Една от първите схеми на преобразувател на мощност трифазен двигателе публикувана в сп. “Радио” бр.11 1999г. Разработчикът на схемата М. Мухин по това време е ученик в 10 клас и участва в радиоклуб.

Преобразувателят е предназначен за захранване на миниатюрен трифазен двигател DID-5TA, който се използва в машина за пробиване на печатни платки. Трябва да се отбележи, че работната честота на този двигател е 400Hz, а захранващото напрежение е 27V. В допълнение, средната точка на двигателя (при свързване на намотките в звезда) е изведена, което направи възможно изключително опростяване на веригата: необходими бяха само три изходни сигнала и само един изходен превключвател за всяка фаза. Схемата на генератора е показана на фигура 1.

Както се вижда от диаграмата, преобразувателят се състои от три части: генератор на импулси с трифазна последователност на микросхеми DD1...DD3, три ключа на композитни транзистори (VT1...VT6) и самия електродвигател M1.

Фигура 2 показва времедиаграмите на импулсите, генерирани от генератора-формовател. Главният осцилатор е направен на чип DD1. С помощта на резистор R2 можете да зададете необходимата скорост на двигателя и също да я промените в определени граници. повече подробна информацияМожете да се запознаете със схемата в горното списание. Трябва да се отбележи, че според съвременната терминология такива формиращи генератори се наричат ​​контролери.

Фигура 1.

Фигура 2. Времеви диаграми на импулсите на генератора.

Въз основа на разглеждания контролер от А. Дубровски от Новополоцк, Витебска област. беше разработен дизайн на задвижване с променлива честота за захранван от мрежата двигател ACнапрежение 220V. Схемата на устройството е публикувана в списание Radio през 2001 г. номер 4.

В тази схема, практически без промени, се използва току-що обсъденият контролер според схемата на М. Мухин. Изходните сигнали от елементите DD3.2, DD3.3 и DD3.4 се използват за управление на изходните ключове A1, A2 и A3, към които е свързан електродвигателят. Диаграмата показва изцяло ключ А1, останалите са идентични. Пълната схема на устройството е показана на фигура 3.

Фигура 3.

За да се запознаете със свързването на двигателя към изходните превключватели, струва си да разгледате опростената диаграма, показана на фигура 4.

Фигура 4.

Фигурата показва електрически двигател М, управляван от клавиши V1...V6. За да се опрости схемата, полупроводниковите елементи са показани като механични контакти. Електрическият двигател се захранва от постоянно напрежение Ud, получено от токоизправителя (не е показано на фигурата). В този случай клавишите V1, V3, V5 се наричат ​​горни, а клавишите V2, V4, V6 - долни.

Съвсем очевидно е, че едновременното отваряне на горния и долния клавиш, а именно по двойки V1&V6, V3&V6, V5&V2 е напълно неприемливо: ще се получи късо съединение. Следователно, за нормална работатакава схема на ключове е необходимо до момента, в който долният ключ се отвори, горният ключ вече да е затворен. За тази цел управляващите контролери образуват пауза, често наричана „мъртва зона“.

Продължителността на тази пауза е такава, че да осигури гарантирано затваряне на силовите транзистори. Ако тази пауза не е достатъчна, тогава е възможно да отворите за кратко горния и долния бутон едновременно. Това води до нагряване на изходните транзистори, което често води до тяхната повреда. Тази ситуация се нарича чрез течения.

Нека се върнем към схемата, показана на фигура 3. В този случай горните ключове са 1VT3 транзистори, а долните са 1VT6. Лесно се вижда, че долните клавиши са галванично свързани с устройството за управление и един с друг. Следователно управляващият сигнал от изход 3 на елемент DD3.2 през резистори 1R1 и 1R3 се подава директно към основата на композитния транзистор 1VT4…1VT5. Този композитен транзистор не е нищо повече от драйвер на по-нисък превключвател. По абсолютно същия начин елементите DD3, DD4 управляват композитните транзистори на долните ключови драйвери на канали A2 и A3. И трите канала се захранват от един и същ токоизправител VD2.

Горните ключове на галванична връзка с общ проводники нямат управляващо устройство, така че за тяхното управление, в допълнение към драйвера на композитния транзистор 1VT1...1VT2, беше необходимо да се инсталира допълнителен оптрон 1U1 във всеки канал. Изходният транзистор на оптрона в тази схема също изпълнява функцията на допълнителен инвертор: когато изходът 3 на елемента DD3.2 е на високо ниво, горният превключващ транзистор 1VT3 е отворен.

За захранване на всеки горен превключвател се използва отделен токоизправител 1VD1, 1C1. Всеки токоизправител се захранва от индивидуална намотка на трансформатора, което може да се счита за недостатък на схемата.

Кондензаторът 1C2 осигурява забавяне на превключването от около 100 микросекунди, същото количество се осигурява от оптрона 1U1, като по този начин формира гореспоменатата „мъртва зона“.

Регулирането на честотата достатъчно ли е?

Тъй като честотата на променливотоковото захранващо напрежение намалява, индуктивното съпротивление на намотките на двигателя намалява (просто помнете формулата за индуктивно съпротивление), което води до увеличаване на тока през намотките и, като следствие, до прегряване на намотки. Магнитната верига на статора също се насища. За да се избегнат тези негативни последици, когато честотата намалява, трябва да се намали и ефективната стойност на напрежението върху намотките на двигателя.

Един от начините за решаване на проблема в аматьорските честоти беше да се регулира тази най-ефективна стойност с помощта на LATR, чийто движещ се контакт имаше механична връзка с променлив резисторчестотен регулатор. Този метод е препоръчан в статията на С. Калугин „Усъвършенстване на регулатора на скоростта на трифазен асинхронни двигатели" сп. Радио 2002, бр.31.

В аматьорски условия механичният блок се оказа труден за производство и най-важното - ненадежден. По-прости и надежден начинизползването на автотрансформатор е предложено от Е. Мурадханян от Ереван в списание "Радио" № 12 2004 г. Диаграмата на това устройство е показана на фигури 5 и 6.

Мрежовото напрежение 220V се подава към автотрансформатора T1, а от подвижния му контакт към токоизправителния мост VD1 с филтър C1, L1, C2. Изходът на филтъра създава променлива постоянно напрежение Ureg, използван за захранване на самия двигател.

Фигура 5.

Напрежението Ureg през резистор R1 също се подава към главния осцилатор DA1, направен на микросхемата KR1006VI1 (внесена версия). Тази връзка превръща конвенционален генератор на квадратни вълни в VCO (осцилатор с контролирано напрежение). Следователно, с увеличаване на напрежението Ureg, честотата на генератора DA1 също се увеличава, което води до увеличаване на скоростта на двигателя. Тъй като напрежението Ureg намалява, честотата на главния генератор също намалява пропорционално, което избягва прегряването на намотките и пренасищането на статорната магнитна верига.

Фигура 6.

Фигура 7.

Генераторът е направен на втория тригер на чипа DD3, обозначен на диаграмата като DD3.2. Честотата се задава от кондензатор C1, регулирането на честотата се извършва от променлив резистор R2. Заедно с регулирането на честотата, продължителността на импулса на изхода на генератора също се променя: с намаляване на честотата продължителността намалява, така че напрежението върху намотките на двигателя пада. Този принцип на управление се нарича ширина импулсна модулация(ШИМ).

В разглежданата аматьорска схема мощността на двигателя е ниска, двигателят се захранва от правоъгълни импулси, така че ШИМ е доста примитивен. В реални приложения с висока мощност, PWM е проектиран да генерира почти синусоидални напрежения на изхода, както е показано на фигура 8, и да работи с различни товари: при постоянен въртящ момент, при постоянна мощност и при натоварване на вентилатора.

Фигура 8. Форма на вълната на изходното напрежение на една фаза на трифазен PWM инвертор.

Силовата част на веригата

Модерните маркови честотни генератори имат изходи, специално проектирани за работа в честотни преобразуватели. В някои случаи тези транзистори се комбинират в модули, което като цяло подобрява производителността на целия дизайн. Тези транзистори се управляват с помощта на специализирани драйверни чипове. При някои модели драйверите се произвеждат вградени в транзисторни модули.

В момента най-често срещаните микросхеми и транзистори на компанията са Международен токоизправител. В описаната схема е напълно възможно да се използват драйвери IR2130 или IR2132. Един пакет от такава микросхема съдържа шест драйвера наведнъж: три за долния превключвател и три за горния, което улеснява сглобяването на трифазен мостов изходен етап. В допълнение към основната функция, тези драйвери съдържат и няколко допълнителни, като защита от претоварване и къси съединения. Повече информация за тези драйвери можете да намерите в технически описанияИнформационен лист за съответните чипове.

С всички предимства, единственият недостатък на тези микросхеми е техният висока цена, така че авторът на дизайна пое по различен, по-прост, по-евтин и в същото време работещ път: специализираните драйверни чипове бяха заменени с интегрирани таймерни чипове KR1006VI1 (NE555).

Изходни превключватели на вградени таймери

Ако се върнете към Фигура 6, ще забележите, че веригата има изходни сигнали за всяка от трите фази, обозначени като "H" и "B". Наличието на тези сигнали ви позволява да контролирате отделно горните и долните клавиши. Това разделяне позволява да се образува пауза между превключването на горните и долните клавиши с помощта на контролния блок, а не самите клавиши, както е показано на диаграмата на Фигура 3.

Диаграмата на изходните превключватели, използващи микросхеми KR1006VI1 (NE555), е показана на фигура 9. Естествено, за трифазен преобразувател ще ви трябват три копия на такива ключове.

Фигура 9.

Като драйвери за горните (VT1) и долните (VT2) клавиши се използват микросхеми KR1006VI1, свързани съгласно схемата на задействане на Schmidt. С тяхна помощ е възможно да се получи импулсен ток на затвора от най-малко 200 mA, което позволява доста надеждно и бързо управление на изходните транзистори.

Микросхемите на долните превключватели DA2 имат галванична връзка с източника на захранване +12V и съответно с управляващия блок, така че те се захранват от този източник. Чиповете на горния превключвател могат да се захранват по същия начин, както е показано на фигура 3, като се използват допълнителни токоизправители и отделни намотки на трансформатора. Но тази схема използва различен, така наречен "бустер" метод на хранене, чийто смисъл е следният. Микросхемата DA1 получава захранване от електролитния кондензатор C1, чийто заряд се осъществява през веригата: +12V, VD1, C1, отворен транзистор VT2 (чрез електроди за изтичане - източник), „общ“.

С други думи, зареждането на кондензатора C1 става, докато долният превключващ транзистор е отворен. В този момент отрицателният извод на кондензатора C1 е практически съединен накъсо към общия проводник (съпротивлението на отворената секция "източване-източник" в мощен полеви транзисторие хилядна от ом!), което прави възможно зареждането му.

Когато транзисторът VT2 е затворен, диодът VD1 също ще се затвори, зареждането на кондензатора C1 ще спре до следващото отваряне на транзистора VT2. Но зарядът на кондензатор C1 е достатъчен за захранване на чипа DA1, докато транзисторът VT2 е затворен. Естествено, в този момент горният превключващ транзистор е в затворено състояние. Тази схемапревключвателите за захранване се оказаха толкова добри, че се използват без промени в други аматьорски дизайни.

Тази статия обсъжда само най-простите вериги на аматьорски трифазни инвертори на микросхеми с ниска и средна степен на интеграция, от които всичко започна и където можете дори да погледнете всичко „отвътре“, като използвате електрическата схема. Изработени са по-модерни дизайни, чиито схеми също са публикувани многократно в радиосписания.

Блоковете за управление на микроконтролера са по-прости по дизайн от тези, базирани на средноинтегрирани микросхеми, те имат необходимите функции като защита срещу претоварване и късо съединение и някои други. В тези блокове всичко се изпълнява с помощта на контролни програми или, както обикновено се наричат, „фърмуер“. Именно тези програми определят колко добре или зле ще работи управляващият блок на трифазен инвертор.

Доста прости схеми на контролер за трифазен инвертор са публикувани в списание „Радио” 2008 г. № 12. Статията се нарича „Главен генератор за трифазен инвертор“. Авторът на статията, А. Долгий, също е автор на поредица от статии за микроконтролери и много други дизайни. Статията показва две прости схеми на микроконтролерите PIC12F629 и PIC16F628.

Скоростта на въртене и в двете вериги се променя на стъпки с помощта на еднополюсни ключове, което е напълно достатъчно в много практически случаи. Има и връзка, където можете да изтеглите готовия фърмуер и освен това, специална програма, с който можете да промените параметрите на фърмуера по свое усмотрение. Също така е възможно генераторите да работят в "демонстрационен" режим. В този режим честотата на генератора се намалява 32 пъти, което ви позволява визуално да наблюдавате работата на генераторите с помощта на светодиоди. Дадени са и препоръки за свързване на силовата секция.

Но ако не искате да програмирате микроконтролер, Motorola пусна специализиран интелигентен контролер MC3PHAC, предназначен за 3-фазни системи за управление на мотори. На негова основа е възможно да се създадат евтини трифазни регулируеми задвижващи системи, съдържащи всички необходими функции за управление и защита. Такива микроконтролери се използват все повече в различни домакински уреди, например в съдомиялни машини или хладилници.

В комплект с контролера MC3PHAC е възможно да се използват готови силови модули, например IRAMS10UP60A, разработен от International Rectifier. Модулите съдържат шест превключвателя за захранване и верига за управление. Повече подробности за тези елементи могат да бъдат намерени в тяхната документация на информационния лист, която е доста лесна за намиране в Интернет.

Генераторът, чиято диаграма е показана на фиг. 1, може да намери приложение в различни конверториеднофазно напрежение към трифазно. По-прости са от описаните в.

ориз. 1 Схема на трифазен генератор на импулси

Устройството се състои от генератортактови импулси DD1.1...DD1.3, драйвер DD2 и инвертори DD1.4...DD1.6. Тактова честота генераторизберете 6 пъти по-висока честота от необходимата трифазно напрежениеи се изчислява по приблизителната формула

Оформителят е изработен на смяна регистър, свързан съгласно схемата на делителя на контрачестотата с 6. На изходи 1, 3 и 5 (щифтове 5, 6, 13)

ориз. 2 Изходни сигнали на трифазен импулсен генератор

DD2 се образуват квадратни импулси, изместен с 1/3 от периода с работен цикъл 2. Инверторите DD1.4...DD1.6 са свързани към изходите на DD2 за разединяване. Изходните сигнали на генератора са показани на фиг.2.

А. РОМАНЧУК

Литература

1. Шило V.L Популярни цифрови чипове. - Радио и съобщения, 1989, с.60.

2. Илин А. Свързване на трифазни консуматори към еднофазна верига. - Радиолюбител, 1998, N10, С.26.

3. Кроер Ю. Трифазен 200 Hz от 50 Hz. - Радиолюбител, 1999, N10, С.21.

4. Пишкин В. Трифазен инвертор. - Радио, 2000, N2, С.35.

Сайтът е в тестов режим. Извиняваме се за всякакви прекъсвания или неточности.
Молим ви да ни пишете за неточности и проблеми, като използвате формата за обратна връзка.

Главен генератор за трифазен инвертор.

Темата за захранване на трифазен електродвигател от еднофазна мрежа не е нова, но все още остава актуална. Днес предлагаме на нашите читатели още една техническо решениепроблеми. За да се опрости главният генератор - основата на трифазен инвертор, който осигурява захранване на такъв двигател - авторът на статията предлага използването на микроконтролера PIC12F629 (PIC12F675) или PIC16F628 (PIC16F628A, PIC16F648A). Честотата на генерираните трептения може да се променя от номиналната (50 Hz) както надолу (33 и 25 Hz), така и нагоре (67 Hz). Дадено е описание на програмата, което ви позволява да променяте честотата на генерираните импулси и техния работен цикъл. В допълнение, тази програма, когато се зареди в паметта на микроконтролера PIC12F629 (PIC12F675), може да контролира работата на шест LED дисплей, който симулира въртенето на ротора на трифазен електродвигател. Програмните файлове на микроконтролера и програмата „Настройка на трифазен генератор“ ще бъдат поставени на нашия FTP сървър на .

Темата за захранване на трифазен електродвигател от еднофазна мрежа не е нова, но все още остава актуална. Днес предлагаме на нашите читатели друго техническо решение на проблема. За да се опрости главният генератор - основата на трифазен инвертор, който осигурява захранване на такъв двигател - авторът на статията предлага да се използва микроконтролер.
През последните години списание "Радио" описва много трифазни инвертори - преобразуватели на постоянно или променливо еднофазно напрежение в трифазно. Тези устройства са предназначени, като правило, за захранване на асинхронни трифазни електродвигатели при липса на трифазна мрежа. Много от тях ви позволяват да регулирате скоростта на вала на двигателя чрез промяна на честотата на захранващото напрежение.
В допълнение към мощните изходни възли, директно свързани към двигателя, всички инвертори съдържат главен генератор, който генерира многофазните импулсни последователности, необходими за работата на тези възли. Сглобени по стандарт логически чипове, такъв генератор е доста сложно устройство. Особено усложняваща е необходимостта при регулиране на честотата на импулсите да се промени техният работен цикъл по определен закон (за поддържане на тока в намотките на електродвигателя, захранван от инвертора, в приемливи граници). Често използваната едновременна настройка на тези параметри с конвенционален двоен променлив резистор не позволява поддържането на желаната връзка с достатъчна степен на точност.
Всички тези проблеми могат лесно да бъдат решени с помощта на микроконтролер (MK). Веригата на главния осцилатор (фиг. 1) е опростена до краен предел и всички нейни свойства са реализирани в софтуер. Тук елементите U1.1-U6.1 са излъчващи диоди на транзисторни оптрони, свързващи генератора с мощни инверторни блокове. Токът протича през диоди U1.1, U3.1 и U5.1 в интервалите от време, когато „горните“ (според диаграмата) превключватели на фази A, B и C трябва да бъдат съответно отворени и през диоди U2.1 , U4.1, U6.1, когато „долните“ превключватели на тези фази трябва да бъдат отворени. Стойностите на тока, протичащ през излъчващите диоди, могат да се променят чрез избор на резистори R3-R5, но те не трябва да надвишават допустимите 25 mA за MK.
В мощната част на инвертора, която е оптоизолирана от главния осцилатор, се генерират импулси с необходимата полярност за управление на ключовете с помощта на блокове, направени съгласно схемите, показани на фиг. 2 (a - положителен, b - отрицателен). Тук Up.2 са фототранзистори на оптрони U1-U6 (виж фиг. 1). Захранващото напрежение Upit и стойността на резистора R1 се избират в зависимост от вида на мощните ключове и техните драйвери, използвани в инвертора.

Превключвателят SA1 (виж фиг. 1) избира една от четирите честотни стойности на трифазно напрежение. Във версията на програмата, приложена към статията (файл G3F629.HEX) два от тях са по-ниски от номиналните (50 Hz), а един е по-висок. Продължителността на генерираните импулси при номинални и повишени честоти е малко по-малка от полупериода на тяхното повторение, което елиминира едновременното отваряне на „горните“ и „долните“ превключватели на една и съща фаза. Намаляването на честотата спрямо номиналната се постига чрез увеличаване на паузите между импулсите, чиято продължителност остава същата като при номиналната честота. Това осигурява постоянна амплитуда на токовите импулси в намотките на двигателя и предотвратява насищане на неговата магнитна верига. Ако не е необходимо да се променя честотата, превключвателят SA1 и диодите VD1, VD2 се изключват (устройството ще генерира импулси с честота на повторение 50 Hz). Вместо PIC12F629 MK можете да използвате PIC12F675.
Схемата на подобен генератор на PIC16F628 MK е показана на фиг. 3. Основното му предимство пред разгледаното по-рано е възможността за свързване на външен кварцов резонатор ZQ1 към МК и увеличаване на честотата на генерираните сигнали пропорционално на съотношението на честотите на резонатора и вътрешния осцилатор на МК ( 4 MHz). Например, при честота на резонатора от 20 MHz, максималната честота на трифазното напрежение ще достигне 88,5x20/4 = 442,5 Hz (тук 88,5 Hz е максималната честота, която може да бъде зададена на честотата на тактовия генератор MK - вграден или с външен кварцов резонатор - 4 MHz). Ако не е необходимо да увеличавате честотата, кварцов резонатор ZQ1 и кондензаторите C1, C2 (показани като пунктирани линии на фиг. 3) не са инсталирани, а MK е конфигуриран да работи от вградения RC осцилатор. Именно за тази конфигурация на устройството е предназначена версията на програмата G3F628.HEX, приложена към статията. Без промени в схемата и програмата е възможно да се замени PIC16F628 с PIC16F628A или PIC16F648A.

В този случай не е осигурена оптична изолация на главния осцилатор и мощните компоненти на трифазния инвертор, но е лесно да се организира чрез свързване на излъчващи диоди на оптрони към двойка изходи на всяка фаза съгласно схемата, показана на фиг. . 4. В допълнение към отделянето, такъв дизайн на веригата допълнително гарантира, че "горните" и "долните" превключватели на всяка фаза няма да бъдат отворени едновременно (при едни и същи нива на напрежение на MC изходите, няма ток през излъчващите диоди , а при различни нива на напрежение тече само едно от тях) .
Ако честотата на импулсите по подразбиране и стойностите на работния цикъл, записани в програмата MK, не са подходящи по някаква причина, те могат да бъдат променени (а във версията за PIC16F628 MK можете също да промените полярността на изходните импулси). За тази цел е предназначен компютърна програма„Настройване на трифазен генератор“ (G3F.exe), след което на екрана на монитора се показва прозорецът, показан на фиг. 5.

Настройката започва с избиране на MK, за който е предназначена коригираната програма. След това, ако е необходимо, променете стойностите на честотата на генерираните импулси и техния работен цикъл, посочени в таблицата (реципрочната стойност на работния цикъл, наречена в англоезичната литература „работен цикъл“). Това става с помощта на бутоните със стрелки, налични в съответните колони на таблицата. Стойностите са „некръгли“; те се променят с дискретността, предоставена в програмата MK. Границите на промяна на честотата във всяка позиция на превключвателя SA1 са ограничени от стойностите, зададени за неговите позиции с по-ниски и по-високи числа. Най-високата честота, която може да се настрои при честота на тактовия генератор на MK от 4 MHz, е, както вече беше споменато, 88,5 Hz, а най-ниската е 8,02 Hz.
Стойността на работния цикъл може да се променя ръчно в диапазона от нула (без импулси) до 98,33% (паузата между импулсите, които отварят „горните“ и „долните“ клавиши, е минимална). Ако щракнете върху бутона на екрана „Автоматично“, работният цикъл за позицията на превключвателя SA1, съответстваща на номиналната честота (означена е като „ном.“), ще бъде взета като основа. За честота над номиналната честота коефициентът ще бъде зададен същият, а под нея ще бъде намален пропорционално на честотата. Обърнете внимание, че всяка позиция на превключвателя може да се приеме за номинална - просто „щракнете“ с мишката до нейния номер.

Полетата "Генератор на часовник" и "Полярност на импулса", разположени под таблицата с режимите на работа на генератора, са активни само когато е избран микроконтролер PIC16F628. В първия от тях се избира вида на тактовия генератор и, ако е необходимо, се посочва неговата честота. Във втория полярността на изходните импулси се задава отделно за каналите за управление на „горния“ и „долния“ клавиши Моля, обърнете внимание, че при използване на оптична изолация съгласно схемата, показана на фиг. 4, полярността на импулсите. може да бъде всякакъв, но трябва да бъде еднакъв В други случаи се избира в зависимост от характеристиките на мощните компоненти на инвертора.
Когато приключите с настройката на всички необходими стойности, щракнете върху софтуерния бутон „Създаване на HEX файл“. Ще се отвори прозорец, в който трябва да посочите името на този файл (програмата предлага G3F.HEX), мястото на твърдия диск на компютъра, където ще бъде записан, след което щракнете върху екранния бутон „Запазване“. Остава само да заредите създадения файл в програмната памет на MK.

В заключение, нека поговорим за елемента „Демо“, наличен в прозореца на програмата за конфигурация на генератора, ако го поставите отметка, ще се генерира версия на програмата с честотни стойности на генерираните импулси, намалени с 32 пъти спрямо посочените. в таблицата Ако в генератор, сглобен съгласно схемата на фиг.1, го заредите в МК, към който е свързан модулът DLA/6GD LED вместо излъчващите диоди на оптроните (фиг.6), можете да вижте редуващи се светкавици на шест светодиода, разположени по обиколката, които симулират въртенето на ротора на трифазен двигател. Този дизайн може да се използва като играчка или сувенир такива с различни цветове на светене, като ги монтирате върху платка с подходящи размери.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дубровски А. Регулатор на скоростта на трифазни асинхронни двигатели. - Радио, 2001, № 4, С. 42, 43.
2. Калугин С. Усъвършенстване на регулатора на скоростта на трифазни асинхронни двигатели. - Радио, 2002, N9 3, с. 31.
3. Нарижни В. Захранване на трифазен електродвигател от еднофазна мрежа с регулиране на скоростта. – Радио, 2003, бр.12, с. 35-37.
4. Мурадханян Е. Управляван инвертор за захранване на трифазен двигател. – Радио, 2004, бр.12, с. 37, 38.
Материал взет от:Списание Радио 2008 г. бр.12

В архива Програма, фърмуер и Изходен код

(изтегляния: 2447)

За захранване на различни домакински и промишлени устройства е необходима трифазна мрежа с променлив ток с честота 200 или 400 Hz. За получаване на такова напрежение в повечето случаи се използва подходящ електромеханичен трифазен генератор, чийто ротор се задвижва от еднофазен електродвигател, захранван от мрежа 220V.

