Разрабатываем частотник. Часть первая, силовая часть.

Самостоятельная разработка частотника для трехфазного электродвигателя, дело достаточно затратное и хлопотное. Но если есть желание и интерес к данной теме огромен, то можно попробовать. Данный пост не
претендует на оригинальность и писатель из меня честно говоря плохой. Итак обо всем по порядку.

Начнем с общей структурной схемы.



Данная структурная схема построена по так называемой схеме двойного преобразования. Трехфазное напряжение 380В частотой 50 Гц поступает на вход неуправляемого выпрямителя. На выходе выпрямителя напряжение составляет около 540 В. Это и есть первый этап преобразования. На втором этапе напряжение при помощи инвертора преобразуется в широтно-модулированные импульсы, которые и поступают на обмотки электродвигателя. Статорные обмотки имеют активно-индуктивный характер сопротивления и являются фильтрами, сглаживающими ток. Среднее значение тока будет зависеть от среднего значения приложенного напряжения, то есть от соотношения длительностей внутри периода ШИМ. Блок управления реализует основные алгоритмы управления инвертором. Обеспечивает диагностику силового модуля, а также выполняет функции противоаварийной защиты. Блок питания предназначен для питания цепей управления.

Выпрямитель.
Схема выпрямителя предельно проста.



На вход силового блока поступает трехфазное напряжение сети амплитудой 380 В, и частотой 50 Гц. Для защиты от перенапряжения в схеме используются варисторы VR1- VR3. Далее входное напряжение поступает на выпрямитель с промежуточным звеном постоянного тока. Выпрямитель 36МТ160 представляет собой трехфазную мостовую схему (т.н схема Ларионова) конструктивно выполненную в одном модуле.
Во время зарядки конденсатора промежуточного контура протекает очень большой кратковременный ток. Это может вывести из строя выпрямитель. Ток зарядки ограничивается включением балластного резистора R4 последовательно с конденсаторами DC-звена, который активизируется только при включении преобразователя. После зарядки конденсаторов резистор шунтируется, контактными реле К1. Большая емкость конденсаторов требуется для сглаживания напряжения промежуточного звена. После выключения инвертора из сети, конденсаторы сохраняют высокое напряжение в течение определенного времени.

Вот что получилось в итоге.


Блок питания.
Собран на микросхеме UC3843. Вообще, что касается блока питания, то вовсе не важно какой будет использован.
Хоть самодельный хоть купленный. Главное, на мой взгляд, по возможности питание драйвера IGBT и питания блока управления было от отдельных обмоток трансформатора.

Схема.



Фото.



Инвертор.
Схема инвертора.



IGBT-драйвер собран на транзисторах FGA25N120 и связке оптопары TLP250 и микросхемы TC4420. Что касается микросхемы TC4420 то ее мне посоветовал использовать один мой друг который занимается усилителями «класса D».

Готовый инвертор.





Подопытный кролик Электродвигатель.
Двигатель взял для начала малой мощности. Закрепил на нем инкрементальный энкодер «RO6345» фирмы «IFM».



Все это протестировано, проверено и ждет изготовления блока управления. Будем надеется что у меня хватит терпения, времени и сил довести этот проект до работающего прототипа.

Продолжение следует…
  • +19
  • 02 сентября 2014, 13:46
  • Pavel74

Комментарии (118)

RSS свернуть / развернуть
Люто плюсую=))
Сам пару лет назад помогал другу с подобным пепелацом…
На каком камушке систему управления будете делать?
0
  • avatar
  • kalik
  • 02 сентября 2014, 14:33
У меня есть два варианта: 1) Плата «STM32F4Discovery» с камнем STM32F407VGT6. и 2) «Мелкоплата» от китайских товарищей с камнем STM32F103C8T6. Думаю что подойдут обе, вопрос в том сколько вычислительных ресурсов будут «кушать» алгоритмы управления.
0
Думаю что подойдут обе, вопрос в том сколько вычислительных ресурсов будут «кушать» алгоритмы управления.
Мне попадались апноты где мегой простинькой все крутилось… тут уж зависти какой функионал заложить хотите и для чего делаете
0
Вот еще что, забегая далеко на перед, скалярную(намного проше в реализации) или векторную системы управления реализовывать будете?
0
Планирую начать со скалярной, затем векторную.
0
а почему не пикколо какой нибудь? имхо они больше для таких вещей подходят
+1
  • avatar
  • xar
  • 08 сентября 2014, 16:58
аналоночно хотел посоветовать, но промолчал, ибо лично мне, делфино больше нравится чем пиколо, просто в силу наличия плавающей точки.
Я на работе с tms320f28335 работаю, отличный чип, и для этих всех дел подходит как в самый раз.
+1
Еще и докум с примерами по управлению куча для этих камешков
Если не ощибаюсь в controlSUITE для Ti-ских камней разных куча примеров по управлению для пиколо и делфино
0
против делфино ничего не скажу. просто предложил пикколо как более бюджетный вариант.
0
  • avatar
  • xar
  • 08 сентября 2014, 23:43
это холивар. у freescale тоже очень много решений по управлению моторами.
0
нет, не холивар считайте что я предложил универсальный контроллер заменить на более специализированное решение. ничего против фрискейла не имею. точнее не буду иметь — если решение так же специализированное и конкурентоспособное.
0
  • avatar
  • xar
  • 08 сентября 2014, 23:45
блин. сформулировал криво. в общем я как обычно за решение задачи на железном уровне (специализированной периферией), а не используя для этого навороченное ядро (с лозунгом «мощи дохрена, пиши хоть на яве»).
+1
  • avatar
  • xar
  • 08 сентября 2014, 23:49
в STM периферия тоже заточена очень хорошо под управление моторами: таймера с кучей каналов ШИМ и комплементарными выходами, DMA, который может таймеру задавать значение для регистров ШИМ. По сути, вращение вектора напряжения во времени периферия может делать чуть ли не полностью аппаратно, достаточно лишь рассчитывать таблицу для периода огибающей в соответствии с заданным режимом управления
0
Как вы собираетесь реализовать датчики тока?
0
Так, датчики тока уже есть на плате инвертора, то LA25-NP (лучше всего видно на фото «Инвертор2», два больших синих элемента).
0
А в сторону алегровских ACS7xxx
Не смотрели?
0
Дело в том, что у меня в наличии «Лемовских» датчиков завались.
0
вопрос снят=))
0
Схемы маленькие совсем, не разобрать какие IGBT'шки, например. Можете прицепить архивом?
0
Уже прочел в тексте. Но все равно, схемы в большем разрешении было бы хорошо.
+1
Поддерживаю, на схеме плохо видно.
0
IGBT транзисторы — «FGA25N120». Могу прицепить архив, только пока не разобрался как это сделать на сайте. Подскажите пожалуйста.
0
Как то на работе подключал частотные преобразователи фирмы ABB. Серьезные агрегаты. Самому делать такой, это конечно не шутка. Но если есть желание и время… и деньги… то почему бы и нет. Интересно все таки. А сам двигатель в итоге чем будет управлять? Дрова пилить али что...?
0
Для движка пока нет конкретного применения, но думаю потом что нибудь придумаю. Главная цель проекта это погрузится в изучение основ электропривода.
0
Как планируете нагружать привод?
-1
Пока не знаю, не решил еще. Но что нибудь придумаю.
0
Наверняка вам подойдет традиционное решение — коллекторный ДПТ (шунтированный, управляемый).
0
там если чуть по извращаться — можно получить нормальный нагружатель с датчиком момента в куче. недавно по этой теме патентики искал, много интересных идей
0
Что понимается под извращениями?
0
да как сказать?=)) можно соорудить небольшую приспособу к лапам движка, в нее напихать весовых датчиков (можно даже с китайских весов) и получить датчик момента. Единственная сложность оттарировать такой пепелац и то можно решить
0
Зачем изобретать датчик момента? ТС вроде хочет АД управлять. Нагружать чем? Как произвольно менять нагрузку?
0
Наверняка вам подойдет традиционное решение — коллекторный ДПТ (шунтированный, управляемый).
а к нему
можно соорудить небольшую приспособу
и получим
нормальный нагружатель с датчиком момента
0
Вы не поняли. Далее вкратце. Если возбуждение этого ДПТ запитать отдельно, то момент будет линейно зависеть от тока. Шунтируем обмотку якоря совместно с МОП транзистором. Управляем транзистором (ШИМ) — получаем изменяемую нагрузку. Измеряем ток на шунте — получаем (после линейного преобразования) момент нагрузки.
0
Тут можно развести спор на долго по єтому поводу=))
Я просто ответил на вопрос по поводу:
Что понимается под извращениями?
0
Колхозить такое для проверки движка с частотником смысла естественно нет.
Но если нужна большая точность (по току мы получим только как момент будет меняться, и то валенком вправо — валенком влево) тогда и городить приходится
0
Это вы о чем? Какой еще валенок? Откуда уверенность, что колхоз с дешевыми тензодатчиками будет точнее чем измерение тока? Никакого извращения не нужно, все уже сделано до вас (лучше и проще). Посмотрите теорию машин постоянного тока, а так же устройство стендов с АД. Прекращаю спор, а то вместо толковых замечаний в теме будет пустой треп.
0
Удачи в нелегком труде!
давно как то увидел контроллер частотника MC3PHACV:
chip-nn.ru/doc/all/4854/4854.zip
0
Спасибо.
0
я с таким работал, неплохая штука… дубовый правда и для тяжелых тех.процессов не подходит… но для простой крутилки пилорамы или еще чего в гаражной мастерской — отличная штука!
Сейчас хочу добраться до InstaSPIN этих камешков=)) уж больно сладкие возможности в управлении приводами
0
Как же я рад, что управление будет на STM32. Планируете использовать библиотеку MCKIT от ST?
0
STM32 FOC library v4.0. Бесплатно доступна после регистрации на сайте ST.
0
А зачем конденсатор параллельно резистору в затворе IGBT?
0
Для ускорения перезаряда ёмкости затвора.
0
Все равно неясно зачем. Это не биполярники, резисторы стоят именно затем, чтобы ограничить скорость заряда затвора — выходной ток драйвера ограничен. А кондеры по сути их закорачивают.
0
  • avatar
  • Vga
  • 02 сентября 2014, 20:16
Всё верно, там бы по хорошему диод анодом в затвор и катодом на вход, через резистор в 2-5 Ом гдето.
0
А в диоде какой смысл? Современные драйверы обычно имеют симметричный выходной ток, так что просто поставить резистор минимального номинала, чтобы пиковый ток был около максимально допустимого для драйвера.
0
  • avatar
  • Vga
  • 03 сентября 2014, 22:57
диод для выравнивания времени закрытия/открытия ну и конечно все той же борьбы с миллеровскими токами, как вы знаете закрытие намного тяжелее открытия у мосфетов и ижбт, так вот с диодом это самое распространнённое решение. Хотя есть драйвера в которых это уже спрятано все внутри. Вариантов много, кстати, в качестре примера посмотрите на ACPL-332J.
То что вы говорите про резистор с транзистором, это называется Active Miller clamp. Он кстати обычно в нормальных драйверах присутствует и спрятан от необходимости его городить снаружи (тот же ACPL-332J к примеру).
+1
Это все понятно, но все эти методы ускоряют открытие/закрытие за счет увеличения тока в начале переключения (кондер) или в одном из направлений (диод). Но в данном случае применяется драйвер с симметричным выходным током, что мешает просто воткнуть резистор, ограничивающий ток на уровне максимального для драйвера (в этом случае, правда, это будет резистор на 2 ома, здесь 10 Ом и конденсатор действительно увеличивает скорость переключения — но ничего не гарантирует, что ток при этом не превысит максимально допустимый для драйвера) и иметь максимальную скорость переключения, которую вообще способен обеспечить этот драйвер?
И это не биполярник, где резистор задает ток удержания, а кондер обеспечивает ток переключения.
P.S. Почитал даташит на драйвер от AVAGO, ничего не понял. Видимо, про управление IGBT следует почитать еще)
0
  • avatar
  • Vga
  • 04 сентября 2014, 10:25
Задача чаще всего стоит не в том, чтобы сделать максимально быстрое переключение, а чтобы сделать его с заданным dV/dt. Иначе эффекты могут быть весьма неожиданными (от лишних потерь до глюков МК и вылетов компонентов из-за переходных процессов)
0
  • avatar
  • N1X
  • 11 сентября 2014, 14:30
при излишне «быстром переключении» может помереть как драйвер, так и затвор. в драйверах нет понятия импульсного тока, так как это для них рабочий режим, так что кондер туда ставить бессмысленно.
0
  • avatar
  • xar
  • 11 сентября 2014, 15:59
Тормозного резистора (и IGBT) не будет? При торможении приводом, механическая энергия двигателя преобразуется в электрическую, что вызывает рекуперацию через ключи и повышения напряжения в звене постоянного тока выше сетевого. Особенно актуально для больших мощностей двигателя. Торможение приводом всегда имеет место, если например, подана команда на снижение скорости.
0
Да, тормозного резистора пока не будет. Двигатель малой мощности, так что пока не актуально.
0
И кастрюльку разогревать на тормозных резисторах :)
0
зря Вы так=)) Даже маломощные движки жгут все при останове
0
Чаще хватает торможения выбегом. Рекуперация возникает когда нагрузка очень инерционная или двигатель используется в механизмах подьема/опускания.
0
Ну если это деревообрабатывающий станок, то лучше чтобы циркулярная пила при удвре по грибку таки остановилась пошустрее, чем на свободном выбеге… Так что разрядный ключ таки нужен… Да и я бы сказал что ГПМ — далеко не единственная вещь где нужно торможение, оно чаще нужно, чем нет…
0
  • avatar
  • N1X
  • 11 сентября 2014, 14:34
он может делать торможение всё теми же ижбш-ками
все зависит от того, каким он будет делать управление, при стопе сделать переинициализацию шима и управлять только нижними плечами. Должно сработать.
0
Тогда будут греться ключи и обмотки. Поплывут сопротивления меди и стали, что приведет к ошибкам в управлении.
Вывод энергии через резистор — лучший вариант.
0
они и так проводят куда больший ток в прямом режиме работы, так что греются они независимо и неизбежно. А так будет еще один один элемент для нагрева и не более. ;) И уж если предлагаете резистор — то уже вместо него лучше б предложить как идею тот же элемент пельтье — который будет сразу же и охлаждать, это намного полезней.
0
Тут никто идеи не предлагал, а предлагали традиционное решение с резистором (выше разъясняли почему).
0
тормозной резистор это нормальная практика. во-первых его выводят «на улицу». во-вторых он большой. в-третьих не так чувствителен к нагреву.
+1
  • avatar
  • xar
  • 08 сентября 2014, 16:54
Добавлю: это одно из двух нормальных общепринятых решений. Второе — рекуперация в сеть актуально на больших мощностях и постоянных разгонах-торможениях, и усложняет конструкцию, так что однозначный плюс за все вышесказанное…
0
  • avatar
  • N1X
  • 11 сентября 2014, 14:38
рекуперация сложна, требует наличия достаточной нагрузки в коротком промежутке сети, малоэффективна на поздних этапах торможения и ни разу не встречал рекуперативных систем без резистора.
0
  • avatar
  • xar
  • 11 сентября 2014, 16:01
я бы сказал она актуальна когда система многоприводная (конвейер). ну или в случае наличия автономного накопителя. пока не встречал системы, в котором использование рекуперации принесло бы экономическую выгоду (электротранспорт не в счет. с ним не работал)
0
  • avatar
  • xar
  • 11 сентября 2014, 16:04
Экономически да могут быть другие причины… У нас модернизировали гидрокопир, поставив туда ЧПУ и привода Fagor. А по специфике техпроцесса детальки всего на пару операций типо шпиндель раскрутился, проточили по диаметру, сняли фаску и стоп, оператор сменил деталь и по новой. Так резистор раскалился так, что краска на стенке шкафа к которой он был привинчен облезла… Поставили на привода питальник с рекуперацией и проблема ушла… :) Но да, капризят они при плохой сети…
0
  • avatar
  • N1X
  • 11 сентября 2014, 16:22
а электродинамическое торможение применять? (небольшую постоянку подавать в статор, чтобы ток был номинальный — двигатель ОЧЕНЬ быстро тормозит)
0
элемент пельте тоже нужно охлаждать.
0
  • avatar
  • xar
  • 08 сентября 2014, 16:55
Будет ли в проекте датчик положения вала? (очень хотелось бы работать без него)
0
Датчик ТС уже анонсировал. Датчика вала — это хорошо, особенно для начала, т.к. с датчиком точнее оценивание потокосцепления ротора.
0
в моем частном случае в наличии просто двигатель, без датчиков. возможна ли работа двигателя в этом случае?
0
А в чем проблема сколхозить простейший датчик? Да и купить можно в ардуинщиков за незначительную сумму
0
Возможна, но с меньшей точностью, чем с датчиком. Насколько меньше? Настолько, насколько дальше режим работы от номинального. Иными словами, зависит от того в каких пределах будет нагружаться АД и в каких пределах необходимо регулирование его угловой скорости. Если задача — диск вращать для домашней пиломастерской — то вполне возможна, а если тяговый привод — то будут проблемы.
0
При скалярном управлении датчик не нужен. При векторном с датчиком проще и точнее. Без датчика применяется так называемый сторонний наблюдатель: алгоритм, который постоянно вычисляет положение вала опираясь на фазы токов и напряжений и матмодель двигателя (решает систему диф. уравнений). Второй вариант требует больше вычислительных мощностей и обладает некоторыми недостатками…
0
  • avatar
  • N1X
  • 11 сентября 2014, 14:46
А при фазном роторе и инвертор не нужен. ТС же писал, что будет применять FOC.
Без датчика необходимо оценивать взаимосвязанные величины: потокосцепление ротора и скорость вала из одних и тех же измеренных переменных состояния. Тут мы попадаем на классическую дилемму для алгоритмов оценивания (наблюдателей) о том, какие именно данные считать более верными. Отсюда и проблемы с точностью.
0
Все верно, датчик «RO6345» фирмы «IFM» уже установлен (есть еще датчики от «HEIDENHAIN» но там крепление слишком заумное).
0
Прикрепите, пожалуйста, схемы в более высоком разрешении.
0
Давайте я Вам в личку архив скину, схемы + проект Протеус с трассировкой.
0
Уж лучше к статье прикрепить.
0
Отличная работа!
Я до сих пор не раскачался сделать однофазный частотник, да и дороговастое удовольствие получается для моей задачи.
0
  • avatar
  • Kasym
  • 03 сентября 2014, 10:27
Я кстати тоже долго раскачивался. Думал что это будет слишком дорого, но покопавшись в своем барахле на работе, понял что у меня почти все есть.
0
Вот ссылка на Яндекс Диск
yadi.sk/d/8CoREkYBavMZJ
Там схемы, фотки и проекты SPlan7 в котором собственно и рисовались схемы для блога.
А вообще проект делался изначально в Proteus 8. Только вот беда не могу у себя проект выпрямителя найти (мне комп рабочий недавно поменяли).
0
Как будете контролировать сквозные токи в мосте? (по отсутствию дыма?)
0
Процессор блока управления имеет возможность настройки значения «dead-time» при генерации ШИМ.
Цитата из документации на проц: «16-bit, motor control PWM timer with deadtime generation and emergency stop»
На крайний случай установлен предохранитель «FU1» на плате инвертора.
0
Он же будет управлять АД посредством векторной ШИМ. Deadtime фактически нужен на максимальном напряжении (точнее корень из трех пополам от напряжения на звене пост. тока без коэф. согласования мощности) на не кратных 60 град. углах вектора. На остальных напряжениях задержка между переключениями (плюс deadtime) определяет амплитуду. Вопрос сквозных токов легко решается правильной реализации векторной ШИМ. В библиотеке от ST скорее всего, все в порядке с этим будет.
0
Насколько я понимаю из схемы, питание драйвера верхнего плеча осуществляется за счёт заряда С2 (рассматриваем 1 фазу) в момент работы нижнего плеча. т.е. получается, при длительном открытии верхнего плеча, конденсатор разрядится и транзистор закроется.
точно так же и при отключении обоих плеч — сразу включить верхнее плечо не получится, по причине разряда конденсатора С2
0
Все верно цепь R3, VD2, C2 это т.н «бутстрепная» цепь. При включении инвертора происходит предварительный заряд «бутстрепного» конденсатора C2 от звена постоянного тока через резистор R2.
Номинал «бутстрепного» конденсатора C2 подобран с учетом времени открытого\закрытого состояния транзисторов, с небольшим запасом. К тому же ШИМ-генератор формирует всегда равные соотношения открытого\закрытого состояния транзисторов.
0
а есть схемы, лишенные этого недостатка?
мне нужно запитать линейный 3фазный электродвигатель мощностью 2.5 киловатта, а там при медленных перемещениях возможны дидтаймы для плеча.
0
В смысле, какого недостатка, уточните пожалуйста?
0
независимое питание всех драйверов от гальванически изолированных каналов источника. т.е. потребуется 4 канала источника питания (3 — на верхние ключи и один — на все нижние). требования к изоляции между каналами — как между сетевыми и вторичными цепям, не менее 2 кВ.
0
Да, есть такой вариант, называется сигнальные трансформаторы. Но это устаревший вариант, и он более энергозатратный, и возни с изготовлением сигнальных трансформаторов больше, в свою очередь «бутстрепный» способ питания драйверов менее затратный. Сейчас почти все драйвера делают по «бутстрепной» схеме как «IGBT» так и «MOSFET».
0
китайский вариант больше понравился: Драйвер IGBTДубовый и копеечный…
0
Ну да, в общем то тоже неплохо. Примерно по такой же схеме построены драйвера в частотниках фирмы «LENZE», снятых с производства.
0
Еще бы неплохо прикрутить тормозной резистор. Он понадобится, если захотите остановить (приостановить) двигатель, дюже разогнавшийся. Например, вам надо за 1 секунду снять обороты, а время остановки в холостом режиме — 10 сек. При снижении частоты питания — двигатель начнет вырабатывать излишний ЭДС, что приведет к перенапряжению схемы питания. в данном случае 12В.
Так вот, нужно какой нить компаратор, который измерял питающее напряжение ну например с порогом в 14В, Если он срабатывает — включается транзистор с сопротивлением в коллекторе, на котором и будет гаситься излишек. Этот механизм нужен, если вы планируете не только управлять разгоном, но и торможением вашей системы.
0
Спасибо за совет. Я подумаю над Вашими рекомендациями.
0
По входу инверторв обязана быть оптическая развязка, иначе все может сгореть. (во всяком случае в 3х фазном инверторе что я на работе делал — это спасало)
Потом, +12V в пречах HV, точно от одного источника и не боитесь пробоя?
Мне кажется слишком рисковано запитано верхнее плечо. На моих глазах похожая схема включения, у колег, при эксперементах удешевить, пробивала с выгоранием драйверов и ижбтшки. Стрёмно.
Ну и вопрос — как я понял, (как положено для движков) ни какой обратной связи по выходу U,I и ни какого контроля с преобразованием Кларка и ABC-DQ нет? То есть фаза пусть гуляет… Дело в том что одного лишь эекодера не достаточно чтоб обеспечить стабильность, ну, за исключением конечно когда это бюджетный вариант.
0
ждем первого пуска :-)
0
Да, я как могу стараюсь доделать. Сейчас надо делать плату блока управления.
0
на чем «мозги» будут?
0
STM32
0
Так что там у вас с патинием +12В?
По схеме кажется что-то не правильно :)
Чем всё закончилось?
И можете ли выложить ващу «работающую схему» с чуть более читаемым зумом?
0
По входам инвертора есть оптическая развязка, TLP250 это и есть оптопара.
Что касается +12V, оно изолировано т.е от отдельной обмотки трансформатора БП.
Вся конструкция в сборе проверялась генератором сигналов, вроде все отрабатывает, без проблем.
Выход фаз «U» и «V» контролируются датчиками тока. И дополнительно цепь защиты будет сделана
отдельно путем использования токоизмерительного резистора R19.
0
Почему недостаточно ОС по току и скорости вала?
0
этот вопрос для uschema
0
Скорость вала, это производная величина от приложенного тока, напржения в обмотках, и нагрузки (не считая менее влиятельных вторичных воздействий в виде температур, дрожания, саморезонаанса...). И если ток еще как-то и можно регулировать со стороны управления поцепи ОС, то нагрузка сама по себе, и даже неравномерность баланса вала может создать гуляние фазы, и да, конечно это и на токе скажется. Всё по чуть-чуть и набегает какой кавордак. Потом второе, любой двигатель всегда наровит сделать запаздывание, просто потому что это сильно инертное устройство, по этому приводя управление, реакция движка будет спустя несколько периодов, в лучшем случае, а это на ровном месте порождает разброд фазы дрожания, и вот тут то как раз я и говорил что нужно использовать DQ-метод+PI регуляторы с связке, которые описывает предсказание фазы для регулировки в цепи обратной связи, что в свою очередь создает максимальную стабильность и скорость реакции, даже независимо от нагрузки (а разумных приделах). Потом третье «Почему недостаточно ОС по току и скорости вала?» — По току то как раз нужно обязательно, и по скорости вала тоже, но вот когда есть чтото только одно — это хуже, намного. И опять таки, все зависит от того какие требования к частотнику.
0
Предметно.
Скорость вала (с q составляющий статорного тока и потокосцеплением ротора) используют для определения скорости поля. А поток ротора определяют интегрируя d составляющую статорного тока. Вычисления проводятся с учетом кривой намагничивания. Это традиционный подход, который позволяет управлять АД с ОС по току и скорости вала. ОС по напряжению не требуется.
Что значит
нагрузка сама по себе
? Если известна q составляющая статорного тока, потокосцепление ротора и характеристика намагничивания, то известен и реальный момент на валу. Ошибка по моменту и есть информация для оценивания нагрузки. Это тоже традиционный подход.
Кроме того, по поводу инерционности и кавардака, переменный шаг интегрирования еще ни кто не отменял.
Насколько я понимаю, речь пока не идет о том, каким методом ТС будет управлять АД (может он будет нелинейные алгоритмы использовать), важно получить исходные данные.
0
Господа, в скором времени я дойду до изготовления блока управления, и там мы с Вами обсудим эти вопросы более детально.
+1
В качестве обзорной можно почитать статью «Цифровые управляющие системы для электропривода»
model.exponenta.ru/k2/Jigrein/dcs_knv.htm
+1
Во сколько навскидку обошлась описанная часть?
0
Большая часть элементов либо сняты с дохлых частотников («SIEMENS» «ABB» «LENZE») либо приобретались
в ЗИП за счет компании (датчики тока LA25-NP, энкодер RO6345).

На личные средства были приобретены только три позиции.
Это: 1) Транзисторы FGA25N120. Куплено на АлиЭкспресс ru.aliexpress.com/item/Original-FGA25N120-FGA25N120ANTD-25N120-New-parts-best-price-and-short-lead-time/511996737.html
Партия в 20 штук за 505 рублей (согласитесь, дешево).

2) Драйверы TC4420 Куплено на АлиЭкспресс ru.aliexpress.com/item/MICROCHIP-TC4420CPA-TC4420-DIP-8-6A-High-Speed-MOSFET-Drivers-IC-20pcs/1387298736.html
Партия в 20 штук за 499 рублей (тоже неплохо, согласитесь).

3) SMD конденсаторы и SMD резисторы. Тоже покупал на АлиЭкспресс, не могу найти ссылку.
Но тоже дешево.

По окончании работ с аппаратной частью я представлю подробный список элементов и стоимость.
0
Драйверы TC4420… Партия в 20 штук за 499 рублей (тоже неплохо, согласитесь).
По моему, они и у нас не дороже.
0
  • avatar
  • Vga
  • 07 сентября 2014, 11:18
Если закупать всё с нуля, то для домашнего повторения конструкции бюджет, конечно, феерический: 2 датчика тока по 2тыр, и энкодер за 12-15тыр…
Надо удешевлять, иначе в массы не пойдёт. :)
Кстати, а для чего нужен 10-разрядный энкодер? Шаговик из движка делать?
0
Здравствуйте! Давно продумываю как сделать свой частотник.
Но частотник не простой… двигатель двуфазный…

Это компрессора SCROLL на 2-4 киловатта. 220 вольт. с конденсатором. У меня их 4 штуки… вот сижу и думаю… какой же это алгоритм их управления… если залезть внутрь и повешать датчик положения вала нереально?
0
Вы можете схемы сделать более читаемыми?.. А то на них тяжело что-то разобрать. Идеально — добавить к статье файлы с картинками в хорошем качестве.
Был бы очень благодарен! Сам в свое время мучался с таким дивжком, не получилось, и вот — готовый проект!
Да, управление думал сделать на STM32F4. Готов помочь с ПО, если надо
0
  • avatar
  • PICC
  • 10 сентября 2014, 18:29
Уже выкладывал ссылку в коментах.
Повторю еще раз: yadi.sk/d/8CoREkYBavMZJ
Я пока еще до создания ПО не дошел, но тем не менее спасибо за предложение.
Думаю что совместная работа над таким проектом будет интересна нам.
0
А почему на неуправляемом мосте, собран выпрямитель? В промышленных частотниках мост частично управляемый, там стоит пара диод-тиристор.
0
Вот Вам на будущее=)) Для быстрого старта и проверки поможет!
0
  • avatar
  • kalik
  • 17 сентября 2014, 15:45
продолжение есть? — до конца довели проект?
0
Уважаемый Pavel74!
Прошу Вас еще раз залить ссылку. Ранее указанная ссылка пустая-Ничего не найдено
Возможно, владелец удалил файлы или закрыл к ним доступ.
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.