אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל ספק כוח למנוע חשמלי תלת פאזי מרשת חד פאזית עם בקרת מהירות. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מנועים חשמליים מנועים חשמליים אסינכרוניים (כולל תלת פאזיים) נמצאים בשימוש נרחב בחיי היומיום ובייצור להנעת מכונות ומנגנונים שמהירות הפעולה שלהם קבועה או משתנה באמצעות תיבות הילוכים בעלות יחס משתנה והתקנים מכניים אחרים. כאשר יש צורך לווסת בצורה חלקה את מהירות סיבוב הציר, העדפה, ככלל, למנועים חשמליים קומוטטורים יקרים יותר ופחות אמינים, שעבורם פעולה זו פשוטה לביצוע - פשוט שנה את מתח האספקה או הזרם בפיתול העירור . כדי לשלוט על מהירות הציר של מנוע אסינכרוני, יש צורך לשנות לא רק את המתח, אלא גם את התדירות של זרם החילופין בפיתולים שלו. מחבר מאמר זה מדבר על הפתרון שלו לבעיה זו. המכשיר שפיתח מאפשר להפעיל מנוע תלת פאזי אסינכרוני בהספק של עד 3,5 קילוואט מרשת חד פאזית ולשנות את תדירות הסיבוב שלו ביותר מפי 10. לעתים קרובות יש צורך לשנות בצורה חלקה את המהירות של מכונות ומנגנונים המצוידים בכונן חשמלי. המנועים החשמליים של הקומוטטור המשמשים בדרך כלל במקרים כאלה הם יקרים, דורשים תחזוקה תקופתית ונמוכים מאלה האסינכרוניים באמינות, חיי שירות ומחווני משקל וגודל. התעשייה מייצרת התקני בקרת תדרים למהירות הסיבוב של מנועים אסינכרוניים. מכשירים אלה מורכבים ויקרים, ולכן הם משמשים רק במקרים קריטיים, למשל, בכוננים של מכונות CNC. תוכניות של רגולטורים כאלה לייצור עצמי פורסמו גם במגזין "רדיו" [1, 2]. למרבה הצער, הם מיועדים למנועים בעלי הספק נמוך מאוד. הבעיה העיקרית המתעוררת בעת פיתוח וסת תדרים היא הצורך לשנות יחד עם התדר את הערך האפקטיבי של המתח המסופק לפיתולי המנוע. העובדה היא שככל שתדירות זרם החילופין יורדת, ההתנגדות האינדוקטיבית של הפיתול פוחתת, מה שמוביל לעלייה בלתי מקובלת בזרם הזורם דרכו. כדי למנוע התחממות יתר של סלילה ורוויה של המעגל המגנטי הסטטור, יש צורך להפחית את מתח אספקת המנוע. אחת הדרכים לעשות זאת, המומלצת ב-[3], היא לחבר את המנוע באמצעות שנאי אוטומטי מתכוונן, שהמגע הנע שלו מחובר מכנית לווסת התדרים. השיטה, יש לומר, מאוד לא נוחה, שכן המסה והממדים של השנאי האוטומטי דומים לאלו של המנוע עצמו, ואמינות המגע הנע בעת העברת הספק גבוה מוטלת בספק. הרבה יותר נוח לשנות את ערך המתח האפקטיבי באמצעות אפנון רוחב דופק (PWM) [4]. ספק הכוח המוסדר המוצע עבור מנוע חשמלי תלת פאזי אסינכרוני מבוסס בדיוק על שיטה זו. המקור בנוי לפי התרשים המוצג באיור. 1. מיישר חזק, המהווה חלק מיחידת אספקת החשמל וההגנה BPZ, ממיר מתח חילופין חד פאזי 220 וולט 50 הרץ ל-300 וולט ישיר. באמצעות שלושה מתגי חשמל כפולים SK1 - SKZ, הם מעבירים את הפיתולים של החשמל התלת פאזי מנוע M1, מחבר אותם בסדר ובקוטביות הנדרשים לפלט של מיישר. מעגלים VD1L1 ו-VD2L2 מגנים על המפתחות מפני עליות זרם עומס. הפולסים השולטים על המפתחות מופקים על ידי בלוק FID - מחולל פעימות הבקרה. ל-BPZ יש עוד כמה מיישרים בעלי הספק נמוך להפעלת ה-FIU וה-SC, וכן יחידת הגנה מפני זרם שמנתקת את המכשיר מהרשת אם חריגה מערך צריכת הזרם המותר. דיאגרמת PFI מוצגת באיור. 2. שבב DD1 מכיל מחולל שעון. התדר שלהם מווסת על ידי הנגד המשתנה R4.1 מ-30 עד 400 הרץ. תדר הפולס ביציאות של מעגלים מיקרוניים DD4 ו-DD5 נמוך פי שישה - מ-5 ל-66,7 הרץ. זרם בתדירות זו בדיוק יזרום בפיתולי המנוע M1 (ראה איור 1), וקובע את תדירות הסיבוב של הציר שלו. לא כדאי להפחית את התדירות מתחת לגבול שצוין; סיבוב לא אחיד של הפיר יהיה מורגש. ובתדר העולה על הנומינלי (50 הרץ), המומנט על ציר המנוע יורד בחדות. מעגלים R5VD3C3-R10VD8C8 מעכבים את הקצוות המובילים של פעימות הבקרה, ומשאירים את הקצוות הנופלים שלהם ללא עיכוב. זה הכרחי כדי שטרנזיסטורי המוצא של המתגים המרכיבים זוג (לדוגמה, SK1.1 ו-SK1.2), אפילו לזמן קצר מאוד, לא יתבררו כפתוחים בו-זמנית. יהיה שווה ערך לקצר חשמלי של מקור מתח של 300 V DC ויוביל, במקרה הטוב, להתחממות יתר, ובמקרה הרע - לכשל של הטרנזיסטורים הללו, ואיתם אלמנטים אחרים של ה-SC. הכניסות של אלמנטים לוגיים DD6.1-DD6.4, DD2.3, DD2.4, בנוסף לפולסים בתדר של 5...66,7 הרץ, מקבלים פולסים בתדר גבוה יותר של מחזור עבודה מתכוונן מהגנרטור באלמנטים DD2.1 .2.2, DD4.1. נגדים משתנים R4.2 ו-RXNUMX מזווגים, לכן, ביציאות של האלמנטים המפורטים לעיל, בו זמנית עם השינוי בקצב החזרות של התפרצויות, מחזור העבודה של הפולסים הממלאים פרצים אלה משתנה. נגדים R2 ו-R3 נבחרים בצורה כזו שבמהירויות נומינליות או מוגברות, כמעט המתח המלא מסופק למנוע, וככל שהם יורדים, הוא יורד בכמחצית. כתוצאה מכך, בתדירות מופחתת פי עשרה, הזרם הנצרך על ידי המנוע החשמלי גבוה רק במעט מזה המדורג. ממירים DD7.1-DD7.6 בעלי יכולת עומס מוגברת משמשים כרכיבי חיץ. מעגלי המוצא שלהם כוללים נוריות מצמדים אופטיים המותקנים במתגי SK1-SKZ ומספקים בידוד גלווני בין מעגלי הבקרה ויחידות הכוח של המקור. דיאגרמת SC מוצגת באיור. 3. ישנם שישה מפתחות כאלה בסך הכל (שניים לכל שלב). במרווחי זמן שבהם לא זורם זרם דרך LED U1 של המצמד האופטו, וכתוצאה מכך לפוטודיודה שלו התנגדות גבוהה, הטרנזיסטורים VT1 ו-VT2 פתוחים, VT3 ו-VT4 סגורים - המפתח פתוח. כאשר זרם זורם דרך הנורית, המתג סגור. האלמנטים VD3-VD6, R3 ו-C1 מספקים סגירה מאולצת של הטרנזיסטור VT4, מה שמפחית את הפסדי האנרגיה ומקל על המשטר התרמי של המתג. דיודה VD7 מגנה על טרנזיסטור VT4 מפני עליות מתח בעומס אינדוקטיבי. ניתן ללמוד עוד על עיצוב מתגי ההפעלה ושיטות ההגנה עליהם בספר [4]. לפני שפגש אותה, המחבר שרף הרבה טרנזיסטורים יקרים בעלי הספק גבוה. דיאגרמת BPZ מוצגת באיור. 4. ארבעה מיישרים מחוברים לפיתולים המשניים של שנאי T1. הראשון שבהם, על גשר הדיודה VD1, משמש להפעלת יחידות הבקרה של מפתחות SK1.2-SKZ.2. ממנו, דרך מייצב בטרנזיסטור VT1, מופעלים המיקרו-מעגלים של PFI. כדי להפעיל את צמתי הבקרה של המפתחות SK1.1 - SK3.1, שהם בפוטנציאל גבוה, משתמשים בשלושה מיישרים מבודדים על גשרי דיודה VD2-VD4. מיישר הכוח מורכב באמצעות דיודות VD7-VD10 ומצויד במסנן החלקה C7L1C8. על ידי לחיצה על כפתור SB2, מעגל המתפתל של מגע KM1 נסגר. המגע המופעל נשאר במצב זה עקב המגעים הסגורים של KM1.2. מתח של 220 וולט, 50 הרץ מסופק לגשר הדיודה VD7-VD10 דרך המגעים הסגורים KM 1.1 והפיתול הראשוני של שנאי הזרם T2. אתה מכבה את המגע והמנוע החשמלי M1 (ראה איור 1) על ידי לחיצה כפתור SB1. המתח על הפיתול המשני של שנאי T2, מתוקן על ידי גשר הדיודה VD6, הוא פרופורציונלי לזרם הנצרך מהרשת. ברגע שחלק מהמתח הזה, שהוסר ממנוע הנגד המשתנה R2, חורג מסף הפתיחה של התיריסטור VS1, ממסר K1 יפעל ועם המגעים שלו K1.1 יפתח את מעגל הפיתול של המגע KM1, וינתק את מיישר חשמל מהרשת. שנאי T1 עם הספק כולל של לפחות 60 W חייב להיות בעל ארבע פיתולים משניים מבודדים היטב למתח של 12 V. פיתול II - לזרם של 2 A. פיתולים III-V - עבור 0,7 A. במקום רב- מתפתל אחד, אתה יכול להשתמש במספר שנאים עם פחות פיתולים. הליבה המגנטית של שנאי T2 היא טבעת K28x6x9 עשויה פריט 2000NM. הפיתול המשני שלו מכיל 300 סיבובים של חוט PEL 0,22, ואת התפקיד של הפיתול הראשי ממלא חוט שעבר דרך החור בטבעת והולך לגשר הדיודה VD7-VD10. ממסר K1 - RES22 (RF4.500.121) יכול להיות מוחלף על ידי כל אחד עם מתח פעולה של 12 V ולפחות קבוצה אחת של מגעים סגורים בדרך כלל. מגע KM1 עם סלילה של 220 וולט נבחר על סמך הספק של המנוע החשמלי. סלילים L1 ו-L2 (איור 1) הם חסרי מסגרת, כל אחד מכיל 25 סיבובים של חוט PEL 1,5, מלופף בתפזורת על ציר בקוטר 30 מ"מ. יש להתייחס לפרטים ולעיצוב של רכיבי ה-SC (ראה איור 3) בתשומת לב מיוחדת. יחידות אלו הן שגורמות את הצרות והנזק החומרי ביותר אם הן נכשלות. יש לבדוק היטב את כל החלקים לפני ההתקנה, ויש לדחות ללא רחם את החלקים ה"חשודים". טרנזיסטור VT4 מותקן על גוף קירור בעל שטח מספיק (בגרסת המחבר - 400 ס"מ). לידו, על אותו גוף קירור, ממוקם טרנזיסטור VT2, והלידים של הדיודה VD3 מולחמים ישירות ללידים של הטרנזיסטור VT7. ניתן להחליף זוג טרנזיסטורים KT8110A, KT8155A ב-MTKD-40-5-3 מורכב אחד. הוא מצויד בדיודה הגנה פנימית, כך שאין צורך בדיודה VD7 במקרה של החלפה כזו. טרנזיסטורים מרוכבים MTKD-40-5-2, הדומים בפרמטרים, אינם מתאימים במקרה זה, מכיוון שאין להם טרמינל חיצוני לבסיס הטרנזיסטור השני (העוצמתי). משטח גוף הקירור של טרנזיסטורים MTKD-40 5 3 מבודד חשמלית ממבנה המוליכים למחצה, כך שניתן להתקין את הטרנזיסטורים של כל המתגים על גוף קירור משותף. כל מעגלי החשמל חייבים להיות עשויים מחוטים קשיחים, קצרים וישרים במידת האפשר ולהוציא אותם ממעגלי ה-FIU. החתך של כל חוט חייב להתאים לזרם הזורם. יתר על כן, מסוכן לא רק לזלזל, אלא גם להעריך יתר על המידה את קוטר החוטים. מעגלים VD1L1 ו-VD2L2 (ראה איור 1) מותקנים בסמיכות למפתחות, ומלחמים אותם לטרמינלים של הטרנזיסטורים המתאימים. אם בלוק מתג ההפעלה אינו מתברר כקומפקטי, רצוי לצייד כל זוג מתגים במעגלי הגנה דומים. בעת הגדרת המקור, קודם כל, באמצעות אוסילוסקופ, בדוק את נוכחותם וצורתם של פולסים במסופים של המיקרו-מעגלים FIU. לאחר מכן, מבלי להפעיל מתח על גשר הדיודה VD7-VD10 (ראה איור 4) וללא חיבור מנוע M1, בדוק אם הפולסים מגיעים לטרנזיסטורי הבסיס VT3 בכל ה-SCs. לאחר מכן, ה-FIU כבוי, ומתח החשמל מסופק לגשר הדיודה דרך שנאי אוטומטי מתכוונן, ומגדיל אותו בהדרגה מ-0 ל-220 V. המנוע נשאר לא מחובר. הזרם הנצרך על ידי CK לא יעלה על כמה עשרות מיקרואמפר. לאחר שהשתכנעו בכך, הם מורידים את המתח במוצא השנאי האוטומטי לאפס וחוסמים זמנית את ה-PWM (כדי לעשות זאת, די לשבור את החוט ב-FIU המחבר את הפלט של אלמנט DD2.2 עם כניסות האלמנטים DD2.3, DD2.4, DD5.1-DD5.4), כולל שם מלא. שוב, הגדל בהדרגה את המתח המסופק ל-SC, בדוק את צריכת הזרם. הוא יהפוך לגדול יותר, אך גם בתדר המרבי הוא לא יעלה על 100 µA. הפעולה חוזרת על ידי פתיחת הנעילה של ה-PWM וניטור צורת המתח עם אוסילוסקופ בנקודות המיועדות לחיבור פיתולי המנוע. אם כל הבדיקות הצליחו, ניתן לחבר מנוע חשמלי תלת פאזי בעל הספק נמוך יחסית (עד 1 קילוואט) למקור ולבדוק את פעולתו במתח ללא עומס מופחת, ולאחר מכן במתח רשת מדורג ועומס מכני. יש לנטר כל הזמן את הטמפרטורה של טרנזיסטורי הכוח והזרם הכולל הנצרך מהרשת. לאחר שווידאתם שהמקור פועל במלואו, תוכלו להפעיל ממנו מנועים חשמליים בהספק של עד 3,5 קילוואט. ספרות
מחבר: V.Naryzhny, Bataysk, אזור רוסטוב. ראה מאמרים אחרים סעיף מנועים חשמליים. תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה. חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה: עור מלאכותי לחיקוי מגע
15.04.2024 פסולת חתולים של Petgugu Global
15.04.2024 האטרקטיביות של גברים אכפתיים
14.04.2024
עוד חדשות מעניינות: ▪ האינטרנט גורם לנו להרגיש חכמים יותר ▪ MOSFETs חדשים מ-30 עד 100 וולט באריזת SOT-23 ▪ נחושת במקום אלומיניום בשבבים ▪ מפעל האלקטרוניקה הגדול ביותר של סיליקון קרביד ▪ Infineon TLT807 - ווסת ליניארי לאוטובוס רכב 24V עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה
חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית: ▪ קטע באתר מוני חשמל. מבחר מאמרים ▪ מאמר שפתיים כבר לא משוחקות. ביטוי עממי ▪ מאמר איזו קבוצת מספרים שווה לאחד בבריטניה במובן המשפטי? תשובה מפורטת ▪ מאמר אינדיקטור EPS של קבלי תחמוצת. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל ▪ מאמר סוללה תוצרת בית. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל כל השפות של דף זה בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר www.diagram.com.ua |