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

Mikroprocesorowe sterowanie trójfazowym mostkiem tyr.

_Wojciech_ 16 Maj 2007 22:25 4860 12
  • #1 3892196
    _Wojciech_
    Poziom 14  
    Posty: 177
    Ocena: 31
    Witam.

    Chciałbym zrobić prosty trójfazowy zasilacz tyrystorowy do silnika DC.
    Sterować tyrystorami ma mikroprocesor.
    I niestety nigdzie nie mogę niczego znaleźć na ten temat.
    Pytania na początek są takie:
    1. Załączenie tyrystora ma odbywać się po przejściu napięcia przez zero. Jak się to zero wykrywa?
    2. Zakładam, że chcę uzyskać stałą prędkość silnika. Pomiar prędkości mam w postaci cyfrowej (precyzyjny). I teraz jak prędkość spada, to zmieniam kąt wysterowania tyrystorów. Może ktoś podać jakiś przyblizony algorytm?
    3. Czy ktoś ma jakieś materiały na ten temat?
    Kurcze wszędzie jest sporo o napędach, ale jakoś wszyscy pomijają najważniejsze: właśnie jak sterować tyrystorami. Nie ma nigdzie na temat algorytmów sterowania, itp.

    Będę wdzięczny za pomoc. Pytania są dość chaotyczne, ale na początek wystarczy mi niewiele, jakiś punkt zaczepienia.

    Pozdrawiam.
  • #2 3892817
    twardyboro
    Poziom 16  
    Posty: 177
    Pomógł: 11
    Ocena: 32
    Witam.

    Prostownik ma być trójpulsowy czy szesciopulsowy? Mam gdzieś zeszyt ze studiów z energoelektroniki i mialem tam algorytmy sterowania - jak znajdę to postaram się wrzucić skan. jeśli ma być szesciopulsowy to 6Tyr czy 3Tyr+3Diody?

    Co do sterowania mikroprocesorem to nie jestem w tej dziedzinie ekspertem, ale z tego co mi wiadomo to program musi działać w zamkniętej pętli, trzeba zliczać impulsy z enkodera i porównywac z wartością zadaną - dalaej instrukcja warunkowa: jesli obroty za małe to zmniejszyc kąt wysterowania jeśli za duże to zmniejszyć. Jeśli kolega jest dobry w programowaniu to nie powinno byc problemu z napisaniem takiego programiku.

    Pozdrawiam.

    Pozdrawiam.
  • #3 3892946
    john_t
    Poziom 29  
    Posty: 1070
    Pomógł: 127
    Ocena: 89
    _Wojciech_ napisał:
    Witam.

    Chciałbym zrobić prosty trójfazowy zasilacz tyrystorowy do silnika DC.
    Sterować tyrystorami ma mikroprocesor.
    I niestety nigdzie nie mogę niczego znaleźć na ten temat.
    Pytania na początek są takie:
    1. Załączenie tyrystora ma odbywać się po przejściu napięcia przez zero. Jak się to zero wykrywa?
    2. Zakładam, że chcę uzyskać stałą prędkość silnika. Pomiar prędkości mam w postaci cyfrowej (precyzyjny). I teraz jak prędkość spada, to zmieniam kąt wysterowania tyrystorów. Może ktoś podać jakiś przyblizony algorytm?
    3. Czy ktoś ma jakieś materiały na ten temat?
    Kurcze wszędzie jest sporo o napędach, ale jakoś wszyscy pomijają najważniejsze: właśnie jak sterować tyrystorami. Nie ma nigdzie na temat algorytmów sterowania, itp.

    Będę wdzięczny za pomoc. Pytania są dość chaotyczne, ale na początek wystarczy mi niewiele, jakiś punkt zaczepienia.

    Pozdrawiam.

