Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное. Принцип действия, сборка, наладка.

Принцип действия, сборка и наладка преобразователя однофазного напряжения в трехфазное. (10+)

Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное - Принцип действия, сборка и наладка

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Принцип работы преобразователя

На микросхеме D5 собран несколько модифицированный генератор Вина. Классический генератор Вина содержит лампочку накаливания, которая обеспечивает обратную связь нужной глубины. Сопротивление спирали лампочки по мере нагрева растет, что обеспечивает поддержание нужной глубины обратной связи. Такое решение довольно энергоемкое и не надежное, так как лампочка склонна перегорать. С целью повышения надежности и снижения энергопотребления, мы используем модифицированный генератор Вина, но пожертвовать в некоторой степени пришлось качеством синусоиды. Генератор формирует опорное напряжение синусоида 50 Гц, которым будет модулироваться выходное напряжение.

Далее полученная синусоида направляется на фазосдвигающую цепочку. Каждое звено выполняет сдвиг на 60 гр. на частоте 50Гц. В итоге получаются сигналы, сдвинутые на 120 и 240 гр. Номиналы каждого следующего звена выбраны так, чтобы поменьше нагружать предыдущее, тем самым ухудшая его свойства.

В микросхемах D1 на входе установлены усилители ошибки. В зависимости от напряжения ошибки осуществляется широтно-импульсная модуляция выходного сигнала контроллеров. Мы подаем на вход этих усилителей синусоидальные сигналы соответствующей фазы.

С выходов микросхем D1 ШИ модулированный сигнал подается на драйверы полумоста D3, которые управляют силовыми выходными полевыми транзисторами. Включение драйверов полумоста типовое, рекомендованное производителем.

На резисторах R22, R17, R18 и диодах VD11 собрана схема защиты. Если ток через резистор R22 превышает 3 А, то падение напряжения на соответствующем резисторе становится больше 0.7 В. А делителем напряжения на R17 и R18 задано напряжение срабатывания защиты по току в 0.5 В. Но 0.2 вольта - падение напряжения на диодах Шоттки. Так что защита срабатывает, и подача напряжения прекращается.

Сборка и наладка конвертера

Сборку начинаем с генератора синусоидального сигнала на микросхеме D5. Собрав его, подаем на него напряжение от внешнего источника 12 В. С помощью осциллографа проверяем наличие на выходе синусоидального напряжения. Качество синусоиды устанавливается подстроечным резистором R9. Чем его сопротивление больше, тем надежнее генерация, но хуже синусоида, больше высокочастотных гармоник. Чем его сопротивление меньше, тем лучше синусоида, но может пропадать генерация. Нужно установить движок так, чтобы его сопротивление было минимальным, но при этом генерация была надежной.

Теперь собираем и проверяем работу фазосдвигающей цепи. Удобнее всего это делать с использованием двулучевого осциллографа.

Собираем блоки на ШИМ контроллерах. С помощью осциллографа исследуем выходное напряжение этих контроллеров. Частота импульсов должна быть около 50 кГц. Добиваемся этого подбором R2 и C5. С помощью резисторов R1, R2 (и подбирая R4, если это необходимо) регулируем режимы. Добиваемся, чтобы каждое плечо при минимальном значении входного сигнала не открывалось совсем, а при максимальном - было практически совсем открытым. Таким образом, на каждом канале после фильтрации, получится синусоида, приподнятая относительно минусового провода питания на половину своей амплитуды (от нуля до 600 В).

Монтаж необходимо выполнять с учетом серьезных токов, идущих в выходных цепях. Все соединения делаются проводом достаточно большого сечения. К соответствующим дорожкам на печатной плате следует пропаять поверх толстый провод. Саму плату надо проектировать так, чтобы обеспечить минимальное расстояние соединений между входной цепью питания, силовыми транзисторами и выходными фильтрами.

С помощью делителя напряжения или малогабаритного трансформатора подаем выходное напряжение с каждой пары выводов на осциллограф. Наблюдаем синусоиду. Добиваемся полной симметрии синусоиды и равенства ее амплитуды на всех трех парах выводов.

Силовые выходные полевые транзисторы нужно устанавливать на теплоотводы, обеспечивающие отвод выделяемого тепла. Это может быть до 100Вт при полной нагрузке.

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи. [3] сообщений.

Здравствуйте! Можно ли в преобразователе использовать биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT)? С уважением, Влад. Читать ответ...

Данная схема вполне может быть переделана на другую выходную частоту? на 400Гц например? И если да, то необходимо настроить задающий генератор и всё? И подскажите как рассчитывались номиналы L1, C12 Читать ответ...