בקר מהירות למנועים אסינכרוניים תלת פאזיים. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

בקר מהירות למנועים אסינכרוניים תלת פאזיים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מנועים חשמליים

אני מביא לתשומת לב הקוראים תרשים (איור 1) ועיצוב של מכשיר המאפשר לך להתאים את המהירות של מנוע אסינכרוני תלת פאזי (IM) בטווח של 300 ... 8000 סל"ד (להלן - RFV). אני בטוח שזה יהיה שימושי לחובבי רדיו רבים, מכיוון שהוא נותן למנועים אסינכרוניים תלת פאזיים מחווני איכות חדשים: אספקת חשמל מרשת חד פאזית כמעט ללא איבוד חשמל, יכולת לשלוט במומנט ההתחלה, להגביר את היעילות, עצמאות של כיוון הסיבוב מהשלב של המתח המופעל, ויסות בטווחים רחבים של מהירות הן במצב סרק והן תחת עומס, והכי חשוב, היכולת להגדיל את המהירות המרבית מ-3000 ל-6000 ... 10000 סל"ד.

(לחץ להגדלה)

המאפיינים העיקריים של RFV:

מתח אספקה ~220V
צריכת חשמל, לא יותר מ-15 W (לא כולל הספק מנוע)
סוג מנוע תלת פאזי אסינכרוני Fн=3000 סל"ד, Рн=120 W.

כידוע, ישנן מספר דרכים לשלוט במהירות ה-IM - על ידי שינוי מתח האספקה, העומס על הפיר, שימוש בפיתול רוטור מיוחד עם התנגדות מתכווננת, כמו גם ויסות תדר, שהיא השיטה היעילה ביותר, מכיוון שהוא מאפשר לך לחסוך במאפייני האנרגיה של ה-IM ולהחיל את ה-HELL הזול והאמין ביותר עם רוטור כלוב סנאי. לפני ששוקלים את פעולת ה-RFV, יש צורך להזכיר לקורא את המאפיינים העיקריים של IM.

1. גורם יעילות יעילות = (Pv / Rp), כאשר Pv הוא ההספק המכני על ציר המנוע, Pp הוא ההספק החשמלי הנצרך מהרשת. במצב סרק, יעילות = 0, שכן Pv = 0. בהספק הנקוב על הציר Rn, ליעילות יש ערך מרבי (0,75 ... 0,95) עבור מנועים שונים.

2. זרמי הפאזה של ה-IM מוצגים באיור 2.

בקר מהירות למנועים אסינכרוניים תלת פאזיים

3. תדירות הסיבוב של השדה המגנטי של הסטטור n1=(60Fp)/p (rpm), כאשר Fp - תדירות זרם האספקה, הרץ; p הוא מספר הזוגות של קטבי סטטור. לפיכך, בתדר סטנדרטי Fп=50 הרץ, השדה המגנטי, בהתאם למספר זוגות הקטבים, מסתובב בתדר (ראה טבלה).

בקר מהירות למנועים אסינכרוניים תלת פאזיים

4. החלקה S=(Fp-Fp)/Fp (%). מהירות הרוטור .r תמיד קטנה מהתדר Fp בכמות ההחלקה S (2...6%), למשל Fp=960; 1420; 2840 סל"ד עקרון הפעולה של AM מבוסס על האינטראקציה של השדה המגנטי המסתובב של הסטטור עם הזרמים המושרים על ידי שדה זה במוליכי פיתול הרוטור.

5. מומנט М=Рв/О, כאשר О היא מהירות הסיבוב הזוויתית של הרוטור О=2πFв/60.

6. קיבולת עומס יתר Kp \u1,5d Mkr / Mn \u2,5d XNUMX ... XNUMX, כאשר Mkr הוא הרגע הקריטי; Mn - רגע נומינלי.

7. Cosϕ=Iса/Iср=0,1...0,2 במהירות מדורגת, כאשר Iса - זרם סטאטור פעיל, Iср - זרם סטאטור תגובתי. עלייה בעומס המנוע מלווה בעלייה רק ברכיב הפעיל של הסטטור, וכתוצאה מכך, עלייה ב-cosϕ ל-0,8...0,9. לפיכך, תפקיד העמסת המנוע ברור על מנת לשפר את העלות של רשת האספקה.

8. זרם התחלה Ip - זרם סטטור בעת הפעלת ה-IM, Ip/In=5 ... 7. מומנט ההתחלה של ה-IM אינו גדול. בעת התנעה, ה-IM חייב לפתח מומנט העולה על מומנט הבלימה של המנגנון, אחרת הוא לא יסתובב. Mp/Mn=0,8...1,5.

התרשים הפונקציונלי של ה-RFC מוצג באיור 3.

בקר מהירות למנועים אסינכרוניים תלת פאזיים

המתנד הראשי נועד לשנות את התדר של זרם אספקת AM. זה משנה את מהירות הרוטור. מזגן הדופק התלת פאזי (PTS) ממיר מתח DC לשלושה מתחי גל ריבועיים שהם 120° מחוץ לפאזה. הקדם-מגבר מתאים ליציאות הנמוכות של ה-FIT לשלב סופי עוצמתי, שתפקידו לספק לפאזות ה-AD את הזרם הנחוץ בצורתו ובתדר. יחידת אספקת החשמל מייצרת מתחים של +5, +9 ו+300 V כדי להפעיל את ה-RFV.

איור 4 מציג את כל צורות הגל הדרושות.

בקר מהירות למנועים אסינכרוניים תלת פאזיים

על האלמנטים DD1.1 ... DD1.3, מתנד מאסטר מורכב - מולטיוויברטור עם תדר ייצור משתנה בתוך 30 ... 800 הרץ. שנה את התדר עם נגד משתנה R2. FIT מורכב ממונה DD2, אלמנט "NAND" DD1.4 וארבעה אלמנטים "XOR" DD3.1...DD3.4. שלושה מגברים קדם זהים מורכבים על טרנזיסטורים VT2 ... VT13 (אחד לכל שלב של HELL).

שקול את עקרון הפעולה של אחד מהם (העליון על פי התוכנית). כאשר מופיעה רמה גבוהה בפלט של אלמנט DD3.2, הטרנזיסטור המרוכב VT2, VT5 נפתח. מהפלט של האלמנט DD3.2 מוזנת רמה גבוהה לכניסת המצמד האופטו DD4, וכתוצאה מכך נקבעת רמה נמוכה במוצא שלו, הסוגרת את הטרנזיסטור המרוכב VT8, VT11. שני המגברים האחרים פועלים באופן דומה, רק עם הפרש פאזה של 120 מעלות. עבור ניתוק מתח, טרנזיסטורים VT2, VT5 ו-VT8, VT11 מופעלים ממקורות נפרדים של +9 V, וטרנזיסטורים VT14 ... VT19 - ממקור של +300 V. דיודות VD10, VD13, VD16, VD17

משמשים לניתוק מתח ולנעילה אמינה יותר של טרנזיסטורים VT14 ו-VT15.

אחד התנאים העיקריים לפעולה רגילה של טרנזיסטורים VT14 ו-VT15 הוא שהם לא צריכים להיות פתוחים בו זמנית. לשם כך, מתח הבקרה מסופק לכניסה של הטרנזיסטור המרוכב VT8, VT11 מהמוצא של המצמד האופטו DD4, מה שמספק עיכוב מסוים במיתוג שלו. כאשר מופיעה רמה גבוהה בכניסה של המצמד האופטו DD4 דרך האלמנטים R8, VD7, הטרנזיסטור המרוכב VT2, VT5 נפתח, והטרנזיסטור VT15 נסגר. במקביל, מתחילה הטעינה של הקבל C9. 40 מיקרון לאחר הופעת רמה גבוהה בכניסה של מצמד אופטו DD4, מופיעה רמה נמוכה במוצא שלו, הטרנזיסטור המרוכב VT8, VT11 נסגר, הטרנזיסטור VT14 נפתח. הופעתו של מצמד אופטו ברמה נמוכה DD4 בכניסה לא יכולה לסגור באופן מיידי את הטרנזיסטור המרוכב VT2, VT5, שכן פריקת הקבל C9 דרך המעגל R9, הבסיס, הפולט שומר על טרנזיסטור זה פתוח למשך 140 מיקרון, והטרנזיסטור VT15 - סגור. זמן ההשהיה לכיבוי של מצמד האופטו DD4 הוא 100 מיקרומטרים, כך שהטרנזיסטור VT14 נסגר לפני פתיחת הטרנזיסטור VT15.

דיודות VD22 ... VD23 מגינות על טרנזיסטורים VT14, VT15 מפני עליית מתח בעת החלפת עומס אינדוקטיבי - פיתולי IM, וכן לסגירת זרמי הפיתול בזמנים בהם המתח משנה קוטביות (בעת החלפת טרנזיסטורים VT14, VT15). לדוגמה, לאחר סגירת הטרנזיסטורים VT14 ו-VT17, הזרם עובר זמן מה באותו כיוון - משלב A לשלב B, נסגר דרך דיודה VD24, ספק הכוח, VD23, עד שהוא יורד לאפס.

שקול את עקרון הפעולה של השלב הסופי תוך שימוש בדוגמה של שלבים A ו-B. כאשר הטרנזיסטורים VT14 ו-VT17 נפתחים, פוטנציאל חיובי מופעל על תחילת שלב A, ושלילי לסופו. לאחר סגירתם, הטרנזיסטורים VT15 ו-VT16 נפתחים, וכעת, להיפך, מופעל פוטנציאל חיובי לסוף שלב A, ושלילי להתחלה. לפיכך, שלבים A, B ו-C מסופקים עם מתחים מתחלפים של צורה מלבנית עם הסטת פאזה של 120 מעלות (ראה איור 4). התדירות של מתח אספקת AM נקבעת על ידי תדירות המיתוג של טרנזיסטורים אלה. עקב הפתיחה החלופית של הטרנזיסטורים, הזרם עובר בטור דרך המעגלים של פיתולי הסטטור AB-AC-BCVA-CA-CB-AB, מה שיוצר שדה מגנטי מסתובב.

הצורות של זרמי פאזה מוצגות באיור. 5.

בקר מהירות למנועים אסינכרוניים תלת פאזיים

המעגל לבניית שלב הטרמינל שתואר לעיל הוא גשר תלת פאזי [1]. היתרון שלו הוא שאין רכיבים הרמוניים שלישיים בעקומות זרם הפאזה.

כדי להפעיל את שלבי המתח הנמוך, נעשה שימוש במייצב VD1, VT1, VD6, המאפשר לך לקבל +5 V כדי להפעיל את המיקרו-מעגלים DD1 ... DD3, כמו גם +9 V כדי להפעיל את המגברים הקדם (VT2 .. VT7). כל זוג עליון של קדם-מגברים מופעל על ידי מיישר משלו: VT8, VT11 - מ-VD3, VT9, VT12 - מ-VD4, VT10, VT13 - מ-VD5.

השלבים האחרונים מופעלים על ידי מיישר גל מלא ומסנן LC (VD2, L1, C3, C7) +300 V. הקיבולים של הקבלים C3 ו-C7 נבחרים על סמך הספק של AD, ככל שהקיבול גדול יותר, כמה שיותר טוב, אבל לא פחות מ-20 μF עם השראות של המשרן L1 0,1 H.

ב-RFV, ניתן להשתמש נגדים קבועים כגון MLT, OMLT, VS. קבל C1 - כל נייר קרמי או מתכת; C2 ... C8 - כל תחמוצת. ניתן לשלול את המשרן L1, אך יהיה צורך להגדיל את הקיבול של כל אחד מהקבלים C3 ו-C7 ל-50 מיקרופארד. שבב DD1 מסוג K155LA3, DD2 - K155IE4, DD3 K155LP5. מצמדים אופטיים DD4...DD6 - AOT165A1. ניתן להשתמש באחרים, שבהם זמן ההשהיה להפעלה אינו עולה על 100 מיקרון שניות, ומתח הבידוד אינו פחות מ-400 וולט.

הדרישה העיקרית לטרנזיסטורים היא רווח גבוה ובערך זהה לכולם (לפחות 50). טרנזיסטורים VT2 ... VT4, VT8 ... VT10 סוג KT315A, הם יכולים להיות מוחלפים על ידי KT315, KT312, KT3102 עם כל מדדי אותיות. טרנזיסטורים VT1, VT5 ... VT7, VT11 ... VT13 סוג KT817 או KT815 עם כל אינדקס אותיות. טרנזיסטורים VT14 ... VT19 - KT834A או KT834B. כדי להחליף אותם, אתה יכול להשתמש בטרנזיסטורי מתח גבוה חזקים עם רווח של לפחות 50. מכיוון שטרנזיסטורי המוצא פועלים במצב מיתוג, יש צורך להתקין אותם על רדיאטורים בשטח של 10 ס"מ כל אחד. עם זאת, בעת שימוש במנועים מעל 2W, יידרשו גופי קירור גדולים יותר.

מיישרי גשר VD1,VD3...VD5 - KTS405A. מיישר VD2 - KTS409A. עם הספק AM של יותר מ-300 וואט, במקום מיישר הגשר KTs409A, יש צורך להשתמש בגשר של דיודות בודדות המיועדות למתח הפוך של יותר מ-400 וולט ולזרם המתאים. דיודת זנר VD6 - KS156A. דיודות VD7 ... VD21 - KD209A.

דיודות VD22 ... VD27 כל, מיועדות לזרם של לפחות 5 A ומתח הפוך של לפחות 400 V, למשל KD226V או KD226G.

שנאי - כל הספק של לפחות 15 וולט, בעל ארבע פיתולים משניים נפרדים של 8 וולט כל אחד.

בעת הגדרת המכשיר, כבה תחילה +300 וולט ובדוק את נוכחות כל האוסילוגרמות בנקודות המצוינות (ראה איור 4). במידת הצורך, על ידי בחירת הקבל C1 או הנגד R2, שינוי התדר בקולט של הטרנזיסטור VT5 מושג בתוך 5 ... 130 הרץ. לאחר מכן, כאשר ה-AD כבוי, במקום +300 וולט, מתח של +100 ... 150 וולט מסופק ממקור חיצוני, הקולט והפולט של הטרנזיסטור VT11, הקולט והפולט של הטרנזיסטור VT5 הם סגור (כדי לסגור את הטרנזיסטורים VT14 ו-VT15 למשך זמן רב) והזרם במעגל האספן נמדד טרנזיסטור VT14, שאמור להיות לא יותר מכמה μA - זרם הדליפה של הטרנזיסטורים VT14 ו-VT15. לאחר מכן, הקולטים והפולטים של הטרנזיסטורים הנ"ל נפתחים ותדר היצור המרבי נקבע על ידי הנגד R2.

על ידי בחירת הקיבול של הקבל C9 כלפי מעלה, הם משיגים את הזרם המינימלי במעגל האספנים של הטרנזיסטור VT14, שבמקרה האידיאלי שווה לזרם הדליפה של הטרנזיסטורים VT14 ו-VT15. בדרך זו, שני מגברי הטרמינל הנותרים מותאמים. לאחר מכן, הם מתחברים לפלט RFV (לשקע X7) AD, שפיתוליו מחוברים בכוכב. במקום +300 V, מתח מסופק ממקור חיצוני בטווח של +100 ... 150 V. ה-IM צריך להתחיל להסתובב. אם יש צורך לשנות את כיוון הסיבוב, כל השלבים של ה-IM מוחלפים.

אם הטרנזיסטורים הטרמינלים פועלים במצב הנכון, אז הם נשארים מעט חמים במשך זמן רב, אחרת ההתנגדות של הנגדים R18, R20, R22, R23 ... R25 נבחרות.

ספרות:

ראדין וי.אי. מכונות אלקטרוניות: מכונות אסינכרוניות. -מ.: גבוה יותר. בית ספר, 1988.
קרבצ'יק א.ע. בחירה ויישום של מנועים אסינכרוניים. מוסקבה: Energoatomizdat, 1987.
לופוקינה א.מ. מיקרו-מנועי מנהלים אסינכרוניים למערכות אוטומציה. -M.: גבוה יותר. בית ספר, 1988.

מחבר: א. דוברובסקי

ראה מאמרים אחרים סעיף מנועים חשמליים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מיקרופון MEMS דיגיטלי מיניאטורי MP43DT05 26.08.2018

המיקרופון הדיגיטלי החדש MP34DT05TR-A של STMicroelectronics מיועד ליישומי אודיו הדורשים טביעת רגל קטנה, איכות צליל גבוהה וטווח דינמי רחב. ה-MP34DT05TR-A כולל רגישות גבוהה של -26 dBFS +-3 dB ויחס אות לרעש טוב של 64 dB.

יציאת הכניסה העליונה מפשטת עיצוב PCB כמו לא נדרש חור מתחת למיקרופון כדי לקבל לחץ קול. בשל העיבוד הפנימי של האות האנלוגי, מכשיר עם מיקרופון דיגיטלי פחות רגיש להפרעות ולהפרעות.

המיקרופון MP34DT05TR-A פועל ב-1,6V עד 3,6V ובעל צריכה נמוכה של 650µA. אות המוצא הוא זרם דיגיטלי PDM עם תדר שעון של 1,2 עד 3,25 מגה-הרץ (מוגדר על ידי המארח). למיקרופון תגובת תדר כמעט ליניארית בטווח שבין 100 ל-10 הרץ.

טכנולוגיית MEMS מספקת ביצועי מיקרופון אמינים במגוון יישומי רכב לשליטה קולית, כמו גם ביישומים תעשייתיים שבהם תנאי ההפעלה דורשים קיבולת עומס יתר וחוזק מכני גבוה. טכנולוגיית MEMS מקטינה את גודל המיקרופון, בעוד שהפלט יכול להיות אנלוגי או דיגיטלי.

מיקרופונים המבוססים על טכנולוגיית MEMS מספקים איכות צליל מעולה. הם פחות רגישים לרעידות מכניות, שינויי טמפרטורה והפרעות אלקטרומגנטיות מאשר מיקרופונים מסורתיים. תהליך ה-MEMS הופך את המיקרופונים הללו לפתרון הסטריאו המושלם בכל מקום שבו נדרשים שניים או יותר מיקרופונים בהתאמה מושלמת. מיקרופונים של MEMS הם כל-כיווני, מה שאומר שהם רגישים באותה מידה לצליל שמגיע מכל כיוון בחלל. טווח תדרים רחב מאפשר להשתמש במיקרופון MEMS כחיישן רטט, כולל בתחום האולטראסוני.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מעבד שולחני בעל 72 ליבות

▪ מכונית חשמלית מרצדס בנץ VISION EQXX

▪ אינטרנט אלחוטי חינם הפך חשוב יותר ממין ואלכוהול

▪ קצב נתונים נייד 1 טביט לשנייה

▪ ענני פטריות מסוכנים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר אינטרקום. בחירת מאמרים

▪ מאמר שיטת קלט-פלט. היסטוריה ומהות הגילוי המדעי

▪ מאמר איזו חיה חיה הכי הרבה זמן? תשובה מפורטת

▪ מאמר זעפרן. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ כתבה מגבר 112 וואט לסאב וופר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר אמן נס. סוד התמקדות

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר