Springen naar inhoud

Aansturing frequentieregelaar


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Gringo

    Gringo


  • >100 berichten
  • 171 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 september 2010 - 09:32

Heren,

Ik heb van school de opdracht om een frequentieregelaar van de grond aan op te bouwen. Ik heb 200 VDC tot mijn beschikking om een 400 VAC kooianker motortje te laten draaien.
UIt de meeste onderdelen kom ik wel, ik loop alleen een beetje vast op de best te gebruiken aansturing. Het simpelst is natuurlijk een blokspanning:
Geplaatste afbeelding
Het motortje zal er wel op draaien, maar ik vind het toch een beetje grof. Ik wil eigenlijk de boel met PWM (pulse width modulation, puls breedte modulatie in het nederlands) aansturen, maar ik kom niet helemaal uit de beste aanstuur mogelijkheden. Ik heb het een en ander gesimuleerd in excel, er van uitgaande dat de PWM een perfecte sinus kan genereren en kreeg de volgende uitkomsten:
Bij een halve sinus van 180 graden:
Geplaatste afbeelding
Bij een halve sinus van 240 graden:
Geplaatste afbeelding
Bij een halve sinus van 360 graden:
Geplaatste afbeelding

Wat voor mij belangrijk is zijn de lijnspanningen. Aangezien ik maar 200VDC ter beschikking krijg, is mijn maximale toerental erg beperkt. Ik wil mijn maximale toerental niet nog eens met een factor wortel 3 kleiner maken door met de fase spanningen te gaan werken.

Wat mijn streven is, is om een zo'n mooi mogelijke sinus met een zo'n hoog mogelijke effectieve spanning te genereren. Ik heb het idee dat de sinus bij 240 graden het best overeen komt. Is er iemand hier die hier ervaring mee heeft en mij misschien een betere aanstuur methode kan laten zien.

Bij voorbaat dank.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Gringo

    Gringo


  • >100 berichten
  • 171 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 september 2010 - 14:37

Excuses voor de aanhef van de vorige post, ik zou de dames uiteraard ook om advies willen vragen. Jammer dat posts niet te bewerken zijn

#3

mcs51mc

    mcs51mc


  • >250 berichten
  • 470 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 september 2010 - 16:54

Ik veronderstel dat je ook een (3f) IGBT gekregen hebt?
Moet je dan niet eerst die datasheet uitpluizen om te zien hoe die moet aangestuurd worden?

#4

Gringo

    Gringo


  • >100 berichten
  • 171 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 september 2010 - 18:26

We krijgen alleen een 200VDC voeding. Ik was eigenlijk van plan om 6 FET's te gaan gebruiken.

#5

Gringo

    Gringo


  • >100 berichten
  • 171 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 september 2010 - 19:12

Om nog even toe te lichten wat ik precies vraag, ik zoek de beste manier om de motor aan te sturen. Als blijkt dat blok het beste is, wat ik niet denk, dan hou ik het op thyristoren. Maar ik wil eigenlijk met PWM gaan werken, dus heb ik doofbare halfgeleiders nodig. De aansturing zelf is op zich het probleem niet. Dat ligt bij mijn klasgenoot en die had al een leuk microcontrolertje op het oog met een klokpuls van MHz en 8 bits.

Waar ik naar op zoek ben is de best mogelijke manier van uitsturen. Ik wil de sinus zo goed mogelijk benaderen. Aangezien dit een schoolproject is en de kosten dus laag moeten blijven wou ik niet aan de gang gaan met een smoorspoel. Ook niet omdat de berekeningen mij dan over het hoofd gaan.

#6

sillyconmarc

    sillyconmarc


  • >250 berichten
  • 318 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 13 september 2010 - 14:51

Als blijkt dat blok het beste is, wat ik niet denk, dan hou ik het op thyristoren.


Hoe zou je dan de thyristor doven?

Maar ik wil eigenlijk met PWM gaan werken, dus heb ik doofbare halfgeleiders nodig. De aansturing zelf is op zich het probleem niet. Dat ligt bij mijn klasgenoot en die had al een leuk microcontrolertje op het oog met een klokpuls van MHz en 8 bits.


Veel commerciŽle frequentieomzetters gebruiken inderdaad PWM die IGBT's of MOSFET's aansturen. Binnen iedere halve periode neemt de pulsbreedte dan "geleidelijk" toe en daarna weer af zodanig dat de gemiddelde waarde over een fractie van de halve periode een sinusvormig verloop krijgt. Onderschat de rekencapaciteit niet die daarvoor nodig is.

Ik begrijp overigens niet hoe je aan die grafieken komt. :-(

Veranderd door sillyconmarc, 13 september 2010 - 14:53

Wil je eindelijk die dure computer aan het werk zetten...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#7

Gringo

    Gringo


  • >100 berichten
  • 171 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 september 2010 - 21:32

Hoe zou je dan de thyristor doven?



Veel commerciŽle frequentieomzetters gebruiken inderdaad PWM die IGBT's of MOSFET's aansturen. Binnen iedere halve periode neemt de pulsbreedte dan "geleidelijk" toe en daarna weer af zodanig dat de gemiddelde waarde over een fractie van de halve periode een sinusvormig verloop krijgt. Onderschat de rekencapaciteit niet die daarvoor nodig is.

Ik begrijp overigens niet hoe je aan die grafieken komt. :-(



Een thyristor dooft vanzelf als de stroomdoorgang nul is. Aangezien bij blokspanning de stroom steeds even nul wordt moet dat geen probleem zijn.

De aansturing ligt bij mijn klasgenoot. Veel rekenkracht is daar volgens mij niet voor nodig. Alleen snelheid. Hij had het over een 8 bit , 4MHz controler.

Die grafieken heb ik zelf gemaakt in excel. Ik heb 24 stappen gebruikt en daar steeds een sinus voor berekend. Dan krijg je drie kolomen met de spanningen R, S en T. De lijnspanning RS is gewoon spanning R min spanning S. De nulspanning is spanning R + S + T gedeeld door 3. De fasespanning is is de spanning R mijn de nulspanning. Ik heb het sheetje in de bijlage gezet.

Bijgevoegde Bestanden


#8

Gringo

    Gringo


  • >100 berichten
  • 171 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 september 2010 - 21:49

hmm, als ik nog eens over die thyristor na denk, zie ik inderdaad niet in hoe je dit met thyristoren kunt op lossen. Ik had ze in overweging genomen, omdat de jongens van vorig jaar zeiden dat dit de makkelijkste oplossing was. Nou was ik toch al van plan om FET's (of eventueel IGBT's) te gaan gebruiken, aangezien je die ook gestuurd kan doven.

Persoonlijk gaat mijn gevoel uit naar de aansturing over 240 graden. Als ik eens tijd heb zal ik de effectieve waarde van 240 graden en de 360 graden op de lijnspanning eens uit gaan rekenen. Nadeel van avond HBO is echter dat de keren dat je eens tijd hebt vrij beperkt zijn.

#9

sillyconmarc

    sillyconmarc


  • >250 berichten
  • 318 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 14 september 2010 - 08:38

Een thyristor dooft vanzelf als de stroomdoorgang nul is. Aangezien bij blokspanning de stroom steeds even nul wordt moet dat geen probleem zijn.


Volgens mij is dat een cirkelredenering... Er is helemaal geen blokspanning; die wil je juist maken door de thyristor aan en af te schakelen (moest dat al mogelijk zijn)

Even een vereenvoudigde opstelling. Je hebt een bron van 200VDC. Daarop sluit je ťťn winding van je motor aan in serie met een thyristor. Op een bepaald moment stuur je de thyristor open. Hij zal toch nooit meer afschakelen tenzij de stroombron uitgeschakeld wordt?
Wil je eindelijk die dure computer aan het werk zetten...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#10

sillyconmarc

    sillyconmarc


  • >250 berichten
  • 318 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 14 september 2010 - 08:50

We krijgen alleen een 200VDC voeding. Ik was eigenlijk van plan om 6 FET's te gaan gebruiken.


Waarom 6? Met slechts 6 kan je de stroom niet laten omkeren in de windingen. Waarom geen brugschakeling per winding? Zijn er 2 aansluitingen per winding beschikbaar aan de motor?
Wil je eindelijk die dure computer aan het werk zetten...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#11

Gringo

    Gringo


  • >100 berichten
  • 171 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 september 2010 - 10:14

Ik heb een mooi aanstuur principe gevonden, de voltage vector control van Danfoss, http://hvacity.danfo.../VVCcontrol.pdf
Hierdoor krijg ik drie mooie sinussen als lijn spanning.

Voor de aansturing gebruik ik de volgende schakeling:
Gelijkrichter.PNG
De schakelaars hier worden dan FET's. Ik sluit de motor aan in driehoek.

Veranderd door Gringo, 14 september 2010 - 10:14






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures