A bejegyzés egyfázisú változtatható frekvenciájú meghajtó áramkört vagy egy VFD áramkört tárgyal az AC motor felgyorsításának vezérléséhez anélkül, hogy befolyásolná azok működési jellemzőit.
Mi a VFD
A motorok és más hasonló induktív terhelések kifejezetten nem „szeretik” olyan frekvenciákkal működni, amelyek esetleg nem felelnek meg a gyártási specifikációiknak, és általában nagyon hatástalanná válnak, ha ilyen rendellenes körülmények között kényszerítik őket.
Például egy 60Hz-es üzemre meghatározott motor nem ajánlott 50 Hz-es frekvenciákon vagy más tartományokban történő működésre.
Ez nemkívánatos eredményeket hozhat, mint például a motor felmelegedése, a kívánt fordulatszámnál kisebb vagy nagyobb, valamint a rendellenesen magas fogyasztás, ami nagyon hatékonnyá teszi a dolgokat, és a csatlakoztatott eszköz életciklusának csökkenését eredményezi.
A motorok különböző bemeneti frekvenciák mellett történő működtetése azonban gyakran kényszerré válik, és ilyen esetekben egy VFD vagy egy változó frekvenciájú hajtás áramkör nagyon hasznos lehet.
A VFD olyan eszköz, amely lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy szabályozza az AC motor fordulatszámát a bemeneti táplálás frekvenciájának és feszültségének a motor specifikációinak megfelelő beállításával.
Ez azt is jelenti, hogy a VFD lehetővé teszi számunkra, hogy bármely váltakozó áramú motort működtessünk bármilyen rendelkezésre álló hálózati váltakozó áramú tápegységen keresztül, függetlenül annak feszültségétől és frekvencia jellemzőitől, a VFD frekvenciájának és feszültségének megfelelő testreszabásával a motor specifikációinak megfelelően.
Ez általában az adott vezérlő segítségével történik, változó gomb formájában, különböző frekvenciakalibrációval méretezve.
A VFD otthoni készítése nehéz javaslatnak tűnhet, azonban az alábbiakban bemutatott terv megnézése azt mutatja, hogy végül is nem olyan nehéz megépíteni ezt a nagyon hasznos (általam tervezett) eszközt.
Áramkör működtetése
Az áramkört alapvetően két szakaszra lehet felosztani: a félig briga vezető szakaszra és a PWM logikai generátor szakaszra.
A félhíd-meghajtó szakasz az IC IR2110 félhíd-meghajtót használja, amely egyedül kezeli a nagyfeszültségű motor-meghajtó fokozatot, amely két magas oldali és alacsony oldali mosfetet tartalmaz.
A meghajtó IC tehát az áramkör szívét alkotja, ennek a döntő funkciónak a megvalósításához azonban csak néhány alkatrészre van szükség.
A fenti IC-nek azonban nagy logikára és alacsony logikai frekvenciákra lenne szüksége a csatlakoztatott terhelés kívánt specifikus frekvencián történő vezetéséhez.
Ezek a hi és lo bemeneti logikai jelek a meghajtó IC működési adatává válnak, és tartalmazniuk kell a meghatározott frekvencia meghatározásához szükséges jeleket, valamint a hálózati AC-vel fázisban lévő PWM-eket.
A fenti információkat egy másik szakasz hozza létre, amely néhány 555 IC-t és egy évtizedes számlálót tartalmaz. IC 4017.
A két 555 IC felelős a módosított szinusz hullámú PWM-ek előállításáért, amelyek megfelelnek a teljes hullámú AC mintának, amely egy lépcsőzetes hídirányító kimenetről származik.
Az IC4017 totem pólus kimeneti logikai generátorként működik, amelynek váltakozó frekvencia frekvenciája az áramkör MAIN frekvencia meghatározó paraméterévé válik.
Ezt a meghatározó frekvenciát az IC1 # 3 tűjéből pengetik ki, amely az IC2 kiváltó csapot is táplálja, és a módosított PWM-ek létrehozásához az IC2 # 3 érintkezőjénél.
A módosított szinusz hullámú PWM-eket a 4017 IC kimenetein szkennelik, mielőtt betáplálnák az IR2110-et, hogy a módosított PWM-ek pontos 'nyomtatását' a félhíd-meghajtó kimenetére és végső soron az üzemeltetett motorra helyezzék.
A Cx és a 180k pot értékeket megfelelően kell kiválasztani vagy beállítani annak érdekében, hogy a motor számára megfelelő frekvenciát biztosítsunk.
A magas oldali mosfet lefolyójánál levő magas feszültséget szintén megfelelően kell kiszámítani, és a rendelkezésre álló AC hálózati feszültség kiigazításával kell levezetni, miután megfelelően megemelte vagy leengedte a motor specifikációi szerint.
A fenti beállítások határozzák meg az adott motor Hertz / V / Hz feszültségét.
Mindkét fokozat tápfeszültsége közös vezetékké alakítható, azonos a földcsatlakozáshoz.
A TR1 egy lecsökkent 0-12V / 100mA transzformátor, amely biztosítja az áramkörök számára a szükséges üzemi tápfeszültségeket.
A PWM vezérlő áramköre
Megfelelően integrálnod kell a fenti diagram IC 4017 kimeneteit a következő ábra HIN és LIN bemeneteibe. Csatlakoztassa a fenti ábrán szereplő 1N4148 diódákat az alsó oldali MOSFET kapukhoz, az alábbi ábra szerint.
A teljes híd motorvezetője
Frissítés:
A fent tárgyalt egyszerű, egyetlen VFD kialakítás tovább egyszerűsíthető és javítható az IRS2453 önoszcilláló teljes híd használatával, az alábbiak szerint:
Itt az IC 4017 teljesen megszűnik, mivel a teljes híd meghajtó saját oszcillátor fokozattal van ellátva, ezért ehhez az IC-hez nincs szükség külső indításra.
Teljes motoros hídként a motor kimeneti vezérlésének nullától a maximális fordulatszámig terjedő tartománya van.
Az IC 2 # 5-ös érintkezőjén lévő edény használható a motor fordulatszámának és nyomatékának PWM módszerrel történő szabályozására.
A V / Hz sebességszabályozáshoz az IRS2453-hoz és az IC1-hez társított R1-hez tartozó Rt / Ct (manuálisan) módosítható a megfelelő eredmények elérése érdekében.
Még egyszerűbb
Ha a teljes hídszakaszt elsöprőnek találja, kicserélheti egy P, N-MOSFET alapú teljes híd áramkörre az alábbiak szerint. Ez a változó frekvenciájú meghajtó ugyanazt a koncepciót használja, kivéve a teljes híd meghajtó szekciót, amely P-csatornás MOSFET-eket alkalmaz a magas oldalon, és N-csatornás MOSFET-eket az alsó oldalon.
Bár a konfiguráció hatástalannak tűnhet a P-csatornás MOSFET-ek részvétele miatt (magas RDSon besorolásuk miatt), sok párhuzamos P-MOSFET használata hatékony megközelítésnek tűnhet az alacsony RDSon-probléma megoldása szempontjából.
Itt 3 MOSFET-et használnak párhuzamosan a P-csatornás eszközökhöz, hogy biztosítsák az eszközök minimalizált fűtését, az N-csatornás társakkal azonos szinten.
Előző: Hogyan védjük meg a MOSFET-eket - Az alapok magyarázata Következő: I / V Tracker áramkör Solar MPPT alkalmazásokhoz
