купите преобразователь частоты GoHz VFD
, сокращенное от частотно-регулируемого привода, это устройство для управления двигателем, работающим с регулируемой скоростью. Однофазный 3-фазный ЧРП является наилучшим вариантом для 3-фазного двигателя, работающего от однофазного источника питания (1 час 220 В, 230 В, 240 В), он устраняет пусковой ток при запуске двигателя, заставляет двигатель работать с нулевой скорости до полной скорость плавная, плюс, цена абсолютно доступная.Частотные преобразователи GoHz доступны от 1/2 л.с. до 7,5 л.с., более мощные ЧРП могут быть настроены в соответствии с фактическими двигателями.

ГГц Подключение к однофазному трехфазному VFD-видео

Преимущества использования частотного преобразователя GoHz для трехфазного двигателя:

  1. Мягкий запуск может быть достигнут путем настройки параметров ЧРП, время запуска может быть установлено на несколько секунд или даже десятки.
  2. Функция бесступенчатого регулирования скорости, позволяющая двигателю работать в наилучшем состоянии.
  3. Переведите двигатель с индуктивной нагрузкой в ​​емкостную нагрузку, которая может увеличить коэффициент мощности.
  4. VFD имеет функцию самодиагностики, функции защиты от перегрузки, перенапряжения, низкого давления, перегрева и более 10 функций защиты.
  5. Может быть легко запрограммирован через клавиатуру для достижения автоматического управления.

III: Купить преобразователь частоты / фазы
А ГГц-преобразователь частоты или фазовый преобразователь также можно использовать для таких ситуаций, он может преобразовывать однофазные (110 В, 120 В, 220 В, 230 В, 240 В) в трехфазные (0- Регулируемый 520 В) с чистым синусоидальным выходом, который лучше для характеристик двигателя, чем для ШИМ-сигнала VFD, они предназначены для лабораторных испытаний, самолетов, военных и других применений, которые требуют высококачественных источников питания, это чрезвычайно дорого.

Статья по теме: Воздействие двигателя 60 Гц (50 Гц), используемого на источнике питания 50 Гц (60 Гц)

,

3-фазная схема регулятора скорости асинхронного двигателя

В этом посте мы обсудим создание простой 3-фазной схемы регулятора скорости асинхронного двигателя, которая также может применяться для однофазного асинхронного двигателя или буквально для любого типа двигателя переменного тока.

Когда речь идет об управлении скоростью асинхронных двигателей, обычно используются матричные преобразователи, включающие множество сложных ступеней, таких как LC-фильтры, двунаправленные матрицы переключателей (с использованием IGBT) и т. Д.

Все это используется для достижения в конечном итоге прерывистый сигнал переменного тока, рабочий цикл которого можно регулировать с помощью сложной схемы микроконтроллера, что в итоге обеспечивает необходимый контроль скорости двигателя.

Однако мы можем поэкспериментировать и попытаться выполнить управление скоростью трехфазного асинхронного двигателя с помощью гораздо более простой концепции, используя усовершенствованные ИС оптопары с детектором пересечения нуля, силовой триак и схему ШИМ.

Использование детектора пересечения нулевого уровня Opto Coupler

Благодаря серии оптопар MOC, которые сделали цепи управления симистором чрезвычайно безопасными и простыми в настройке, а также обеспечивают беспроблемную интеграцию ШИМ для предполагаемых органов управления.

В одном из моих предыдущих постов я рассмотрел простую схему контроллера двигателя с плавным пуском ШИМ, в которой реализована микросхема MOC3063 для обеспечения эффективного плавного пуска на подключенном двигателе.

Здесь мы также используем идентичный метод для применения предложенной схемы регулятора скорости 3-фазного асинхронного двигателя. На следующем рисунке показано, как это можно сделать:

На рисунке мы видим три идентичных ступени оптопары MOC, сконфигурированные в их стандартном триаке режим регулятора, а входная сторона интегрирована с простой схемой ШИМ IC 555.

3 цепи MOC сконфигурированы для обработки 3-фазного входа переменного тока и подачи его на подключенный асинхронный двигатель.

ШИМ-вход на изолированной светодиодной стороне управления opto определяет коэффициент прерывания 3-фазного входа переменного тока, который обрабатывается MOC ICS.

Использование ШИМ-контроллера IC 555 (переключение при нулевом напряжении)

Это означает, что, регулируя ШИМ-регулятор, связанный с ИС 555, можно эффективно контролировать скорость асинхронного двигателя.

Выход на своем выводе № 3 имеет изменяющийся рабочий цикл, который, в свою очередь, соответственно переключает выходные триаки, что приводит либо к увеличению среднеквадратичного значения переменного тока, либо к его уменьшению.

Увеличение среднеквадратичного значения посредством более широких ШИМ позволяет получить более высокую скорость вращения двигателя, в то время как снижение среднеквадратичного значения переменного тока через более узкие ШИМ дает противоположный эффект, то есть пропорционально замедляет двигатель.

Вышеуказанные функции реализованы с большой точностью и безопасностью, поскольку микросхемы имеют множество внутренних сложных функций, специально предназначенных для управления симисторами и тяжелыми индуктивными нагрузками, такими как асинхронные двигатели, соленоиды, клапаны, контакторы, твердотельные реле и т. Д.

Микросхема также обеспечивает идеально изолированную операцию для ступени постоянного тока, что позволяет пользователю выполнять регулировки без страха поражения электрическим током.

Этот принцип также можно эффективно использовать для управления скоростью вращения однофазного двигателя, используя одну микросхему MOC вместо 3.

Конструкция фактически основана на теории пропорционального по времени привода симистора. Верхняя схема ШИМ IC555 может быть отрегулирована для создания рабочего цикла 50% при значительно более высокой частоте, в то время как нижняя схема ШИМ может использоваться для реализации операции управления скоростью асинхронного двигателя посредством регулировок соответствующего блока.

Рекомендуется, чтобы эта микросхема 555 имела относительно более низкую частоту, чем верхняя цепь микросхемы 555. Это можно сделать, увеличив конденсатор с выводом № 6/2 до 100 нФ.

ПРИМЕЧАНИЕ. ДОБАВЛЕНИЕ ПОДХОДЯЩИХ ИНДУКТОРОВ В СЕРИИ С ФАЗОВЫМИ ПРОВОДАМИ МОЖЕТ КРАТКО УЛУЧШИТЬ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ.

Лист данных для MOC3061

Предполагаемое управление осциллограммой и фазой с использованием вышеуказанной концепции:

Описанный выше метод управления 3-фазным асинхронным двигателем на самом деле довольно грубый, так как он не имеет управления В / Гц .

Он просто использует включение / выключение сети с разными скоростями, чтобы вырабатывать среднюю мощность для двигателя и управлять скоростью, изменяя это среднее значение переменного тока для двигателя.

Представьте, если вы включаете / выключаете двигатель вручную 40 раз или 50 раз в минуту. Это может привести к замедлению вашего двигателя до некоторого относительного среднего значения, но при этом он будет непрерывно двигаться. Вышеуказанный принцип работает аналогичным образом.

Более технический подход заключается в разработке схемы, которая обеспечивает надлежащий контроль соотношения В / Гц и автоматически регулирует его в зависимости от скорости скольжения или любых колебаний напряжения.

Для этого мы в основном используем следующие этапы:

  1. Цепь драйвера IGBT H-моста или полного моста
  2. 3-фазная ступень генератора для питания полной мостовой цепи
  3. В / Гц ШИМ-процессор

с использованием полного моста Цепь управления IGBT

Если процедуры настройки вышеупомянутой конструкции на основе симистора выглядят утомительно, можно попробовать следующее полное управление скоростью асинхронного двигателя на основе ШИМ:

В схеме, показанной на рисунке выше, используется один чип Полнофункциональный драйвер IC IRS2330 (последняя версия 6EDL04I06NT), который имеет все встроенные функции для обеспечения безопасной и безупречной работы трехфазного двигателя.

Микросхеме требуется только синхронизированный 3-фазный логический вход на его выводах HIN / LIN для генерации требуемого 3-фазного осциллирующего выхода, который, в конечном итоге, используется для работы полной мостовой IGBT-сети и подключенного 3-фазного двигателя.

ШИМ-управление с регулировкой скорости осуществляется через 3 отдельных полумостовых драйвера NPN / PNP, управляемых SPWM-питанием от генератора ШИМ IC 555, как видно из наших предыдущих разработок. Этот уровень ШИМ может в конечном итоге использоваться для управления скоростью асинхронного двигателя.

Прежде чем мы изучим метод управления фактической скоростью для асинхронного двигателя, давайте сначала разберемся, как можно добиться автоматического управления частотой / Гц с помощью нескольких цепей IC 555, как описано ниже. (Замкнутый контур)

В приведенных выше разделах мы изучили конструкции, которые помогут асинхронному двигателю двигаться со скоростью, указанной изготовителем, но он не будет регулироваться в соответствии с постоянным отношением В / Гц, если только следующий ШИМ Процессор интегрирован с входной подачей ШИМ H-Bridge.

Приведенная выше схема представляет собой простой генератор ШИМ, использующий пару IC 555. IC1 генерирует частоту ШИМ, которая преобразуется в треугольные волны на выводе № 6 IC2 с помощью R4 / C3.

Эти треугольные волны сравниваются с синусоидальной пульсацией на выводе 5 IC2. Эти выборочные пульсации получают путем выпрямления 3-фазной сети переменного тока в пульсации 12 В переменного тока и подают на вывод № 5 IC2 для необходимой обработки.

Сравнивая форму волны, генерируется SPWM с соответствующими размерами на выводе 3 IC2, который становится ведущим ШИМ для сети H-моста.

Как работает схема В / Гц

При включении питания конденсатор на выводе № 5 начинается с подачи нулевого напряжения на вывод № 5, что вызывает наименьшее значение SPWM для цепи H-моста, что, в свою очередь, позволяет асинхронный двигатель для запуска с медленным постепенным плавным пуском.

Когда этот конденсатор заряжается, потенциал на выводе 5 увеличивается, что пропорционально увеличивает SPWM и позволяет двигателю постепенно набирать скорость.

Мы также можем видеть цепь обратной связи тахометра, которая также интегрирована с выводом № 5 IC2.

Этот тахометр контролирует скорость вращения ротора или скольжения и генерирует дополнительное напряжение на выводе № 5 IC2.

Теперь, когда скорость двигателя увеличивается, скорость скольжения пытается синхронизироваться с частотой статора, и в процессе она начинает набирать скорость.

Это увеличение индукционного скольжения пропорционально увеличивает напряжение тахометра, что, в свою очередь, приводит к тому, что IC2 увеличивает выход SPWM, что, в свою очередь, еще больше увеличивает скорость двигателя.

Приведенная выше настройка пытается поддерживать отношение В / Гц на достаточно постоянном уровне до тех пор, пока, наконец, SPWM от IC2 не сможет увеличиваться дальше.

В этот момент скорость скольжения и скорость статора приобретают устойчивое состояние, и это поддерживается до тех пор, пока входное напряжение или скорость скольжения (из-за нагрузки) не изменятся. В случае их изменения схема процессора V / Hz снова вступает в действие и начинает регулировать соотношение для поддержания оптимального отклика скорости асинхронного двигателя.

Тахометр

Схема тахометра также может быть дешево построена с использованием следующей простой схемы и интегрирована с описанными выше этапами схемы:

Как реализовать управление скоростью

В приведенных выше параграфах мы понимали процесс автоматического регулирования, который Это может быть достигнуто путем интеграции обратной связи тахометра с цепью контроллера SPWM с автоматическим регулированием.

Теперь давайте узнаем, как можно управлять скоростью асинхронного двигателя, изменяя частоту, что в конечном итоге приведет к падению SPWM и поддержанию правильного соотношения В / Гц.

Следующая диаграмма поясняет стадию управления скоростью:

Здесь мы видим схему трехфазного генератора, использующую IC 4035, частоту фазового сдвига которой можно изменять, изменяя вход тактового сигнала на его выводе № 6.

Трехфазные сигналы подаются через вентили 4049 IC для создания необходимых каналов HIN, LIN для сети драйверов полного моста.

Это означает, что, соответствующим образом изменяя тактовую частоту IC 4035, мы можем эффективно изменить рабочую трехфазную частоту асинхронного двигателя.

Это реализуется через простую нестабильную схему IC 555, которая подает регулируемую частоту на вывод № 6 IC 4035 и позволяет регулировать частоту с помощью прилагаемой емкости 100 КБ. Конденсатор С необходимо рассчитать так, чтобы диапазон регулируемой частоты соответствовал правильным характеристикам подключенного асинхронного двигателя.

Когда частота изменяется, эффективная частота асинхронного двигателя также изменяется, что соответственно изменяет скорость двигателя.

Например, когда частота снижается, вызывает уменьшение скорости двигателя, что, в свою очередь, заставляет выходной сигнал тахометра пропорционально уменьшать напряжение.

Это пропорциональное уменьшение выходной мощности тахометра вынуждает SPWM сужаться и, таким образом, пропорционально понижает выходное напряжение для двигателя.

Это действие, в свою очередь, обеспечивает сохранение соотношения В / Гц при управлении скоростью асинхронного двигателя посредством управления частотой.

Предупреждение. Вышеприведенная концепция основана только на теоретических предположениях, поэтому соблюдайте осторожность.

Если у вас есть какие-либо дополнительные сомнения относительно конструкции этого контроллера скорости вращения трехфазного асинхронного двигателя, вы можете опубликовать его в своих комментариях.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель.Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать через комментарии, я буду очень рад помочь!

Как сделать трехфазную схему ЧРП

Представленная трехфазная схема ЧРП (, разработанная мной ) может использоваться для управления скоростью любого трехфазного щеточного двигателя переменного тока или даже бесщеточного двигателя переменного тока. Идея была запрошена г-ном Томом

Использование VFD

Предложенная 3-фазная схема VFD может быть универсально применена для большинства 3-фазных двигателей переменного тока, где эффективность регулирования не слишком критична.

Он может быть специально использован для управления скоростью асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором в режиме разомкнутого контура и, возможно, также в режиме замкнутого контура, что будет обсуждаться в последующей части статьи.

Модули

, необходимые для 3-фазного инвертора

Для проектирования предлагаемой 3-фазной ЧРП или схемы привода с переменной частотой необходимы следующие основные ступени цепи:

  1. Схема контроллера напряжения ШИМ
  2. 3-фазный верхний / нижний мост H-моста схема привода
  3. 3-фазная схема генератора
  4. Схема преобразования напряжения в частоту для генерации параметра В / Гц.

Давайте узнаем подробности функционирования вышеперечисленных этапов с помощью следующего объяснения:

Простая схема контроллера напряжения ШИМ может быть засвидетельствована на приведенной ниже схеме:

Контроллер ШИМ

, который я уже включил и объяснил функционирование вышеупомянутого каскада генератора ШИМ, который в основном предназначен для генерации переменного выхода ШИМ через вывод 3 IC2 в ответ на потенциал, приложенный к выводу 5 той же ИС.

Предварительная установка 1K, показанная на диаграмме, представляет собой ручку управления RMS, которая может быть соответствующим образом отрегулирована для получения требуемой пропорциональной величины выходного напряжения в виде ШИМ на выводе 3 IC2 для дальнейшей обработки. Это настроено для получения соответствующего выхода, который может быть эквивалентен среднеквадратичному значению 220 В или 120 В переменного тока.

Схема драйвера H-моста

На следующей схеме ниже показана схема однофазного драйвера H-моста с 3 фазами, использующая IC IRS2330.

Конструкция выглядит просто, так как большинство сложностей решает сложная микросхема, встроенная в микросхемы.

Хорошо рассчитанный 3-фазный сигнал подается на входы HIN1 / 2/3 и LIN1 / 2/3 ИС через каскад 3-фазного генератора сигналов.

Выходы микросхемы IRS2330 можно увидеть интегрированными с 6-ю мостами или мостовой сетью IGBT, сливы которых соответствующим образом сконфигурированы с помощью двигателя, которым необходимо управлять.

Затворы нижнего борта Mosfet / IGBT интегрированы с выводом IC2 № 3 вышеупомянутой схемы цепи генератора ШИМ для инициирования инжекции ШИМ в мостик моста.Это регулирование в конечном итоге помогает двигателю набирать желаемую скорость в соответствии с настройками (с помощью предварительной настройки 1 k на первой диаграмме).

На следующей диаграмме мы визуализируем требуемую трехфазную схему генератора сигналов.

Конфигурация схемы 3-фазного генератора

3-фазный генератор построен на основе пары CMOS-микросхем CD4035 и CD4009, которые генерируют трехфазные сигналы с точными размерами на показанных выводах.

Частота 3-фазных сигналов зависит от входных тактовых импульсов, которые должны в 6 раз превышать предполагаемый 3-фазный сигнал.Это означает, что если требуемая трехфазная частота равна 50 Гц, входная частота должна быть 50 x 6 = 300 Гц.

Это также подразумевает, что вышеупомянутые часы могут быть изменены, чтобы варьировать эффективную частоту ИС драйвера, которая, в свою очередь, будет отвечать за изменение рабочей частоты двигателя.

Однако, поскольку вышеуказанное изменение частоты должно быть автоматическим в ответ на изменяющееся напряжение, преобразователь напряжения в частоту становится существенным. На следующем этапе обсуждается простая точная схема преобразователя напряжения в частоту для требуемой реализации.

Как создать постоянное соотношение V / F

Как правило, в асинхронных двигателях, чтобы поддерживать оптимальный КПД скорости вращения двигателя и тяги, необходимо контролировать скорость скольжения или скорость ротора, что, в свою очередь, становится возможным благодаря поддержанию постоянное отношение V / Hz. Поскольку магнитный поток статора всегда постоянен независимо от частоты входного питания, скорость ротора становится легко управляемой, поддерживая постоянное соотношение В / Гц.

В режиме разомкнутого контура это можно сделать примерно, поддерживая заданные соотношения В / Гц и реализуя его вручную.Например, на первой диаграмме это может быть сделано путем соответствующей настройки R1 и предустановки 1K. R1 определяет частоту, а 1K регулирует среднеквадратичное значение выходного сигнала, поэтому, соответствующим образом отрегулировав два параметра, мы можем принудительно ввести требуемое количество В / Гц вручную.

Однако, чтобы получить относительно точное управление крутящим моментом и скоростью асинхронного двигателя, нам необходимо реализовать стратегию с замкнутым контуром, в которой данные о скорости скольжения необходимо подавать в схему обработки для автоматической регулировки соотношения В / Гц, чтобы что это значение всегда остается около постоянной.

Реализация обратной связи по замкнутому контуру

Первая диаграмма на этой странице может быть соответствующим образом изменена для проектирования автоматического регулирования В / Гц по замкнутому контуру, как показано ниже:

На приведенном выше рисунке потенциал на выводе № 5 IC2 определяет ширина SPWM, который генерируется на выводе 3 той же микросхемы. SPWM генерируется путем сравнения выборки пульсации 12 В сети на выводе № 5 с треугольной волной на выводе № 7 IC2, и она подается на полевые усилители для управления двигателем.

Первоначально этот SPWM установлен на некотором отрегулированном уровне (с использованием 1 КБ), который запускает затворы IGBT нижней стороны 3-фазного моста для инициирования движения ротора с указанным номинальным уровнем скорости.

Как только ротор ротора начинает вращаться, подключенный тахометр с роторным механизмом вызывает пропорциональное увеличение величины напряжения на выводе № 5 IC2, это пропорционально приводит к расширению SPWM, вызывая большее напряжение на катушках статора двигатель.Это вызывает дальнейшее увеличение скорости ротора, вызывая большее напряжение на выводе № 5 IC2, и это продолжается до тех пор, пока эквивалентное напряжение SPWM больше не сможет увеличиваться, и синхронизация ротора статора не достигнет установившегося состояния.

Вышеописанная процедура продолжает саморегулировку в течение всех периодов работы двигателя.

Как изготовить и интегрировать тахометр

На следующем рисунке можно увидеть простую конструкцию тахометра, которая может быть интегрирована с роторным механизмом, так что частота вращения может питать основание BC547.

Здесь данные о скорости вращения ротора собираются от датчика эффекта Холла или ИК-светодиода / сенсорной сети и подаются на базу T1.

T1 колеблется на этой частоте и активирует цепь тахометра, созданную путем соответствующей конфигурации моностабильной схемы IC 555.

Выходной сигнал вышеуказанного тахометра изменяется пропорционально в зависимости от входной частоты на базе T1.

По мере повышения частоты напряжение на крайней правой стороне выхода D3 также возрастает и наоборот, что помогает поддерживать соотношение В / Гц до относительно постоянного уровня.

Как управлять скоростью

Скорость двигателя с использованием постоянного V / F может быть достигнута путем изменения частотного входа на тактовом входе IC 4035. Это может быть достигнуто путем подачи переменной частоты от нестабильной цепи IC 555 или любой другой стандартная нестабильная цепь на тактовый вход IC 4035.

Изменение частоты эффективно изменяет рабочую частоту двигателя, что соответственно снижает скорость скольжения.

Это обнаруживается тахометром, и тахометр пропорционально уменьшает потенциал на выводе № 5 микросхемы IC2, что, в свою очередь, пропорционально уменьшает содержание SPWM в двигателе, и, следовательно, напряжение для двигателя уменьшается, обеспечивая изменение скорости двигателя с правильное требуемое соотношение V / F.

Самодельный преобразователь частоты V в F

В приведенной выше схеме преобразователя напряжения в частоту используется микросхема 4060, и на ее частотно-зависимое сопротивление влияет сборка LED / LDR для предполагаемых преобразований.

Светодиодный / LDR-узел герметично закрыт внутри светонепроницаемой коробки, а LDR расположен на 1М частотно-зависимом резисторе ИС.

Поскольку отклик LDR / LDR довольно линейный, изменяющаяся освещенность светодиода на LDR генерирует пропорционально изменяющуюся (увеличивающуюся или уменьшающуюся) частоту на выводе 3 микросхемы.

FSD или диапазон В / Гц ступени могут быть установлены путем соответствующей настройки резистора 1М или даже значения C1.

Индикатор напряжения выводится и загорается через ШИМ от первой ступени схемы ШИМ. Это означает, что по мере изменения ШИМ, освещение СИД также будет меняться, что, в свою очередь, приведет к пропорциональному увеличению или уменьшению частоты на выводе 3 IC 4060 на приведенной выше схеме.

Интеграция преобразователя с VFD

Эту частоту, отличную от IC 4060, теперь просто необходимо интегрировать с тактовым входом 3-фазного генератора IC CD4035.

Вышеуказанные этапы являются основными компонентами для создания 3-фазной цепи ЧРП.

Теперь важно обсудить вопрос о шине постоянного тока, необходимой для питания контроллеров двигателей IGBT, и процедуры настройки для всей конструкции.

Шину постоянного тока, применяемую к рельсам H-моста IGBT, можно получить путем выпрямления имеющегося 3-фазного сетевого входа, используя следующую конфигурацию схемы. Рельсы шины IGBT DC подключены к точкам, обозначенным как «нагрузка».

Для однофазного источника выпрямление может быть реализовано с использованием стандартной конфигурации сети с 4 диодными мостами.

Как настроить предложенную трехфазную схему ЧРП

Это можно сделать согласно следующим инструкциям:

После подачи напряжения шины постоянного тока на IGBT (без подключенного двигателя) отрегулируйте предустановку ШИМ 1k до тех пор, пока напряжение на рельсах становится равным предполагаемым характеристикам напряжения двигателя.

Затем отрегулируйте предустановку IC 4060 1M, чтобы настроить любой из входов IC IRS2330 на требуемый правильный уровень частоты в соответствии с заданными характеристиками двигателя.

После завершения вышеуказанных процедур указанный двигатель может быть подключен и снабжен различными уровнями напряжения, параметром В / Гц и подтвержден для автоматических операций В / Гц над подключенным двигателем.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и учебными пособиями.
Если у вас есть запрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать через комментарии, я буду очень рад помочь!


Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020