|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Acionamento elétrico de frequência variável. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Motores elétricos O diagrama funcional da versão mais simples do inversor de frequência é mostrado na Fig.1.
Nele, para alimentar um motor elétrico trifásico, são utilizados pulsos retangulares, defasados entre si, conforme mostra a Fig. 3.
O elemento principal do circuito da Fig. 1 é um gerador com uma ampla faixa de sintonia de frequência de clock. Esses pulsos são alimentados a um gerador de sinais de 6 fases (três sinais de fase direta e três sinais inversos), que controla a operação do módulo de potência conectado ao motor elétrico. A tensão de alimentação é gerada pelo retificador. Para motores potentes, o retificador é alimentado por uma rede trifásica, para motores de baixa potência, basta fornecer energia de uma rede monofásica. A primeira versão do circuito gerador ajustável é mostrada na Fig.3.
O gerador é construído no temporizador KR1006VI1. Tais geradores são descritos em [2]. A frequência dos pulsos gerados no circuito da Fig. 3 é descrita pela expressão: F=1,46/(R1+R2+2R3)C. O ajuste de frequência (de 3 Hz a 3000 Hz) é realizado manualmente ajustando o potenciômetro R1 (duas vezes) e alternando as posições do interruptor SA1 (500 vezes). Como um conversor de 6 fases divide a frequência por 6, podem ser aplicadas ao motor frequências de 0,5 Hz a 500 Hz. Nos casos em que você precisa acelerar o motor de baixas para altas velocidades, você pode aumentar gradualmente a frequência no circuito da Fig. 3 com a chave SA1. A desvantagem desse esquema é que o aumento da frequência ocorre abruptamente. Para um aumento suave da frequência no modo automático, os conversores tensão-frequência são adequados [3]. A indústria nacional produziu apenas um tipo desse conversor - o microcircuito K1108PP1. O microcircuito tem várias desvantagens: a faixa de frequência é de apenas 10 kHz, a fonte de alimentação bipolar é de ±15 V. Mas é bastante adequado para alimentar motores elétricos. A frequência dos pulsos de saída do chip DA1 no circuito da Fig. 4 é determinada pela expressão: . =Uin/(kIoR5C2), onde os parâmetros constantes têm os seguintes valores: Io=1 mA, k=75 kOhm.
Com as classificações indicadas no diagrama, a frequência é F = 34Uin, ou seja, com uma tensão de entrada máxima de +15 V, será de aproximadamente 500 Hz. Para obter uma faixa de frequência mais ampla, é necessário reduzir proporcionalmente a capacitância C2. O esquema funciona da seguinte forma. Quando a energia é ligada, o capacitor C1 começa a carregar através do resistor R2. A constante de tempo do circuito de carga nessas classificações é de 20 s, ou seja, todo o processo de overclock dura aproximadamente um minuto. Para combinar o circuito de alta resistência com a entrada do conversor, um seguidor de fonte em um transistor de efeito de campo VT1 é instalado. Como as características de entrada dos transistores de efeito de campo têm uma dispersão na tensão de corte, o ajuste foi introduzido no potenciômetro R3. É necessário curto-circuitar o capacitor C1 com uma pinça e atingir a tensão zero na fonte VT1. O potenciômetro R1 é usado para definir a frequência máxima de geração. O capacitor C1 é desconectado e a frequência máxima necessária é definida pelo medidor de frequência. A Figura 5 mostra o diagrama do condicionador de sinal da Figura 2.
O circuito consiste em um contador-decodificador DD1, no qual 6 posições do decodificador são usadas para gerar sinais, e a partir da sétima posição o sinal é definido para zerar o contador. Seu fator de conversão é 6. Como pode ser visto na Fig. 2, para formar um sinal da fase A, é necessário combinar as três primeiras posições do decodificador, para a fase B - posições da terceira à quinta, para a fase C - quinto, sexto e primeiro. A Figura 6 mostra um módulo de potência para alimentar um motor trifásico, composto por 6 drivers VT1-VT6.
Dois drivers são usados para cada fase, por exemplo: para a fase A, o driver do lado alto é VT1 e o driver do lado baixo é VT2. Os sinais de fase oposta são alimentados nas entradas do driver: no topo - A direto, no fundo A - invertido. É por isso que um sinal de 6 fases é necessário. Os transistores bipolares e de campo de alta potência podem ser usados como drivers. Várias empresas produzem módulos de 6 drivers em um pacote. Por exemplo, a International Rectifier produz o módulo CPV363M4. com parâmetros: tensão máxima coletor-emissor 600 V, corrente máxima de pulso 50 A. Os resistores R1-R3 são sensores de corrente, as tensões deles devem ser fornecidas aos nós de controle de modo. A alimentação de motores com tensão trifásica pulsada, como vemos, é implementada de forma bastante simples na prática. Mas isso é adequado apenas para motores de baixa potência. Por exemplo, em câmeras de vídeo e gravadores de vídeo, motores elétricos trifásicos de pequeno porte são usados para alimentar a fita e girar o bloco de cabeças rotativas do BVG [4]. Eles são alimentados por uma tensão trifásica pulsada e, para isso, foram desenvolvidos microcircuitos especiais, por exemplo, o driver de motor BVG XRA6459P1. Para motores mais potentes, ainda é necessário gerar tensões próximas à forma senoidal, porque. As tensões de onda quadrada podem causar grandes picos de tensão parasitas que podem levar à quebra do isolamento. A Figura 7 mostra uma aproximação de dois níveis para um sinal senoidal.
Nesse caso, o sinal é formado pela soma de duas sequências retangulares A1 e A2. Como pode ser visto na Fig. 7, para formar esses sinais, o intervalo de 360° já deve ser dividido em 12 partes. Portanto, um chip contador, como na Fig. 5, não será mais suficiente. O número de elementos lógicos dobrará. Se o shaper da Fig. 5 puder ser montado em 3 circuitos integrados, então, para um shaper de dois níveis, eles precisarão de 6. Separadamente, a questão dos motoristas. Na versão anterior, os drivers funcionavam no modo chave: o transistor estava travado ou aberto até a saturação. Neste caso, o aquecimento do transistor é muito pequeno e não necessita de dissipador. Considere um exemplo. Tensão de alimentação 60 V, corrente operacional no modo de saturação 10 A. Quando o transistor está travado, ele não esquenta, no estado aberto até a saturação, a queda de tensão é de aproximadamente 0,1 V, portanto, a potência é liberada 10x0,1 \u1d 0,5 W, mas apenas em meio ciclo, o que significa que a potência média é de 7 W. Se mudarmos para o modo linear de operação do transistor, a potência de dissipação aumentará drasticamente. Por exemplo, onde houver metades do sinal na Fig. 30, a queda de tensão no transistor será de 5 V a uma corrente de 150 A, ou seja, potência 1 watts. Dado que esta potência é alocada para 6/25 do período, obtemos uma potência média de 50 W, ou seja, XNUMX vezes mais! Agora você tem que instalar radiadores. É possível prescindir de radiadores se cada driver for composto por dois transístores ligados em paralelo, sendo aplicado o sinal A1 a um deles (Fig. 7) e A2 ao outro. Os transistores ainda operarão no modo chave, mas seu número dobrará. Para três ou quatro ou mais níveis de aproximação de um sinal senoidal, a complexidade do equipamento aumentará proporcionalmente ao quadrado do número de níveis. Portanto, esse caminho não é promissor. Em equipamentos profissionais, um sinal senoidal é obtido da maneira mostrada na Fig. 8.
O sinal de clock é alimentado ao contador, cujo código de saída é o endereço da memória somente leitura (ROM), que contém a tabela de senos. Os códigos digitais proporcionais aos valores do seno atual são alimentados a um conversor digital-analógico (DAC), onde são convertidos em sinais senoidais analógicos. Para distribuí-los aos drivers superiores e inferiores, são utilizados um gatilho e duas chaves. No primeiro meio ciclo, o sinal senoidal vai para o driver superior, no segundo - para o inferior. Há cerca de 20 anos, produzimos em massa o chip K568PE1, no qual a tabela senoidal foi gravada. Agora ela não pode mais ser encontrada. Portanto, o próprio desenvolvedor terá que compilar a tabela de firmware da ROM e programar o chip da ROM, que, veja bem, não está disponível para todos. Existe uma maneira mais fácil de gerar uma tensão próxima à senoidal. Este método é mostrado na Figura 9. Se você multiplicar sinais linearmente crescentes e linearmente descendentes, obterá um sinal parabólico, muito próximo de um senoidal.
Um diagrama funcional de um dispositivo que implementa este princípio é mostrado na Fig. 10.
O gerador fornece pulsos de clock em paralelo para dois contadores. Um conta para soma, o outro para subtração. Os códigos do contador são coordenados entre si devido ao fato de que o sinal de estado zero do contador de subtração é um reset do contador positivo. Os códigos do contador são enviados para o multiplicador digital e deste para o DAC. O sistema de comutação do driver é o mesmo da Fig. 8. Mas este circuito é mais fácil de implementar do que o circuito da Fig. 8, porque existem microcircuitos multiplicadores prontos. Por exemplo, na série CMOS, o chip K561IP5. Você pode fazer diferente: coloque um DAC nas saídas dos contadores e conecte suas saídas a um multiplicador analógico, por exemplo, K525PS2. Construir um inversor de frequência variável de qualidade, como você pode ver, não é tão fácil quanto parece. Literatura:
Autor: O. N. Partala
Couro artificial para emulação de toque
15.04.2024 Areia para gatos Petgugu Global
15.04.2024 A atratividade de homens atenciosos
14.04.2024
▪ Como restaurar o sabor dos tomates ▪ Controlador PWM resistente à radiação e CIs de driver da Renesas Electronics ▪ Chuvas de meteoros artificiais ▪ Optoacopladores para comunicação de alta velocidade ▪ Milhares de moléculas combinadas em um único estado quântico
▪ seção do site Proteção contra raios. Seleção de artigos ▪ artigo Tamm Igor. Biografia de um cientista ▪ artigo Quem são os tricologistas? Resposta detalhada ▪ artigo Trabalhar com ferramentas manuais de marcenaria. Instrução padrão sobre proteção do trabalho ▪ artigo Campainha de alarme do ventilador. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica ▪ artigo A água é decomposta por corrente elétrica em oxigênio e hidrogênio. experiência química
Página principal | Biblioteca | Artigos | Mapa do Site | Revisões do site
www.diagrama.com.ua |
Veja outros artigos seção 
Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica:
Todos os idiomas desta página