    Trójfazowy zasilacz do silnika DC (prądu stałego?!)
    Trójfazowe zasilanie mają silniki asynchroniczne (tzw. klatkowe, krótkozwarte) AC lub silniki bezszczotkowe z wirnikiem magnetycznym (stosowane obecnie np. w modelarstwie, silnik taki można znaleść też w napędzie CD w komputerze).
    Jeśli tyrystor ma byś włączany w "zerze" (są do tego specjalne układy wykrywające zero i sterujące tyrystorem lub triakiem np: transoptor MOC3041) to stoi to w sprzeczności w pkt. 2 czyli sterowaniem fazowym tyrystora. Gdyż sterowanie fazowe polega na włączaniu tyrystora przy kącie zapłonu większym od zera a więc przy niezerowym napięciu. Wyłączanie tyrystora odbywa się samoczynnie przy napięciu bliskim zero i na to nie mamy wpływu. Należy nadmienić że sterowanie fazowe emituje ogromą ilość zakłóceń elektromagnetycznych przenikających do sieci zasilającej.
  • #4 3893091
    tronics
    Poziom 38  
    Posty: 5047
    Pomógł: 358
    Ocena: 838
    1. 3f prostownik sterowany chyba może zasilać silnik DC prawda?
    2. nigdzie nie pisze, ze ma być włączany w zerze, pisze że tyrystor ma być załączany PO przejściu przez zero, przez co jest konieczny układ wykrycia przejścia przez zero. Ale dobrze, że napisałeś o transoptorze, już jeden problem rozwiązany.
    3. Wystarczy najprostszy filtr eliminujący 3, 5 i 7 harmoniczną

    Co do algorytmu, wystarczy, że uC będzie porównywał prędkość aktualną wzgledem wartości zadanej (+drobna histereza) i zależnie od wyniku porównania zwiększał lub zmniejszał opóźnienie załączenia tyrystora, wszystko wykonujące się w pętli nieskończonej przy częstotliwości taktowania rzędu MHz dałoby przyzwoite rezultaty.
  • #5 3893155
    john_t
    Poziom 29  
    Posty: 1070
    Pomógł: 127
    Ocena: 89
    Jeśli rzeczywiście chodzi o silnik DC i sterowany prostownik trójfazowy na 6 tyrystorach to zapomnijmy o detektorze przejścia przez "0" bo jedno drugie wyklucza. Detektory przejścia przez "0" wykorzystuje się w układach PWM przy sterowaniu "grupowym" gdzie czas otwarcia tyrystora (triaka) jest dużo dłuższy niż pełny okres sinusa.
  • #7 3893228
    john_t
    Poziom 29  
    Posty: 1070
    Pomógł: 127
    Ocena: 89
    tronics napisał:
    A może mi powiesz jak chcesz wysterować tyrystor z kątem np. 60st. nie wiedząc kiedy się sinusoida zaczyna?

    Mówimy o dwu różnych sprawach. Miałem na myśli sprzężony detektor zera z układem zapłonu bramki czyli np: transoptor. Jeśli chodzi o Twoje pytanie. Nie muszę wiedzieć kiedy zaczyna się sinusoida. Wystarczy że będę znał napięcie sieci i właśnie kąt. A to wystarczy do wyznaczenia napięcia w punkcie sinusoidy dla danego kąta. Oczywiście jest to poprawne dla kąta w zakresie 0°<kąt<90°. Jeśli ma być to sterowanie w zakresie 0°<kąt<180° układ się skomplikuje i wtedy musi być detektor "zera" i układ analizujący częstotliwość sinusoidy.
  • #8 3893468
    tronics
    Poziom 38  
    Posty: 5047
    Pomógł: 358
    Ocena: 838
    No właśnie o to mi chodziło, widocznie się nie zrozumieliśmy.
    Poza tym detekcja zera jest zawsze pewniejsza, jako że zarówno częstotliwość jak i amplituda napięcia sieciowego ulegają odchyłkom i przy ustawieniach "na sztywno" układ nie pracowałby prawidłowo.
  • #9 3893556
    john_t
    Poziom 29  
    Posty: 1070
    Pomógł: 127
    Ocena: 89
    Wracając do tematu autora. Prościej byłoby wyprostować te 3 fazy do napięcia stałego i zrealizować zasilanie silnika na jakimś IGBTs sterowanym PWM, zamiast bawić się w skomplikowane sterowanie tyrystorami. No chyba że Autor postu ma właśnie takie zadanie.
  • #10 5218599
    wojtekrs3
    Poziom 11  
    Posty: 8
    Sterowanie silnikami prądu stałego zasilanymi poprzez mostek z sieci trójfazowej realizuje się praktycznie zawsze poprzez zastosowanie sterowanego mostka tyrystorowego. Dla wyznaczenia kąta wysterowania zawsze stosuje się detektor przejścia napięcia sieci przez zero (układ synchronizacji). Zbudowanie samego algorytmu regulacji tez nie jest takie proste. Mamy tu do czynienia z regulatorem kaskadowym prądu i prędkości. Bardzo ważne jest zastosowanie układu ograniczającego wzrost prądu do bezpiecznej wartości.
  • #11 5279996
    maciek6
    Poziom 2  
    Posty: 4
    Ocena: 5
    Witam:
    kolega Wojtekrs3 przdstawił prawidłowo temat.
    Sterowanie tyrystorami w mostku prostowniczym (3, 6 pulsowym) wymaga zsynchronizowania impulsów zapłonowych z przebiegiem sieciowym, należy więc wprowadzić detekcję przejścia przez zero i odpowiednio zmieniać kąt zapłonu synchronicznie z napięciem sieciowym. Zmianę napięcia uzyskuje się właśnie przez zmianę kąta wysterownia tyrystorów
    Uwaga dotycząca regulacji jest bardzo istotna.
    Typowy układ regulacji silnika w skrócie wygląda tak:
    - regulator prądu - sprzęzenie ujemne od prądu twornika - reguluje kątem wysterowania tyrystorów i on odpowiada za "utrzymania prądu w ryzach"
    - regulator prędkości steruje regulatorem prądu pracując w zamkniętej pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego od przetwornika prędkości lub napięcia twornika.
    Regulatory najczęściej pracują z algorytmem PID, można również zastosować regulator PD przy mniejszych wymaganiach odnośnie stanów dynamicznych.
    Nie należy również zapomnieć o zasilaniu obwodu wzbudzenia - ale to jest układ niezależny bez konieczności sterowania, należy tylko wzbudzenie silnika zasilić znamionowym prądem.

    Dodano po 2 [minuty]:

    Przepraszam:
    w zdaniu dotyczącym algorytmów regulacji zamiast PD powinno oczywiście być PI
  • #12 5281409
    Fyszo
    Poziom 37  
    Posty: 3987
    Pomógł: 223
    Ocena: 115
    Musi być 3f? DC otrzymasz też z jednej fazy. A o ile prostrza konstrukcja. Wszystko sprowadza się do mocy silnika. Druga sprawa to transformator - również przy 1f jest prostrzy. Dlatego sprecyzuj jaki to silnik i co będzie źródłem prądu sieć czy trafo itp.
  • #13 5282785
    maciek6
    Poziom 2  
    Posty: 4
    Ocena: 5
    Witam:
    zasilanie z mostka jednofazowego, trófazowego 3, 6-pulsowego zależy od napięcia znamionowego silnika.
    Przy mostku 6-pulsowym otrzymujemy 440V DC, przy pozostałych odpowiednio mniejsze.
    Z poważaniem:
    Maciek6

Podsumowanie tematu

✨ Dyskusja dotyczy mikroprocesorowego sterowania trójfazowym mostkiem tyrystorowym do zasilania silnika prądu stałego. Kluczowym zagadnieniem jest wykrywanie przejścia napięcia sieci przez zero, co jest niezbędne do synchronizacji impulsów zapłonowych tyrystorów i regulacji kąta wysterowania. Sterowanie fazowe polega na opóźnianiu zapłonu tyrystora względem zera napięcia, co umożliwia regulację napięcia wyjściowego i prędkości silnika. W praktyce stosuje się detektory przejścia przez zero, często oparte na transoptorach (np. MOC3041), które synchronizują układ z przebiegiem sieciowym. Algorytm sterowania opiera się na zamkniętej pętli regulacji prędkości i prądu, gdzie mikroprocesor porównuje sygnał z enkodera prędkości z wartością zadaną i odpowiednio zmienia kąt zapłonu tyrystorów. Regulacja prądu twornika pełni funkcję zabezpieczenia przed przeciążeniem. W układach 6-pulsowych stosuje się mostki tyrystorowe 6Tyr lub 3Tyr+3 diody. Alternatywnie sugerowano prostsze rozwiązania z wykorzystaniem prostownika i sterowania IGBT PWM. Wskazano, że detekcja zera jest bardziej niezawodna niż próba sterowania „na sztywno” bez synchronizacji. Regulacja najczęściej realizowana jest za pomocą regulatorów PID lub PD. Warto również uwzględnić zasilanie obwodu wzbudzenia silnika. W dyskusji podkreślono, że sterowanie tyrystorami wymaga synchronizacji z siecią i odpowiedniego algorytmu regulacji kaskadowej prądu i prędkości.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA