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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Conversor de tensão de rede monofásica para trifásica com frequência de 50-400 Hz. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Conversores de tensão, retificadores, inversores Este conversor foi projetado para alimentar motores elétricos assíncronos trifásicos de até 1000 W a 36 e 42 V a uma frequência nominal de até 400 Hz a partir de uma fonte de alimentação doméstica. Esses motores são comumente usados em ferramentas elétricas portáteis industriais. As características distintivas deste dispositivo são as dimensões relativamente pequenas e a capacidade de conectar motores com diferentes frequências nominais, bem como alterações dentro de certos limites da velocidade do eixo do motor, ajustando a frequência da tensão de alimentação. Com a substituição adequada do transformador e demais elementos das unidades de potência, o conversor pode ser adaptado para alimentar motores com tensão nominal diferente e potência superior.
O circuito do conversor é mostrado na fig. 1. Nos elementos lógicos DD1.1, DD1.2, DD1.4, é montado um multivibrador, cuja frequência de oscilação pode ser alterada por um resistor variável R2 dentro de 150 ... 1200 Hz. A frequência da sequência de pulso trifásica formada pelo nó nos microcircuitos DD2, DD3 e o elemento DD1.3, e a tensão trifásica de saída é três vezes menor - 50 ... 400 Hz. Para mudar para outro intervalo de frequência, você terá que alterar a capacitância do capacitor C1. Os nós A3.2-A3.4 são conectados às saídas dos elementos DD1-DD3. formando a tensão das fases A, B e C, fornecida ao motor elétrico através do conector X1. Como esses nós são exatamente os mesmos, considere o circuito de apenas um deles - A1. Seu trabalho é explicado na Fig. 1 formas de onda de sinais em pontos característicos. Um integrador é montado no amplificador operacional DA1, que converte pulsos retangulares em uma tensão dente de serra simétrica. Os transistores VT1, VT3, VT5, VT8 estão abertos quando a tensão na saída do amplificador operacional é maior que Unop1- Na saída do shaper, a tensão neste estado é próxima a -20 V. Quando a tensão de saída do o op-amp é menor que Upor.2, transistores VT2, VT4, VT6, VT7 e a tensão na saída do shaper se torna +20 V. Nos valores de tensão intermediários (entre Upor.1 e Upor2) na saída do op-amp, todos os transistores do shaper são fechados e o fio de fase A é desconectado das fontes de tensão de +20 V e -20 V. Como alguns o tempo passa entre o fechamento de um grupo de transistores e a abertura de outro, devido à diferença nos limites e à taxa de variação da tensão na saída do integrador, a abertura simultânea de todos os transistores com o fluxo de corrente "através" através deles é excluída .
O circuito de alimentação do conversor é mostrado na fig. 2. Possui transformador T1 com capacidade total de 800 VA. Isso permite que você alimente essas ferramentas elétricas trifásicas a uma frequência nominal de 200 Hz do conversor, como a furadeira IE-1025A, chave IE-3601B, esmerilhadeira IE-2004B, etc. Enrolamento II deste transformador com uma tensão de 30 V é projetado para uma corrente de 20 A, e enrolamento III tensão 36 V - para uma corrente de 0,5 ... 0,8 A. Se o transformador selecionado não tiver enrolamento III, uma tensão alternada de 36 V pode ser obtida de um transformador de baixa potência separado. Um retificador controlado baseado em diodos VD1, VD4 e optodistores U5, U1 é conectado ao enrolamento II do transformador T2. Com a ajuda de um nó no transistor VT3, a ativação das tensões de saída de +20 V e -20 V, que alimentam os poderosos transistores do conversor, é atrasada em 1 ... 2 s em relação ao resto do as tensões de saída do bloco. Isso é feito para que a formação de uma sequência trifásica de pulsos tenha tempo para assumir um caráter estacionário antes que os nós poderosos comecem a funcionar. O resistor R10 foi projetado para limitar a corrente de partida do motor. As tensões de saída restantes são obtidas do retificador na ponte de diodos VD2, operando a partir do enrolamento III do transformador T1. Preste atenção ao regulador de tensão para microcircuitos digitais. Os 5 V necessários para isso são formados pela soma de duas tensões de polaridade diferente obtidas de estabilizadores nos transistores VT1 e VT2. O resistor trimmer R1 regula essas tensões, mantendo sua soma inalterada. Isso é necessário para atingir a simetria da tensão dente de serra gerada pelos integradores dos nós A1 - A3, em relação aos limites superior e inferior para abertura dos transistores nesses nós. Os transistores VT1 e VT2 são instalados em dissipadores de calor com área de pelo menos 30 cm2 cada. O conversor é montado em uma carcaça com dimensões de 350x210x180 mm. Dentro do gabinete há um chassi no qual as partes da fonte de alimentação são fixadas - transformador T1, capacitores C7, C8 com resistores que os desviam. Os diodos VD3, VD4 e os optodistores U1, U2 são instalados em um dissipador de calor nervurado comum com dimensões de 110x80x30 mm. As demais partes da fonte de alimentação são montadas em uma placa de fibra de vidro de 140x60 mm. Em uma