Преобразователь 50гц в 400гц

broocks · 21.02.2011, 01:18

Уважаемые Гуру помогите в разработке данного девайса
Входные данные 1ф 220в 50 Гц
Выходные 3ф 220в 400 Гц 5 кВт синус стабилизация по напряжению
В наличии уже есть транс трёхфазный мощностью 5 кВт 400 Гц
У кого какие предложения
заранее спасибо
PS. Тиристорные не подходят, нужен синус , а механический есть (много шума и габариты)

Nickey232 · 21.02.2011, 11:12

Начнем с того, что больше 4кВт на одну фазу вешать - это уже не есть хорошо. Хотя, в российской реальности и не такое бывает. Но лучше нагрузки такой мощности питать от 3ф380.
Судя по всему, ваша нагрузка - это двигатель. Но вам не плохо было бы привести ее характеристики все же. И есть ли необходимость в гальванической развязке?
На первый взгляд топология следующая:
Выпрямитель - ККМ - 3ф мост (6 ключей) IGBT. Мост коммутируется ШИМом микроконтроллером через вв-драйвера. Частота 15-20кГц.
При питании от 3ф380 ККМ не обязателен.
Решение в любом случае выйдет не копеечным. Если у вас просто есть хороший компактный вентилятор на 400Гц, который хочется эффективно использовать, то на те деньги, в которые выльется преобразователь, можно будет купить 2 обычных вентилятора на 50Гц.

broocks · 21.02.2011, 19:59

Данный преобразователь нужен для подачи питания на ремонтную лабораторию
Входное есть 3ф 220в 50гц (да именно 220в а не 380 )
Нагрузка будет разная и однофазная и трёхфазная (то что поступит в ремонт) но максимум не более 5 квт
Меня больше интересуют вопросы по шиму, какие в таких случаях используют микроконтроллеры (я работаю с atmel)
как произвести расчеты синус фильтра , и можно его совместить с выходным трансом
Финансы конечно лимитированы, но цену вопроса я представляю

Nickey232 · 21.02.2011, 23:35

Во первых, это как у вас интересно, 3ф 220 а не 380? сколько между 0 и фазой и сколько между фазами?

Сообщение от broocks

Нагрузка будет разная и однофазная и трёхфазная (то что поступит в ремонт)

Вот это уже хуже. Придется вводить стабилизацию по напряжению раздельно по каждой фазе.

Сообщение от broocks

но максимум не более 5 квт

А вот при навалке всех 5 квт на одну фазу даже раздельная стабилизация не поможет.

Сообщение от broocks

Меня больше интересуют вопросы по шиму, какие в таких случаях используют микроконтроллеры (я работаю с atmel)

Изучайте даташиты на МК. Есть аппараты со встроенным шимом, причем с 2 или даже с 3. Но вообще это довольно просто - прорисовываете в программе длительность импульса, изменяющуюся по синусоидальному закону с нужной частотой, умножаете на поправочный коэффициент, значение которого заводите из АЦП, к которому подключен фидбэк средневыпрямленного напряжения выхода по каждой фазе. Т.е. проц либо с тремя шимами, либо три обычных выхода, на которые программно выводим шим, нагружено это все на 3 драйвера полумоста, по типу ir2105 или помощнее. Соотв, три АЦП для каждой фазы. Ну а дальше считайте сами. Как дойдете до дросселей, продолжим.
Только не пойму, нафига вам транс???
Вам гальваническая развязка нужна или нет??

broocks · 22.02.2011, 01:07

Nickey232
3ф 220в это так называемое военное напряжение без нуля, между фазами 220в
Везде на подстанциях выходные обмотки соединены звездой, а у военных треугольником так получается 220в между фазами
Про раздельную стабилизацию по фазам я уже подумывал
Ну отдельно на фазу я думаю больше 2,5 квт подключать не буду, да и защиту хочу ввести по перекосу по мощности где-то на половину мощности
Во общем шим на atmega 128 я уже начал писать

Nickey232 подскажи
допустим шим я сварганил, есть три выхода, из них шпарит шим-синус сдвинутый на 120 градусов, как мне подключить 6 ключей к 3 выходам
Не могу понять принцип работы ir2105, с ir2101 понятно у него два входа, а там один, как он выбирает верхний или нижний ключ

насчет транса он нужен чтоб восполнить потери при преобразовании , на входе 220 и на выходе тоже надо получить 220 (кстати такие-же без нуля и 220 между фазами по треугольнику) гальваническая развязка ненужна. Если можно как-то обойтись без транса то подскажи

Nickey232 · 22.02.2011, 01:33

Сообщение от broocks

3ф 220в это так называемое военное напряжение без нуля, между фазами 220в
Везде на подстанциях выходные обмотки соединены звездой а у военных треугольником так получается 220в между фазами

Блин, пипец!! Опять военные выпендрились! Ну все не как у людей! Все шиворот-навыворот! Государство в государстве!!

Сообщение от broocks

Ну отдельно на фазу я думаю больше 2,5 квт подключать не буду,

Это очень приличная мощность на фазу. Только IGBT. Серьезные требования к качеству монтажа.

Сообщение от broocks

Не могу понять принцип работы ir2105,

А чо там не понятного?

1 на входе - верхний ключ открыт, нижний закрыт; 0 на входе - наоборот. Плюс встроенный дедтайм, т.е. при переключении следующий ключ открывается на примерно 0,5мкс позже, чем закрывается предыдущий. Так гораздо надежнее, чем организовывать дедтайм программно в МК.

Сообщение от broocks

насчет транса он нужен чтоб восполнить потери при преобразовании

Вот для этого транс точно не нужен.

Надо же, применять 5Квт железный транс, чтобы потом "шаманить" высокотехнологичным дорогим импульсным устройством на МК? Это оригинально. При применении ККМ, который работает как Степ-Ап конвертер, напряжение на выходе его поднимается до 400В постоянки. Этим напряжением мы питаем наш 3ф мост, и его с головой хватает, чтобы сформировать 320В амплитудного значения синусоиды.
З.Ы. А вот 400Гц транс ставить после инвертера точно не стоит. Я поначалу подумал, что у вас 50Гц транс. Огромная индуктивность трансформатора после инвертера без нагрузки будет творить не бог весть что.

Nickey232 · 22.02.2011, 01:43

По ккм:
http://www.onsemi.com/PowerSolutions...=981&lctn=home
Качаем даташит на МС33262, там в середине даташита есть подробное, но лаконичное и понятное описание принципа, для чего он нужен. И формулы упрощенного расчета. Но боюсь, что для 5Квт этой микрухи не хватит, придется выбрать помощнее, или усилить выходной драйвер. В ККМ тоже применяем ИГБТ. Расчет дросселя и всех токов проводим обязательно и досконально, иначе - бах!

Nickey232 · 22.02.2011, 02:04

Сообщение от Nickey232

умножаете на поправочный коэффициент, значение которого заводите из АЦП, к которому подключен фидбэк средневыпрямленного напряжения выхода по каждой фазе.

Вот здесь важно. Постоянная времени этой ООС, с учетом времени пересчета и реакции на шим проца, должно равняться 2 полупериодам вашего выходного синуса. Если намного меньше - получим искажение формы синуса, если больше, получим дребезжание амплитуды с частотой данной оос, точнее, по сути ПОС из-за сдвига фазы.

broocks · 22.02.2011, 21:32

3 ф 220 применяется не только у военных, Его называют промышленным напряжением, частенько питают 3 фазные станки

Сообщение от Nickey232

Это очень приличная мощность на фазу. Только IGBT. Серьезные требования к качеству монтажа.

какие ижбт посоветуеш
с монтажом проблем не будет, работаю с мощностью до 300 кВт, так что опыт есть

Сообщение от Nickey232

З.Ы. А вот 400Гц транс ставить после инвертера точно не стоит. Я поначалу подумал, что у вас 50Гц транс. Огромная индуктивность трансформатора после инвертера без нагрузки будет творить не бог весть что.

А если поставит синус фильтр по выходу как бороться с его индуктивностью

Спасибо за помощь
Пошел писать шим на атмеге128, вырисовались кое-какие проблемы ну думаю за недельку победим
Тема актуальная

Nickey232 · 24.02.2011, 14:21

Блин, чот я кажется ступил.

У нас на 3 фазах разнополярные полуволны будут в любой момент времени. Поэтому переключать полярность моста не получится. Придется делать двуполярное питание +-400В. И ставить ИГБТ на 1000В.