Altivar 5, co może się przydać z falownika dla elektronika?

Poprzednio opisałem swoje przygody z pozyskanymi miernikami panelowymi serii DC-72 i ich próby (nieudane) modyfikacji. Tym razem będzie to falownik Altivar 5 firmy Telemecanique który lata swej świetności ma już dawno za sobą. W zasadzie nazwa falownik dotyczy tylko fragmentu całego urządzenia gdyż z technicznego punktu widzenia jest to przemiennik częstotliwości, przemiennik zmienia zmienia/konwertuje typowe napięcie sieciowe np. 3~400VAC/50Hz na napięcie o innej wymaganej częstotliwości (i nie tylko). W skrócie najpierw prostuje napięcie sieciowe uzyskując prąd stały i dopiero właściwy falownik z napięcia stałego wytwarza ponownie prąd przemienny o wymaganych parametrach. Oczywiście w większości takich urządzeń parametry wyjściowe można prawie dowolnie konfigurować według wymagań aplikacji. Pierwsze przekształtniki były budowane całkowicie w technologi analogowej a elementami wykonawczymi mocy były tyrystory (w pewnych specyficznych zastosowaniach dla wysokich napięć i mocy są dalej stosowane). Wraz z rozwojem techniki cyfrowej a także układów wykonawczych opartych o tranzystory czy też kompletne moduły IGBT poszerzały się możliwości zastosowań i spadały ceny, do niedawna zarezerwowane tylko dla przemysłu przemienniki stały się powszechnie dostępne. Głównym zastosowaniem przemienników częstotliwości jest regulacja prędkości obrotowej silników elektrycznych synchronicznych i asynchronicznych. Dzisiejsze konstrukcje są bardzo kompaktowej i zwartej budowy a także mają o wiele większe możliwości od ich starszych braci. Falownik który opiszę ma orientacyjnie nieco ponad 20 lat i nadal jest sprawny (z braku zasilania 3~ 400VAC nie jestem w stanie tego sprawdzić), obiecano mi co prawda kilka sztuk zasilanych jednofazowo ale jeszcze nie dotarły.

Pierwsze co rzuca się w oczy to solidny kawał aluminium pełniący rolę obudowy;


Wymiary to około 38x23x19cm a waga nieco przekracza 9kg. Widać rozdzielone złącza zasilania dla elektroniki oraz obwodów mocy, ciekawym rozwiązaniem są również otwierane drzwiczki od frontu obudowy dające dostęp do elektroniki sterującej;



Po wewnętrznej stronie drzwiczek sprytnie umieszczono instrukcję obsługi a płytę główną można zdemontować bez jakichkolwiek narzędzi! Wystarczy odpiąć złącze IDC (sygnały sterujące) oraz JST (zasilanie) i nieco energicznie pociągnąć aby puściły zatrzaski trzymające PCB w górnej jej części;



Co my tu mamy...

• TL084CN (poczwórny wzmacniacz operacyjny) 4 szt.
• MC74HC32AN
• MC74HC00AN
• MC74HC02AN 2 szt.
• MC74HC373AN
• SN74HC377N
• EPROM TMS 27C512 (pamięć 64kB)
• Bliżej niezidentyfikowany procesor o 100 pinach (podejrzewam 80c186 bo kilka razy spotkałem w podobnych konstrukcjach)
• ULN2003A 3 szt.
• AD1403 (precyzyjne źródło napięcia odniesienia 2,500V ±10mV)
• EEPROM 93CS56B1
• AD654JN (przetwornik U/F)
• TL082
• Transoptor 2501 Nec 2 szt.
• Transoptor HCPL 2601 4 szt.
• S17661CJ (nie udało mi się znaleźć informacji kto zacz)
• Tranzystor BD533
• LM317T 2 szt.
• UA7805CSP

Oraz mnóstwo drobnicy R, C, D, DZ i różnych tranzystorów małej mocy a także trzy czerwone wyświetlacze 7-seg oraz miniaturowy przekaźnik z cewką 12VDC i stykami 8A/250VAC.

Najciekawsze jest schowane głębiej w obudowie;



Pierwsze zdziwienie może budzić klasyczny transformator który zapewnia oddzielenie zasilania sterowania (elektroniki) od stopni mocy, widać kilka fajnych dużych kondensatorów elektrolitycznych oraz rezystorów ceramicznych o mocach 5 oraz 10W. Po wyjęciu z obudowy można dokładniej przyjrzeć się zawartości PCB;



Oraz strona druku (umownie gdyż PCB jest dwustronna);



Trzy widoczne metalowe elementy to trójfazowy mostek Graetza, moduł tranzystorowego trójfazowego mostka H oraz wyłącznik bimetaliczny o temperaturze zadziałania 75°C;



Trójfazowy mostek Graetza to VS-26MT120 czyli 25A 1200V;






I najważniejszy czyli trójfazowy mostek H;



Producent nawet nadrukował schemat wewnętrzny . I poniżej parametry;



Kolejnym ciekawym elementem mogącym znaleźć zastosowanie jest przetwornik prądu;






Co jeszcze można wykorzystać?

• Rezystory ceramiczne 15Ω/5W 6 szt.
• Rezystor ceramiczny 100Ω/5W
• Rezystory ceramiczne 47Ω/10W 4 szt.
• Kondensator elektrolityczny 2200µ/25V
• Kondensatory elektrolityczne 470µF/400V 4 szt.
• Kondensatory elektrolityczne 4700µF/25V 4 szt. (te są fajne bo małych rozmiarów)
• Przekaźniki 16A/250VAC z cewką 12V 2 szt.
• Diody Zenera BZX83 C15 (15V) 5 szt.
• Diody Zenera BZX83 C5V1 (5,1V) 3 szt.
• Diody 1N4005 około 40 szt.
• Diody BYV26E 5 szt.
• Diody 3A 6 szt. (amperaż szacuję na podstawie wielkości, nieczytelne oznaczenia)
• Diody 5A 2 szt. (amperaż szacuję na podstawie wielkości, nieczytelne oznaczenia)
• Transoptory HCPL 4502 3 szt.
• Kilka par komplementarnych 2SC33740 i 2SC32716 (zamienniki BC 337 i BC327)
• Kilkanaście diod 1N4148 oraz mnóstwo innej drobnicy RC.


Przydatny mógłby być również transformator sieciowy którego moc szacuję na 50-60VA ze względu na pięć całkowicie odseparowanych uzwojeń wtórnych (z czego jedno jest symetryczne z odczepem), jednak niestety ten konkretny egzemplarz jest przystosowany do napięcia międzyfazowego 380 lub 415VAC (są wersje przemiennika z transformatorami 220 lub 380VAC). Płyta sterująca po podaniu napięcia +5V uruchamia się sygnalizując błąd (czego można się spodziewać), elementy mocy nie wykazują zwarć (przebić) i nie widać także śladów przegrzania. Tymczasowo złożę całość i być może znajdę dla tego przemiennika zastosowanie, a jeśli nie no to trudno. Jest tyle przydatnych elementów...

Mi osobiście byłoby szkoda demontować sprawny falownik. Z powodzeniem montuję takie i podobne, np. seria 3000 i 5000 Danfoss. Działają bez zarzutu i na pewno podziałają dłużej niż nowy chińczyk.

Grzegorz_madera wrote:

Mi osobiście byłoby szkoda demontować sprawny falownik.

Zdemontowany tylko do zdjęć i rozeznania co ma przydatnego wewnątrz. Też nie lubię demontować sprawnych urządzeń, ale czasami cóż zrobić? Na złom szkoda wyrzucić a zbierać wszystkiego też nie ma sensu. Zresztą pisałem;

ArturAVS wrote:

Tymczasowo złożę całość i być może znajdę dla tego przemiennika zastosowanie

UPS-y, czyli defacto falowniki jednofazowe wygodnie przerabia się na izolowane stabilizowane źródła zasilania 230V.
Zamiast akumulatora wstawiamy zasilacz DC na 12/24V i po sprawie.
Gratis dostajemy zabezpieczenia przeciwzwarciowe i przeciwprzeciążeniowe.

Takie duże cudo, to może kolega też popytać, czy jakaś placówka edukacyjne by nie przygarnęła, jeśli urządzenie jest na chodzie i są do tego papiery oraz oprogramowanie.

Co do braku zasilania 3x400V, według schematu jest wyprowadzona szyna DC.
Podwajacz z 230V i prawdopodobnie zadziała. Będzie nieco więcej ale pewnie w granicach tolerancji.

pawelr98 wrote:

Gratis dostajemy zabezpieczenia przeciwzwarciowe i przeciwprzeciążenio

W nieco podobny sposób zamierzałem wykorzystać falownik jednofazowy tylko zasilając go poprzez szynę DC napięciem z przetwornicy 24/48->400VDC (akumulatory) lub z sieci przy słabych uzyskach z PV/akumulatorów (24/48V).

pawelr98 wrote:

Takie duże cudo, to może kolega też popytać, czy jakaś placówka edukacyjne by nie przygarnęła, jeśli urządzenie jest na chodzie i są do tego papiery oraz oprogramowanie.

Dokumentację udało mi się w sieci znaleźć a oprogramowanie nie jest potrzebne gdyż ta wersja nie ma możliwości komunikacji (nieco bardziej rozbudowana ma RS422/232). Nie mam niestety w okolicy żadnych szkół o profilu elektrycznym .

W ostateczności zawsze są internetowe bazary, gdzie taki falownik można sprzedać za co najmniej kilkaset złotych.
Mocy to on trochę ma, po numerze modelu wychodzi 4kW, do tego napięcie znamionowe pracy 380V.
https://www.se.com/ww/en/product/ATV452VU40/d8-altivar-452p.v.4kw-380v/
Niby tylko U/F ale dla wielu to wystarcza.

Tylko no właśnie trzeba tą sprawność wykazać. O ile obwody mocy się spokojnie zadowolą DC z podwajacza (jedyne co prawdopodobnie oddziela wersję 380V od 415V to inny transformator sieciowy do zasilania logiki), to trzeba coś wymyślić w sprawie zasilania transformatora. Ze trzy transformatory 2x24V by podnieść napięcie z 230V na 380V. Stare wieże stereo powszechnie takowe posiadają.

Ten ma fizycznie odczep na transformatorze na 415V i jest doprowadzony do zacisków zasilania, na trzecim zdjęciu widać zaślepkę na zacisku 415V. Fizycznie tam jest. Zasilanie główne jest sygnowane 380/415V 50/60Hz, jeszcze kilka tygodni temu normalnie pracował. W sumie to mam zasilacz DC24V pochodzący z tej samej szafy (po co on tam to nie wiem) z wejściem 230/415VAC to mogę go zasilić 230V a z odczepu 415V zasilić trafo logiki w Altivarze. Tylko znów problem gdyż nie mam żadnego silnika 3~ .

Witam. Podejrzewam, że układ który opisałeś jako S17661CJ to w rzeczywistości układ o oznaczeniu SI7661CJ - przetwornica napięcia.

Silniki trójfazowe to generalnie "mały" wydatek.
Sam na potrzeby "naukowe" sobie zakupiłem niewielki 120W za 79zł nowiutki.
A bywały chyba w ofercie modele jeszcze mniejsze, w kwotach rzędu 40-50zł.
Takie większe rzędu 2kW to okolice 400zł.

Jak nie używałem silnika swojego do zabawy w coś użytecznego, to starczyło założyć prymitywne łopaty i przewiew w warsztacie robił. Z falownikiem można sobie elegancko wyregulować nawiew .



Jeszcze dodam, że główna różnica między falownikami jednofazowymi a trójfazowymi, dla tych samych poziomów napięć, to przeważnie większe kondensatory filtrujące.
Falownik 3x200-230V a falownik 1x230V, różnica to podwojona pojemność w tym drugim.

Producenci czasem też wspominają, że generalnie falownik "nie wie" tak naprawdę jaki jest faktyczny stan linii zasilających. Otóż brak fazy jest wykrywany poprzez nadmierne tętnienia szyny DC. Jeśli obciążenie jest małe to może się okazać, że falownik nawet nie zauważy braku fazy.
Można to wykorzystywać i przerabiać tańsze modele 3f japońskie/amerykańskie na 1f, ot dodać do szyny DC kondensator elektrolityczny i błędu nie wyrzuci bo tętnienia się zgadzają.


Patrząc na wnętrze tegoż falownika to starczyłoby zapewne poprowadzić jeden przewód od wejścia AC mostka prostowniczego do punktu pomiędzy tymi kondensatorami i mamy od razu podwajacz we wnętrzu falownika.
Tam jak mniemam siedzą 2x400V kondensatory w szeregu, przy 415V±10% może być nawet i 650V DC, także musieli jakoś zrobić zapas.
Przy 1-2kW jeszcze by pewnie dał radę tak pracować na 1 fazie.

drutek wrote:

układ który opisałeś jako S17661CJ to w rzeczywistości układ o oznaczeniu SI7661CJ - przetwornica napięcia.

Podczas szukania DS wpadł mi ten układ "w oko" jednak wydawało mi się że jednak to S1 a nie SI.

pawelr98 wrote:

Tam jak mniemam siedzą 2x400V kondensatory w szeregu, przy 415V±10% może być nawet i 650V DC, także musieli jakoś zrobić zapas.

Oczywiście masz rację, kondensatory (4 szt.) są połączone szeregowo-równolegle co daje pojemność 470uF/800V. Miałem jeszcze kilka lat temu parę "silniczków" 3~ 380/400V od około 40W do 2 kW ale oddałem znajomemu chłodniarzowi. Nie będę przecież kupował silnika tylko po to aby sprawdzić falownik. Złożony będzie czekał na okazję do sprawdzenia i ewentualnej sprzedaży chyba że w miedzyczasie coś się wydarzy i będę go potrzebował.

Najbliższa szkoła o takowym profilu to Białystok,
proszę się nawiązać kontakt (co bym dał za taką zabawkę jak się tam uczyłem).
Jeżeli będą zainteresowani to podejmę się transportu (jakbym miał nawet specjalnie jechać do Grajewa).

Andrusza1 wrote:

Najbliższa szkoła o takowym profilu to Białystok,

A mi zawsze się wydawało że w Giżycku (tam uczęszczałem do technikum RTV) i chyba coś o profilu elektrycznym jest w Augustowie ale pewny nie jestem. Być może jest chętny na kupno tego falownika także zobaczymy. Być może w sobotę uda mi się go podłączyć pod jakiś silniczek u znajomego to będę miał pewność co do sprawności.

Świetnie! Jak ktoś ma niepotrzebny, ale sprawny falownik 0,4 kW to proszę go nie demontować na części pierwsze - bardzo chętnie odkupię za zgrzewkę browara. Do mojej starej wiertarki będzie jak znalazł.
Co prawda faktycznie jest w nich sporo fajnych podzespołów wysokiej jakości, ale też raczej wolałbym go komuś oddać niż demontować.

^ToM^ wrote:

Świetnie! Jak ktoś ma niepotrzebny, ale sprawny falownik 0,4 kW to proszę go nie demontować na części pierwsze - bardzo chętnie odkupię za zgrzewkę browara. Do mojej starej wiertarki będzie jak znalazł.
Co prawda faktycznie jest w nich sporo fajnych podzespołów wysokiej jakości, ale też raczej wolałbym go komuś oddać niż demontować.

Mam kilka ,leżą u mnie już kilka lat .Z tego co pamiętam ( jestem do soboty poza domem ) prawie 0,4 kW? , ale zasilanie 220V .Sterował silnikiem 3 fazowym w obrotnicy anteny kf .