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

Budowa falownika 3-fazowego, sinus. Algorytmy?

Dar.El 12 Lis 2006 21:37 40475 61
  • Pomocny post
    #31
    Przem188
    Specjalista EDA
    Nie, no... falownik na jednym scalaku i 7 tranzystorach IGBT? Cudo prostoty i finezji. A scalak u firmy Piekarz kosztował (w obecnej chwili niedostępny) 34 złote polskie. Częstotliwośc pracy do 125 Hz, Modulacja PWM do 21 Khz, Port RS232, przełacznik przód-tył, start-stop, regulacja potencjometrem obrotów a drugim momentu (acceleration). Cudo układ mieszczący się w 28 nózkowej obudowie i nie potrzebujący już układów drivera do sterowania tranzystorami...
  • Computer ControlsComputer Controls
  • #32
    Dar.El
    Poziom 40  
    Ale o jaki scalak chodzi? Był to jakiś mikrokontroler czy coś specjalizowanego. Ja osobiście preferuję mikrokontroler, bo zawsze można bez problemu coś zmienić lub poprawić a nawet przeprogramować na coś zupełnie innego.
  • Pomocny post
    #33
    Przem188
    Specjalista EDA
    http://www.freescale.com/webapp/sps/site/prod...entCode=MC3PHAC&nodeId=02nQXGrrlPglzQMszYj6MJ

    prosze bardzo, pod tym linkiem jest wszystko. Sorki za jego długośc. Jak ktos ma 1024 na 768 to się zmieści. Jedyne, co tej konstrukcji brakuje to stopień mocy, który trzeba samemu zaprojektoac. Ale to nie problem, możan wziąśc gotową konstrukcję z innych linków, które podałem w jednym z poprzednich postów. Ten scalak to układ firmy Motorola MC3Phase. W firmie Piekarz kosztował 34 złote (ok. 4 dolarów). W jednym chipie mamy wszystko.

    Chyba się podejmę budowy falownika na tym scalaku. Jak ktoś przeglądał schemat, lub chociaz widział zdjęcie prototypu to wie, że wszystkie paramtry pracy można regulowac za pomoca potencjometrów. To lepsze niż przeprogramowywanie proca. A nie wiem, czy dobrze doczytałem a angielskiego, ale chyba jeżeli podepnie się ten sterownik do PC to wszelkie te regulacje mozna przeprowadzi własnie za pomoca komputera. Jest na tej stronie jeszcze film (93 Mb), i własnie program na PC do sterowania, ale trzeba byc zarejestrowanym, aby ten soft ściągnąc. Ale rejestracja to nie problem. Pozostaje mi znależ układ stopnia mocy, potrzebuje taki jednofazowy, nie chcę zasialnia trójfazowego. Zasialac będe mały silniczek do 2,2 kW. Zaprojektowac płytkę to dla mnie nie będzie problemem, ze względu że jestem na stałe na forum programów EDA i tym się zajmuje zresztą. Gdyby ktoś miał uwagi odnośnie tego projektu to prosze o wypowiedż. Musze jeszcze poszukac u polskiech dystrybutorów scalaka.
  • Computer ControlsComputer Controls
  • #34
    gmp
    Poziom 19  
    Dar.El napisał:
    Witam
    Falownik ma być zastosowany do pompy w laserze do celów medycznych i powinien raczej być cichy. Może i macie rację z tym AT90PWM3 ale też trzeba go kupić, więc jak mi się uda go zdobyć to będzie na nim.


    Zadzwon do SEGURO i pogadaj, na pewno Ci zalatwia.
  • #35
    Dar.El
    Poziom 40  
    Witam
    I chyba będzie robione na MC3Phase, ale to nie jest dobrze dla was, będą problemy z dostaniem tego scalaka a ja ich nie kupię więcej bo do tanich nie należą. Oczywiście namówię szefa aby kupił ich więcej ale to od niego będzie tylko zależało ile ich kupi a ile ja od niego wyrwę.
  • #36
    Przem188
    Specjalista EDA
    Cżyżby były problemy? Zapytam W firmie Inter-CHip, moga podzespoły ściągać na zamówienie. Chmm. cena... nie jest zaporowwa, o ile kosztuje tyle co pisąłem, przecież proc i do datkowe scalaczki, drivery IR też kosztują i wyniosło by więcej. Ciekawe, dlaczego firma Piekarz nie ma już tych scalaków.
  • #37
    Dar.El
    Poziom 40  
    Witam
    Z tego co wyczytałem o tym scalaku to bez procesora się nie obejdzie, trzeba wpisywać parametry szeregowo do niego. Jeżeli będzie można go kupić w Polsce za w miarę rozsądne pieniądze to każdy umiejący trzymać lutownicę w ręku będzie mógł zrobić falownik :D .
  • #38
    Przem188
    Specjalista EDA
    Aha, dokładnie. Świetna sprawa. Stopień wykonawczy jedynie mnie gnębi. Nie wiem, co robi ten 7 tranzystor w raz z rezystorem o nieznanej wartości włączony w gałąż zasilania. Może by ktoś rozpracował ten układ i zamieścił tutaj?
  • #39
    zbig_wwl
    Poziom 17  
    To trzeba będzie chyba znowu temat zmieniać :D , bo ten MC3PHAC to chyba nie generuje czystego sinusa a sumę pierwszej i trzeciej harmonicznej częstotliwości podstawowej (i do wyboru tylko 50 i 60Hz).
    :!: Mogę się mylić, bo tylko pobieżnie przeglądnąłem datasheet'a :!:
  • #40
    Dar.El
    Poziom 40  
    Witam
    Sinus to on robi, nawet ma jakąś kompensację dla poprawy kształtu. Częstotliwość to chyba można zmieniać, też jeszcze tak dokładnie nie wnikałem w dokumentacje, ale były tam jakieś tabelki z różnymi częstotliwościami.
    Ten 7 tranzystor z rezystorem jest hamulcem. Jak zaczniesz zmniejszać częstotliwość dla silnika to wtedy on zamienia się w prądnice i zaczyna doładowywać kondensatory, więc dla wyhamowania obrotów po prostu zwiera się jego nadmiar energii i wydziela się w postaci ciepła na tym rezystorze.
  • #41
    zbig_wwl
    Poziom 17  
    Tę kompensację robi dla zmieniającego się napięcia szyny DC i ten rysunek może być tylko poglądowy. To oczywiście duży plus, nie wiem, czy na AVR dało by radę coś takiego zaimplementować :?: To już może być wejście w DSP. Poza tym rysunek przedstawia prąd, a nie napięcie. Uzyskać prąd sinusoidalny na silniku jest łatwiej, niż wytworzyć napięcie sinusoidalne. Robisz przetwornice, gdzie przed indukcją masz jakiś PWM (załóżmy), a za indukcją już napięcie stałe, więc wiesz o co chodzi :D. W nocie napisano: "A third harmonic signal has been superimposed on top of the fundamental motor frequency to achieve full bus voltage utilization. This results in a 15 percent increase in maximum output amplitude compared to pure sine wave modulation" Więc taki czysty, jednoharmoniczny sinus to to chyba nie jest :D.
    Co do tabelek z częstotliwościami, to jako "base frequency" widzę tylko 50 lub 60Hz, w innych tabelkach do wyboru jest tylko częstotliwość PWM'a :?:
  • #42
    Przem188
    Specjalista EDA
    Z tego co doczytałem to ma on regulacje F na wyjściu od 0 do 126 Hz, można ten zakres ograniczyć. Tak jak tez pisałem częstotliwośc "przemiatania" max. można ustawić na 21 KhZ.
    Ma wbudowany układ DSP, czyli nic mu nie brakuje. Oglądnełem film, na którym widać pare szczegółów bz wnikania w dokumentacje. Jeżeli chcecie cos wiećej poszukać na stronakch to w google wpisć prosze 3 phase inwerter.
  • #43
    zbig_wwl
    Poziom 17  
    W tej dokumentacji na stronie 4 jest wygląd tego dwuharmonicznego sinusa :D . Natomiast w żadnej nie znalazłem o zakresie częstotliwości wyjściowej 0-126Hz . Jeżeli mogę prosić o pokazanie palcem, to proszę :D
  • #44
    Przem188
    Specjalista EDA
    Ależ jest regulacja obrotów czyli f na wyjściu! Przeciez jest potencjometr do regulacji obrotów. Na filmie zreszta widac, jak operator kręci potencjometrem i widac oś silnika przyspieszającego obroty. A zworkami wybiera się częstotliwść domyślną silinka 50 lub 60 Hz, nózka 8 proca oznaczona PWMPOLBase Frequency. A na stronie 6 niniejszej dokumentacji jest schemat aplikacyjny, w którym widać potencjometr opisany SPEED, i zworka, która wybieramy zakres obrotów-zworka jest na miejscu zakres wynosi od 0 do 128 Hz, zworki nie ma- zakres 0-66Hz.
  • #45
    zbig_wwl
    Poziom 17  
    Dewiacja zawodowa :D . Po prostu na co dzień mam do czynienia z silnikami, gdzie f bazowa to sporo więcej niż 50Hz i patrzę na takie sterowniki przez ten pryzmat. Oczywiście, że skoro to falownik do silnika to na 99% ma regulację częstotliwości. Ten akurat realizuje strategię U/f i może dlatego w dobie powszechnie realizowanego sterowania wektorowego jest na "wymarciu" i trudno go kupić.