placa semelhante com dimensões de 140x110 mm, existem partes do próprio conversor, com exceção de poderosos transistores de efeito de campo, colocados em uma placa separada das mesmas dimensões. Cada um desses transistores está equipado com um dissipador de calor aletado separado medindo 40x30x10 mm. Locais de contato térmico de transistores com dissipadores de calor são manchados com pasta condutora de calor. No painel frontal da caixa há um interruptor SA1, porta-fusíveis FU1 e FU2, um regulador de frequência de tensão trifásico - um resistor variável R2 (ver Fig. 1) e conector X1 - um soquete padrão para conectar ferramentas elétricas. A peculiaridade deste soquete é que o plugue pode ser conectado a ele de duas maneiras, proporcionando uma ordem diferente de sequência de fases e, consequentemente, diferentes sentidos de rotação do eixo do motor. Os pinos do plugue são 20x6,5x1,5 mm. O principal requisito para o conector é uma corrente permitida de pelo menos 25 A por fase. Os microcircuitos domésticos usados no conversor podem ser substituídos por similares importados: K155LAZ - 7400, K155IE4 - 7492, K155LP5 - 7486, KR140UD708 - tsA741 ou NE5534. Na fonte de alimentação, em vez de diodos D243A, você pode instalar D231A e, em vez de optodistores TO125-12,5 - TO132-25. A ponte de diodos KTs402G é substituída por KTs405G. Os diodos restantes e diodos zener são nacionais ou importados adequados. Capacitor C1 (ver Fig. 1) - filme K73-17, o resto - cerâmica K10-17. Adequado, é claro, e capacitores importados semelhantes. O resistor R10 na fonte de alimentação é feito de um pedaço de fio de nicromo com um diâmetro de 1,5 mm e um comprimento de 120 ... 150 mm, torcido em espiral com um diâmetro externo de 10 mm. Nas extremidades da espiral, as pétalas estanhadas para fios de solda são fixadas com parafusos e porcas M4. Resistores R11, R12 no mesmo bloco - PEV-7,5 ou importados com potência nominal de pelo menos 5 watts. O resistor Trimmer R1 é um análogo importado do SPZ-19. Os capacitores C1, C2 deste bloco são de filme K73-17. Capacitores de óxido: C4 - tântalo K53-18; C5, C6 - Série TEARO SE; C7, C8 - K50-18; o resto é da JAMICON. Os capacitores K50-18 podem ser substituídos por K50-37, KEA-I-10 de produção búlgara ou capacitores do padrão DIN41250, produzidos na RDA. O conversor é conectado à rede por meio de um cabo de três fios com fio terra (PE) conectado à caixa do dispositivo, seu chassi metálico e ao circuito magnético do transformador T1. Ao ajustar o conversor fabricado, em primeiro lugar, a tensão de alimentação é aplicada aos microcircuitos DD1-DD3 (ver Fig. 1) e certifique-se de que haja uma sequência de pulsos trifásicos nas saídas do DD3.2-DD3.4 elementos. O resistor variável R2 define a frequência de pulso máxima. Em seguida, a tensão de alimentação (+12 V e -12 V) é fornecida ao amplificador operacional DA1 no nó A1 e a amplificadores operacionais semelhantes nos nós A2 e A3. Observando pulsos triangulares nas saídas do amplificador operacional usando um osciloscópio, usando o resistor de corte R1 (ver Fig. 2) atingem sua simetria máxima em relação ao fio comum. A não identidade das formas dos sinais nas saídas dos três amplificadores operacionais pode ser eliminada selecionando dentro de pequenos limites a capacitância do capacitor C3 (ver Fig. 1) e os capacitores correspondentes nos nós A2 e A3. Com uma diminuição na frequência do oscilador mestre, os pulsos triangulares, devido à transição do amp-op para o modo de limitação, assumem a forma de um trapézio, mas isso não afeta a operação do conversor de forma alguma, uma vez que a taxa de mudança de tensão nos intervalos entre os limites permanece a mesma. Antes de conectar os coletores dos transistores VT5 e VT6 com os circuitos de porta dos transistores de efeito de campo VT7 e VT8, é necessário conectá-los temporariamente aos mencionados coletores através do circuito resistivo mostrado na fig. 3, entrada do osciloscópio. A forma dos pulsos observados dessa maneira deve ser inversa, mostrada no oscilograma mais baixo da Fig. 1. Se necessário, altere a duração da pausa entre os pulsos, selecione o resistor R6. Sua redução significativa pode ser alcançada substituindo os diodos VD1 e VD2 (simultaneamente!) por jumpers. Depois de verificar e ajustar os nós A2 e A3 da mesma forma e remover as conexões temporárias, você pode aplicar sinais às portas dos transistores de efeito de campo, conforme mostrado no diagrama da Fig. 1, certifique-se de que a forma dos sinais nos soquetes do soquete X1 corresponde ao necessário e prossiga com o trabalho prático com o conversor. Autor: V. Kostitsyn, Biysk, Território de Altai; Publicação: radioradar.net
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Comentários sobre o artigo: konstantin o circuito é obviamente excelente e poderia ser feito, mas antigo. Preciso de um conversor para 400 Hz com potência de 10 - 20 W para alimentar a ventoinha da unidade de refrigeração do equipamento. 1500mm no valor de 5000 peças dos quais 0.1 são de liga dura. Bem como esmeril elétrico para afiar brocas e 5 discos diamantados. Machos 200 a 20 mm Matrizes 3 -0,3 mm CONTATO ..
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