Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Generowanie przebiegów do mostka trójfazowego [Falownik]

paladyn 04 Sty 2015 23:34 1326 10
  • #1 04 Sty 2015 23:34
    paladyn
    Poziom 15  

    Witam.

    Nadszedł ten czas, że chciał bym pogłębić swoją widzę z zakresu budowy falowników oraz zbudować jakiś. Ten temat nurtuje mnie już któryś rok z rzędu i w końcu muszę zaspokoić swoją ciekawość. Jeśli ktoś chciał bym się podzielić swoją wiedzą to był bym bardzo wdzięczny. W zasadzie interesują mnie dwie metody:

    1. Pierwsza z nich to sterowanie skalarne U/f = const i korzystając z tej metody zbudować swój pierwszy falownik.

    2. Metoda druga to sterowanie wektorowe czy FOC czy DTC nie mam pojęcia , ale bez korzystania z zewnętrznych czujników. Z tego co czytałem w dokumentacjach sprzedawanych falowników, to wszystkie tanie nie wymagają czujników do realizacji tej metody. Natomiast w internecie wszyscy opisują liczenie strumieni itd na podstawie czujników. Widziałem jeszcze tablice LUT, która zawierała bodajże 7 pozycji wektorów, które generowały przebiegi wystarczające do obrotu wału o 360 stopni Był bym bardzo wdzięczy jeśli ktoś by mi wytłumaczył jak to działa i co z czym się je.

    W starych publikacjach widziałem jeszcze sterowanie na tyrystorach gdzie cała sekwencja komutacji prądów składała się z 6 etapów. Używa się jeszcze takiego sterowania ?

    W obecnych falownikach widuje generacje przebiegów metodą PWM. Zakładając, że mamy 6 tranzystorów potrzebujemy 6 przebiegów, ale na elektrodzie wyczytałem, że wystarczą 3 przebiegi przesunięte o 120 stopni, które podaje się na górne tranzystory, natomiast na dolnych występuje negacja sygnału z górnego tranzystora. Prawda to ?

    Będąc jeszcze przy tym PWM, to zastanawiam się ilu bitów potrzeba aby wygenerować ładny przebieg sinusoidalny. Patrząc na fabryczne konstrukcje, które posiadają częstotliwość PWM około 15kHz, nie można pozwolić sobie na dużą liczbę bitów.

    Mam nadzieje, że nie zanudziłem pytaniami oraz o zbyt wiele nie pytam.
    Z góry dziękuje za pomoc

    0 10
  • Pomocny post
    #2 30 Sty 2015 09:34
    Keram480
    Poziom 16  

    Do sterowania w falowniku potrzebujesz 3 przebiegów PWM, każdy z nich tworzy sinus przesunięty o 120 stopni.
    Na górne dodatnie tranzystory podajesz odpowiednio twoje 3 przebiegi natomiast na dolne podajesz negacje tych przebiegów.
    Należy jeszcze pamiętać aby pomiędzy górnymi a dolnymi tranzystorami w falowniku utworzyć tzw. czas martwy który ochroni nas od zwarć gdy górny tranzystor jeszcze nie zdąży się wyłączyć a dolny już się włączy....to nam załatwia prosty układ RC z diodą zwrotną.
    Odnośnie sterowania wektorowego DTC to jest już kwestia tworzenia sygnałów sterujących i falowniki mają czujniki prądu, napięcia i na podstawie ich danych obliczają odpowiednio strategię sterowania. W innych falownikach należy wpisać wszystkie dane silnika a procesor wewnętrzny sam dokona innych parametrów potrzebnych mu do utworzenia odpowiedniego sterowania.

    0
  • #3 30 Sty 2015 12:34
    paladyn
    Poziom 15  

    Orientujesz się może jaki zapas prądowy należy uwzględnić dobierając obciążenie do kluczy ? Z napięciem panuje reguła, że napięcie przebicia klucza jest 2 razy większe od napięcia przy którym pracuje. Jak sprawa wygląda z prądem ?

    Jeśli zastosuje klucze o ciągłym prądzie 40A w całym falowniku to o jakim największym bezpiecznym amperażu mogę podłączyć silnik pod taki falownik ?

    0
  • Pomocny post
    #4 30 Sty 2015 12:57
    Keram480
    Poziom 16  

    Wszystko zależy co z tego będziesz zasilał i jaki prąd czerpał. Myślę że zapas 3x to twoje minimum
    Klucze 40 A to dosyć dużo i nie obawiaj się jakiegoś wielkiego uderzenia prądu bo chyba będziesz zasilał indukcyjność na której prąd narasta wolno.
    Bardziej ważna dla ciebie jest rezystancja źródło - dren kluczy i odprowadzanie ciepła, (klucze) tranzystory IGBT obowiązkowo z diodami oraz do sterowania tranzystorami przydały by się jakieś izolowane drivery najlepiej jakieś ze sztucznym zerem na kondensatorach które wytworzą ci ujemny impuls podczas wyłączania tak aby tranzystory wyłączały się szybciej.

    0
  • #5 30 Sty 2015 13:21
    paladyn
    Poziom 15  

    Klucze w zasadzie mają 45A przy 25 stopniach Celsjusza (IRG4PH50KPBF) Są to najmocniejsze klucze przy w miarę przystępnej cenie około 12-15zł za sztukę. W domu nie mam żadnego słabszego silnika jak 2,2KW stąd taki wybór. Drivery to HCPL-3120. Wszystko jest po kosztach bo cel jest czysto naukowy. Od czegoś trzeba zacząć, a nie stać mnie na kupno 6 - fazowego mostka scalonego.

    Wracając do diod, możesz polecić jakiś model ?

    0
  • #6 30 Sty 2015 14:09
    Keram480
    Poziom 16  

    W zasadzie to myślałem że masz coś już z diodami tego typu IRGP4062DPBF ale twoje są ok bo przynajmniej 1200V no i 24 A.
    Z diod nic na szybko mi nie przychodzi do głowy ale poszukaj coś z szybkich 1000V 20A (20ETF10) może Shotky

    0
  • #7 30 Sty 2015 19:03
    paladyn
    Poziom 15  

    Poszukałem troszkę i faktycznie szkoda szukać diod. Za 19zł jest do kupienia IRG7PH37K10DPbF o podobnych parametrach, a może nawet lepszych razem z diodą.

    0
  • #8 19 Lut 2015 13:37
    paladyn
    Poziom 15  

    Mam jeszcze pytanie odnośnie metod zabezpieczenia tranzystora. Widziałem że ludzie stosują, warystory, diody, RC, czy RCD, a z tego co czytam jest to temat rzeka. Mimo wszystko lepiej zapytać niż coś spalić.

    Mostek IGBT trójfazowy zasilany około 600V DC, klucze IRG7PH28UD1PBF, obciążenie silnik indukcyjny przyjmijmy 2,2KW
    Pytanie czy w moim przypadku wbudowane diody w IGBT wystarczą czy dołożyć dodatkowe jakie zabezpieczenie ? Jeśli dodatkowe zabezpieczenie to jakie ?

    0
  • #9 19 Lut 2015 15:21
    Keram480
    Poziom 16  

    Czy wytrzyma to wszystko zależy co on ma wytrzymać. Na początek daj małe napięcie DC coś ok 12 - 24V i sprawdź czy nie generujesz zwarć. A potem dołącz dopiero obciążenie na początek samo rezystancyjne a potem małą indukcyjność wraz z rezystorem.

    0
  • #10 19 Lut 2015 15:39
    paladyn
    Poziom 15  

    Co do sposobu testowania to miałem taki sam pomysł, niskie napięcie i sprawdzić przebiegi VGE czy aby na pewno są dobrze dobrane czasy martwe. Przy niskich napięciach nie martwię się o mostek bo cała logika sterowania mostkiem jest zrobiona na bramkach logicznych włącznie z czasami martwymi, które są na elementach dyskretnych. Natomiast boje się o szpilki napięciowe, które powstają podczas wyłączenia klucza Może orientujesz się jakie zabezpieczenia są stosowane w fabrycznych falownikach ? Albo jakie zabezpieczenie uchroni klucz przed przekroczeniem napięcia 1200V VCE ? Wolał bym dograć kwestie zabezpieczeń zanim powstanie PCB.

    0
  • #11 20 Lut 2015 08:54
    Keram480
    Poziom 16  

    Nie stosuje się takich zabezpieczeń bo diody w tranzystorach wszelkie szpilki powyżej napięcia zasilania odprowadzą do kondensatorów za mostkiem DC.
    Odpowiednio duża pojemność w układzie DC jest tu dostatecznym zabezpieczeniem.
    Jedynie na kondensatorach czasem stosuje się układu zabezpieczające przed nadmiernym wzrostem napięcia powyżej poziomu zasilania, i przed nierównomiernym rozkładem gdyż w falownikach sieciowych 230/400V kondensatory w torze DC połączone są szeregowo z tzw sztucznym zerem oraz układy gasikowe RC odprowadzające wszystko do przewodu PE

    0