    ps. to już ostatni mój post w sumie nie na temat. Poczekam aż Dar.El ostatecznie zdecyduje się na rozwiązanie sprzętowe. Jeżeli moja wypowiedź ma coś zmienić, to optuję za realizacją tego na jakimś uC. Ale jednocześnie zdaję sobie sprawę, że jeżeli priorytetem ma być realizacja zadania budowy falownika a nie poznawcze aspekty takiego projektu to jakiś gotowy sterownik powinien mieć zielone światło :D .
  • #46
    Jezior2000
    Poziom 17  
    Witam mam książkę która opisuje trochę falowniki nazywa się Zbigniew Nowacki Modulacja szerokości impulsów w napędach przekształtnikowych prądu zmiennego PWN polecam
  • #47
    Dar.El
    Poziom 40  
    Witam
    Teraz potrzebuję trochę czasu dla przeanalizowania informacji i sprawdzenia dostępności scalaków. Jednak najbardziej mi się podoba AT90PWM3, ponieważ ja będę miał wpływ na wszystkie parametry i będzie z tego trochę treningu szarych komórek. Ale jeszcze się to wszystko okaże który wygra, ja trzymam kciuki za AT90 :D .
  • #48
    dex
    Poziom 27  
    IR2130 20k spokojnie pociągnie, wątpie byś dostał tak od ręki jakąś alternatywe. Sam kiedyś szukałem ze wzgledu na cene..
  • Pomocny post
    #49
    coberr
    Poziom 19  
    Pytanie do DAR EI:
    co wlasciwie chcesz zasilac tym falownikiem? - bo nie miałem czasu przekopywac się dokładnie przez te wszystkie posty :)

    1. jesli chodzi o wszelkie ATMELe - to już dawno porzuciłem te wszystkie niedoróbki z błędami projektowym i stadami errat goniących za sobą - jedna za drugą :D - moze ktos sie obrazi ale taka jest prawda :)
    jedynym wyjątkiem od tej reguły jest poczciwy AT89C2051 (4051)

    2. jezeli ma byc zasilany tym silnik - nie potrzebujesz filtru na wyjściu - jesli zaś falownik bęzie oddawał napiecie na sieć - filtr taki będzie niezbędny.
    (swoją drogą szukam rzetelnych materiałów opisujących projektowanie tego typu filtrow wyjściowych)

    3. Ir2130 ma dość duzy czas martwy (rzędu 2,5 uS) - to niestety ogranicxza jego stosowanie w układach z częstotliwoscią nosna do 10-20kHz
    lepszy jest IR2132 - ktory posiada ten czas na poziomie 0,8uS
    4. ktos wspomniaj, ze jedyna alternatywą sa transoptory - to fakt - odizolowany galwanicznie układ ma znacznie bardziej komfortowe warunki pracy . mozna tutaj zastosować układy HCPL3120 (przykładowo) - z tym ze nalezy pamiętac - jesli stosujemy pojedyncze układy driverów - układ sterujacy MUSI zapewnić czas martwy. (IR2130/32 juz go zapewnia)
    IR 2130 moze pracowac zarowno z ukłądem bootstrap jak i byc zasilany z zewnętrznej przetwornicy (tak robiłem w swoim falowniku)

    Jezeli chodzi o wybór mikrokontrolera -no coz -kazdy zrobi jak woli i zastosuje co lubi lub zna :)

    napewno dobre będą DSPICe z wyjściami PWM. odradzam wszelkie atmegi, AVRKi i wszelkie tego typu inne procesorki. Są one dośc wrazliwe -zbyt wrazliwe na prace w srodowisku slilnie zakłoconym. Jak dla mnie zbyt niestabilne (moze tylko takie wrazenie odnoszę)

    Jesli juz ktos chce stosowac procesor bez wyjśc PWM niech chociaz zaimplementuje ukad PWM w jakimś CPLDku - odciąży to znacznie procesor od koniecznosci kontrolowania okresu przebiegu itd...


    ja osobiscie polecam układy rodziny TMS320 - a konkretnie TMS320F241/243 i ostatnio TMS320LF2401/2402 -niestety u nas stosunkowo drogie ale dedykowane do tego typu układów.
  • Pomocny post
    #50
    sybulek
    Poziom 16  
    Ooo właśnie! Kilka postów wyżej przyznałem się do użycia poczciwego 2051. Nie będę się powtarzał, architektura procka jest bardzo dobrze znana, włącznie z jego niedomaganiami (m.in. układ przerwań), ale znając go na wylot da się napisać w assemblerze takie wygibasy, że jego "skromne możliwości" mogą wystarczyć na dłuuugo...
    Osobliwie lubię pisać programy chodzące w czasie rzeczywistym (na IGBT i tyrystory) i ZAWSZE stosuję optoizolację dla zapewnienia czystej pracy układów cyfrowych. Dla małych układów tyrystorowych jest to MOC 3020 lub 3041 (zależy co się chce uzyskać) dla dużych, kiedy trzeba większych prądów bramki stosuję transformatorki impulsowe.
    Dla IGBT i MOS'ów sterownik HCPL 3120 jest niezły, a dla większych Mitsubishi M57958 lub nowsze. Trzeba pamiętać, że pojemności wejściowe tych tranzystorów są znaczne (setki pf, nawet kilka nF) i jak się chce wejść z nimi w grubsze kiloherce to niestety trzeba je mocno szarpać prądem na sterowaniu.
    Układy IR no cóż, są niezłe ale w przypadku tych z bootstrapem trzeba KONIECZNIE przewidzieć jak będzie wyglądał start, czy spełniony będzie warunek naładowania górnego kondensatora, jak układ będzie ruszał pod obciążeniem. Co do separacji w układach IR to jest tak:
    - jest dobrze jak nic się nie dzieje, ale jak któryś tranzystor trafia szlag, to trafia cały sterownik włącznie z logiką doczepioną na wejściu IR no i procka też :cry:. Na etapie testów i uruchomienia nikomu nie radzę pracować bez optoizolacji: odbija się na kasie i na bezpieczeństwie gmerającego w układzie...[/quote]
  • #51
    fantom
    Poziom 31  
    Witam. Czy ktos z kolegow zabierajacych udzial w dyskusji zrealizowal praktycznie uklad z tematu ? Jesli tak to czy mozecie rzucic jakimis schematami, doswiadczeniami wyniesionymi z projektu, problemami podczas realizacji, algorytmami sterowania itp. ?
  • #52
    Smashing
    Poziom 20  
    Witam
    Mi udało się uruchomić falownik na tms 320LF2407. ( zdjęcie po lewej :) )Metoda u/f poszła bezbłędnie. Miałem problemy z metodą FOC, tzn silnik się kręcił miał lepszy monet, ( charakterystyczny pisk ), ale...
    Jeśli chodzi o schemat to standardowy mogę zamieścić, użyłem IR2130, IRG4PC30UD, 6n135- jako separacji, +SN54ALS540J. Do tego był odczyt prądów w dwóch fazach ( lemy+ OP491GP-taki miałem) + napięcie na szynie DC. Przebiegi wychodziły książkowo dla u/f i o dziwo dla Foc też.
    Silnik który użyłem miał koło 1,5 kW. Spaliłem przy tym 2 IR2130 i 12 tranzystorów. Jak IR się spalił zmieniałem wszystko.
    Co myślicie zamiast 320LF2407 dać Arm LPC2138.
  • #53
    fantom
    Poziom 31  
    Smashing napisał:
    Witam
    Mi udało się uruchomić falownik na tms 320LF2407. ( zdjęcie po lewej :) )Metoda u/f poszła bezbłędnie. Miałem problemy z metodą FOC, tzn silnik się kręcił miał lepszy monet, ( charakterystyczny pisk ), ale...
    Jeśli chodzi o schemat to standardowy mogę zamieścić, użyłem IR2130, IRG4PC30UD, 6n135- jako separacji, +SN54ALS540J. Do tego był odczyt prądów w dwóch fazach ( lemy+ OP491GP-taki miałem) + napięcie na szynie DC. Przebiegi wychodziły książkowo dla u/f i o dziwo dla Foc też.
    Silnik który użyłem miał koło 1,5 kW. Spaliłem przy tym 2 IR2130 i 12 tranzystorów. Jak IR się spalił zmieniałem wszystko.
    Co myślicie zamiast 320LF2407 dać Arm LPC2138.