Предложеният електронен генератор ни позволява да решим този проблем с по-добра ефективност.

Ако разгледате диаграмата на трифазното напрежение, можете да видите три синусоидални сигнала, изместени последователно с 1/3 от цикъла. Ако се приеме честота от 200 Hz, тогава периодът е 5 mS. Следователно 1/3 от периода е равна на 1,666... ​​​​mS. По този начин се оказва, че ако имаме първоначално еднофазно напрежение от 200 Hz, прекарвайки го през две последователно свързани линии за забавяне, всяка от които въвежда забавяне от 1,666 .. mS, ще получим трифазно напрежение, една фаза е първоначалното напрежение и две фази на напрежението с изходи на съответните линии за забавяне.

Схематична диаграма на устройство, работещо на този принцип, е показано на фигурата. Всички изходни сигнали са правоъгълни, преобразуват се в синусоидални в индуктивностите на изходните трансформатори Т1-Т3.

Мултивибраторът на чип D1 произвежда правоъгълни импулси с честота 200 Hz. Тези импулси се подават към входа на електронен превключвател за високо напрежение на транзистори VT1 ​​и VT4, на изхода на който се включва първичната намотка на трансформатора Т1. В резултат на това намотката получава импулсно напрежение 300V. ЕМП на самоиндукция изглажда тези импулси до форма, близка до синусоидална, и на вторичната намотка T1 се образува променливо напрежение с честота 200 Hz. Така се образува фаза "А".

За да се формира фаза "B", импулси с честота 200 Hz от изхода D1 се подават към верига за забавяне с времеконстанта, равна на 1,666 mS. От изход D1.2 импулсно напрежение, изместено с 1/3 фаза в сравнение с напрежението на изход D1.3, се подава към втория ключ на транзистори VT2 и VT5, който работи подобно на предишния. На вторичната намотка T1 има фаза "B".

След това от изхода на елемент D2.2 импулсното напрежение, вече изместено с 1/3 фаза, се подава към втората линия на закъснение на елементите D2.3 и D2.4, в които се получава ново изместване с 1/3 фаза . Импулсите от изхода на елемента D2.4 се подават към третия превключвател на транзисторите VT3 и VT6, в колекторната верига на който е включена първичната намотка на трансформатора Т3 и променливото напрежение на третата фаза се освобождава на неговата вторична навиване.

Микросхеми: D1 - K561LE5, D2 -K561LP2. Микросхемите могат да бъдат от серията K176, но в този случай захранващото напрежение трябва да бъде намалено до 9V ​​(вместо 12V). Транзисторите KT604 могат да бъдат заменени с KT940, транзисторите KT848 с KT841. Трансформаторите T1-T3 са идентични трансформатори, предназначени да получат необходимото напрежение при подаване на напрежение 220V към първичната им намотка. Например, ако трябва да получите трифазно напрежение от 36V, трябва да вземете трансформатори 220V/36V за необходимата мощност. Използва се за захранване на микросхеми

постоянно стабилизиран източник на напрежение 12V. Напрежението +300V се получава чрез коригиране на мрежовото напрежение 220V с помощта на диоден мост, например на диоди D242 или други мощни диоди с напрежение най-малко 300V. Изглаждането на пулсациите се извършва от кондензатор 100 µF/360V (както в захранването на USCT TV). Това постоянно напрежение се прилага към точката "+300V" Можете също да приложите по-ниско напрежение и изходните напрежения ще се променят съответно.

По време на процеса на настройка трябва да изберете съпротивление R1, да използвате честотомер, за да зададете честотата на пин 10 D1, равна на 200 Hz, след което да изберете R2 и R3, да използвате фазомер, за да зададете фазовото изместване на 120°.

Ако е необходимо трифазно напрежение с честота 400 Hz, стойностите на елементите се променят на следното: R1 = 178 kohms, R2 = 60 kohms, R3 = 60 kohms. Всички части, с изключение на изходните транзистори и трансформатори, са монтирани на една печатна платка, изработена от едностранно фибростъкло. Изходните транзистори трябва да бъдат инсталирани на радиатори с повърхност най-малко 100 cm2.

Преглед печатна платкатрифазен източник на напрежение