logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Amatorski falownik 3x230 (sinsus z PWM) - czy na pewno U/f jest dobre?

lukaszSZ999 14 Mar 2015 08:38 2238 11
  • #1 14527729
    lukaszSZ999
    Poziom 11  
    Witam

    Zaprojektowałem i wykonałem własny falownik zasilany z jednej fazy. Jak wiadomo po wyprostowaniu uzyskuje ok 320V. Następnie wszystko trafia do scalonego IPMa sterowanego z Atmegi z częstotliwością 5kHz i generujący przebieg sinusoidalny (po odfiltrowaniu ). No i teraz tak:

    Regulacja jest od 0 do 50Hz z liniowo rosnącym napięciem. Przy pierwszych testach podłączyłem żarówkę 100W pomiędzy dwie fazy wyjściowe. Jednakże przy 50Hz nie świeci ona pełną mocą (sieciowy miernik mocy wskazuje 74W). Dlaczego tak się dzieje? To pierwsze pytanie.

    Po drugie:
    Gdy podłączyłem silnik 0.30kW (w trójkąt) nie rusza on od początkowych wartości częstotliwości. Dopiero przy ok 25Hz następuje gwałtowniejszy start. Dodam że obserwując pobór mocy w całym zakresie gdy silnik stoi jest to maks 20W. Później gdy już się kręci to rośnie moc z prędkością obrotową do 250W (nie wiem czy ten miernik mierzy czynną czy pozorną).

    Mam możliwość zmodyfikowania kształtu przebiegu sinusoidalnego jednakże nie wiem jak go poprawić skoro przesunięcia fazowego nie mogę zmienić i amplituda jest już maksymalna (dla szczytowych wartości sinusa PWM osiąga 100% wypełnienia).

    Proszę o wskazówki. Pozdrawiam i dziękuję.
  • #2 14527932
    zielonykosmita
    Poziom 15  
    Witam, gratuluję Koledze zbudowania falownika. Prosiłbym o jakieś szczegóły budowy falownika zarówno od strony programowej jak i elektrycznej - ja również zbudowałem podobny falownik. Czy Kolega przelicza napięcie na bieżąco czy korzysta z tablic?
    Dla sinusa napięcie skuteczne jest pierwiastek z dwóch mniejsze od maksymalnego. Co do rozruchu silnika przy małej częstotliwości to można zastosować korekcję napięcia - zmniejszać napięcie proporcjonalnie tylko do pewnej częstotliwości.
  • #3 14527992
    lukaszSZ999
    Poziom 11  
    Korzystam z tablicy sinusa a dokładnie połówki spróbkowanej na 1800 próbek z zakresu 0-255. Niemożliwe stało się wyliczenie sinusa na bieżąco dla każdego PWM gdyż zabiera to za dużo czasu mikrokontrolerowi nawet z taktowaniem 20MHz i nie wyrabia się w czasie jednego przerwania. Dodatkowo praca w konfiguracji PWM Phase Correct zmniejszyła dwukrotnie częstotliwość kluczowania do 5kHz co daje się słyszeć w uszach ale są większe problemy które opisałem w pierwszym poście.

    Co do udostępnienia programu i schematów. Muszę jeszcze się pobawić trochę i jak już będzie to w miarę wyglądać i pracować to utworze nowy post w odpowiednim dziale z pełnym opisem całego projektu.

    Tutaj jeszcze zdjęcie z przebiegów zaraz po odfiltrowaniu PWM z Atmegi. Jeden sinus jak widać ma lekko przesuniętą fazę ale to już poprawione.

    Amatorski falownik 3x230 (sinsus z PWM) - czy na pewno U/f jest dobre?
  • #4 14528119
    zielonykosmita
    Poziom 15  
    Nie wiem czy dobrze rozumem, PWM ma maksymalną rozdzielczość 1024 bity, po co więc 1800 próbek na pół okresu?
  • #5 14533206
    zielonykosmita
    Poziom 15  
    Zrobiłem symulację wyjaśniającą moc wydzielaną na wspomnianej żarówce - sumowanie dwóch napięć przesuniętych o 120°. Pierwiastek z dwóch nie ma jednak tutaj nic do rzeczy. Amatorski falownik 3x230 (sinsus z PWM) - czy na pewno U/f jest dobre?
    A jeśli chodzi o rozruch silnika przy małej częstotliwości to spróbuj zastosować korekcję napięcia - tak jak na przykład w dokumentacji do falownika freqvar 275.
  • #6 14533421
    lukaszSZ999
    Poziom 11  
    Sprawa wygląda tak że jeśli mam ustawione napięcie proporcjonalnie do częstotliwości to silnik bez obciążenia startuje dopiero przy 25Hz (potencjometr w pozycji środkowej). Pełny zakres to 0-50Hz. Jeśli ustawie 50Hz to oczywiście silnik osiąga tą prędkość. Tutaj sprawa rozbija się o wartość napięcia... Funkcja kwadratowa będzie zachowywać się jeszcze gorzej. Tutaj Logarytmiczna funkcja U(f) powinna lepiej zadziałać.
  • #7 14535551
    zielonykosmita
    Poziom 15  
    Proszę napisać trochę szczegółów zasady działania falownika. Ja zbudowałem falownik dostosowując do swoich potrzeb program Kolegi Tomasza Gumnego. Dla każdej częstotliwości jest osobna tablica, tak że napięcia są wyznaczone wcześniej. U mnie bez żadnego obciążenia silnik rusza prawie od 0,5 Hz. Dlatego pytałem czy Kolega przelicza napięcie na bieżąco czy kożysta z tablic - może jest jakiś błąd w programie.
  • #8 14535657
    lukaszSZ999
    Poziom 11  
    Kod: C / C++
    Zaloguj się, aby zobaczyć kod


    To cały kod. Z obliczeniamu wyrabia się w czasie jednego przerwania ale co trzecie przerwanie wrzucana się nowa kolejna wartość dla PWM ze względu na zbyt wysoką czestotliwość. Mój układ ma ograniczenia kluczowania do 20kHz. Obecnie pracuje przy 12kHz
  • #9 14536041
    zielonykosmita
    Poziom 15  
    Czy mógłbym prosić o opis algorytmu działania programu? Po co Kolega stosuje tak wielką tablicę (11 bitów), wiem że w języku C wielkość liczby nie ma specjalnego znaczenia - można zawsze wybrać inny typ zmiennej - jednak przekłada się to na długość wykonywania rozkazów, szczególnie dzielenia. Według mnie w falowniku 256 wartości funkcji to aż za dużo - przecież falownik to nie generator funkcyjny, tak jak pisałem wcześniej PWM w AVRach można ustawić maksymalnie na rozdzielczość 10 bitową (1024 stany) - jak to się ma do 1800 wartości funkcji.
    Właściwie to nie umiem programować w językach wysokiego poziomu - piszę tylko w asemblerze -dlatego jestem ciekaw algorytmu.
  • #10 14537782
    bonanza
    Spec od Falowników
    Przy zasilaniu silników stosuje się "boost" - podbicie napięcia, chodzi o rezystancję czynną uzwojeń, która przy czystym U/f bardzo ogranicza prąd przy małych f. W silnikach 3-fazowycj jest to rzędu 5...15% napięcia znamionowego silnika (tyle trzeba dodać do Uznam*f/fznam, czyli do czystej ch-ki U/f). Zasada jest taka, że przy żadnej f nie przekraczamy prądu znamionowego silnika dla 50Hz, ale też prąd nie może być dużo mniejszy (strata momentu obr.).
  • #11 14537862
    lukaszSZ999
    Poziom 11  
    Dziękuję bonanza za cenną informację. Widziałem kilka razy charakterystyki gdzie od 0Hz do 1/5fznam ustalona jest stała wartość napięcia na poziomie 1/5Uznam, później rośnie liniowo.

    W weekend zasiądę i wprowadzę zmiany. Dam znać

    Pozdrawiam
  • #12 14549165
    zielonykosmita
    Poziom 15  
    Przepraszam, nie doczytałem. Wartości sinusa są w zakresie 0-255 zatem PWM w trybie 8 bitowym. Nadal jednak coś mi nie pasuje z tą ilością próbek, skoro 1800 próbek to pół sinusoidy, zatem cała to 3600. Aby więc wykorzystać wszystkie wartości przy częstotliwości wyjściowej 50 Hz trzeba by aktualizować rejestr PWMu z częstotliwością 180 kHz. Skoro PWM pracuje na 12 kHz to znaczy że wykorzystana jest mniej niż co dziesiąta próbka.
    Aby wyjaśnić te wątpliwości ponawiam prośbę o opis algorytmu działania programu.
REKLAMA