    Nareszcie ktos. Wlasnie chcialem uzyc LPC-a bo wydaje mi sie ze powinien pociagnac takie obliczenia. Mozesz rzucic jakims schematem, jak zasililes czesc pomiarowa ? Chodzi mi wlasnie o pomiar pradow fazowych bo napiecie na szynie DC to nie problem.
  • #54
    Smashing
    Poziom 20  
    Witam
    Przesyłam schemat, w Wordzie i w protelu99. ( jeden z moich pierwszych projektów w protelu, miejcie litość.. :) )Na schemacie jest tylko błąd w mostek główny M1 ma pomylony plus z minusem. Rezystor pomiarowy R9 ma 0,1 ohma i 5 wat. Ważne są rezystory R19-4 ohm i R20-16 ohm. Można je zmienić odpowiednio do tranzystorów jakie się ma, np R19-2 ohm i R20-18 ohm. Wtedy ogranicznik prądu w Ir2130 będzie rzadziej blokował sterowanie tranzystorów np przy rozruchu, lub szybkich nawrotach silnika. R12,R15,R18 mają 0,01 to są zwykłe zwory. JP4 gdzie dumnie pisze Czoper, dałem żarówki 220V połączone szeregowo moc koło 500 Wat. W sumie można tego nie robić. Ja musiałem mieć to w pracy mgr bo podłączałem wał o dużej bezwładności i patrzyłem jak działa ten czoper. Wyniki pomiarów są w pliku .doc. Ja są jakieś pytania... proszę się nie krępować.. :)

    Budowa falownika 3-fazowego, sinus. Algorytmy?

    Jak ktoś chce tego .doc mogę przesłać na emila, bo widzę że trzeba dać 0,57 :)
  • #55
    fantom
    Poziom 31  
    Smashing napisał:
    Ja są jakieś pytania... proszę się nie krępować.. :)


    To ja sie nie krepuje ;-). Napisales

    Cytat:
    Do tego był odczyt prądów w dwóch fazach ( lemy+ OP491GP-taki miałem)


    ale nie widze tutaj pomiaru pradu wiec jakbys mogl cos wiecej napisac na ten temat.

    EDIT:

    Ok nie bylo pytania, zajrzalem w DOC-a ;-) Mozesz wyjasnic te tajemnicza nazwe LEM1 i LEM2 ? Jak mniemam jaki czujnik natezenia pola magnetycznego ale cos blizej moze, jak z liniowoscia takich elemntow itp.

    EDIT2:

    Dobra udalo mi sie znalezc te elementy, nie znalem ich a wlasnie czegos takiego szukalem. Dzieki.
  • #56
    Smashing
    Poziom 20  
    Witam
    Jeszcze chciałem coś zamieszać. Znalazłem na necie układ ARM9 STR912 - mikrokontroler z rdzeniem ARM966E. Rodzina STR91xFAxxx ma wbudowany Three-phase induction motor controller (IMC) i inne bajery do sterownia silnikiem AC. Wpiszcie w google 13495.pdf i brstm32mc0808.pdf Może użyć takie cudo zamiast Arm LPC2138. Czekam na jakieś za i przeciw bo też chce "przerobić" ten falownik ale mam mętlik w głowie.
    Pozdrawiam

    Edit:
    ceny:
    911 koło 35zl LQFP80 12 x12mm USB, CAN, UART, IrDA, I2C, SSP
    912 koło 50zl LQFP128 14 x 14mm to samo + ETHERNET
    912 moduł z lan'em w propox 205zl
  • #57
    fantom
    Poziom 31  
    Smashing napisał:
    Witam
    Jeszcze chciałem coś zamieszać. Znalazłem na necie układ ARM9 STR912 - mikrokontroler z rdzeniem ARM966E. Rodzina STR91xFAxxx ma wbudowany Three-phase induction motor controller (IMC) i inne bajery do sterownia silnikiem AC. Wpiszcie w google 13495.pdf i brstm32mc0808.pdf Może użyć takie cudo zamiast Arm LPC2138. Czekam na jakieś za i przeciw bo też chce "przerobić" ten falownik ale mam mętlik w głowie.
    Pozdrawiam


    Wyglada obiecujaco ma w zasadzie wszystko co potrzeba czyli 6 PWM-ow z trybem "centralnego zera" i przetwornik A/C z triggerem na PWM do pomiaru pradow fazowych metoda rezystorowa w dolnej galezi mostka przez co znacznie upraszcza sie czesc pomiarowa. Jest nawet cos o DSP.Ciekawe tylko jaka cena i dostepnosc.
  • #58
    Guzik
    Poziom 12  
    Witajcie koledzy!
    Zainteresował mnie temat bo właśnie jestem na etapie budowy falownika 3 fazowego. Jest to praca mgr. Robimy to na ADSP2181 i dodatkowo koprocesorze ADMC201. jest to fajne narzędzie bo ma 6PWM, przetw AC 3 kan szybkie + 3kan wolne, i co najważniejsze przeksztalcenia wektorowe czyli z 3 faz na 2 faz dq i odwrotnie z dq na 3 faz. Udało nam się już uruchomić te przekształcenia i generujemy sobie ładną sinusoidę 3 fazową na wyjściu. Ale teraz pytanie co do sterowania wektorowego. Wiem ze było dużo o tym na wykładach ale w praktyce to co konkretnie. Co mam robić z wektorami które otrzymuję z pomiarów, i jaki wektor mam wysłać na pwm? z tego co pamiętam kąt między wektorem prądu stojana a wektorem strumienia wirnika ma być 90 stopni, aby moment był największy, ale co jeśli obciążę silnik jakimś momentem dowolnym niekoniecznie największym.

    Pozdrawiam
  • #59
    Smashing
    Poziom 20  
    Witam
    Próbujesz zrealizować metodę FOC? Przeszedłeś na Parka a potem na Clarka i to ci działa. To już nieźle. Mam również rozumieć że podłączyłeś silnik i się kręci..? Czyli układ z pętla otwartą ci działa? O ile pamiętam, teraz żeby uruchomić w pętli zamkniętej potrzebujesz dwa prądy fazowe, napięcie na kondensatorze i ( lub ) nkoder. Dodatkowo potrzebujesz z silnika dane Number of poles, Rotor resistance [ohm], Stator leakage inductance [mH], Rotor leakage inductance [mH], Magnetizing inductance [mH]. Prąd park_d jest odpowiednikiem prądu wzbudzenia w modelu matematycznym maszyny prądu stałego, natomiast prąd park_q jest odpowiednikiem prądu twornika w modelu matematycznym maszyny prądu stałego. W modelu matematycznym wykorzystujesz te dane do obliczenia sterowania. Niestety nie udało mi się tego zrobić w pętli zamkniętej bo musiałem oddać pracę.
    cytat:
    "co jeśli obciążę silnik jakimś momentem dowolnym niekoniecznie największym."
    Nic.
  • #60
    Przem188
    Specjalista EDA
    Mam pytanie odnośnie projektu falownika - czy mżeszkolego Samshing wrzucić tu program sterujący do proca?