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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Convertitore di tensione di rete monofase in trifase con una frequenza di 50-400 Hz. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Convertitori di tensione, raddrizzatori, inverter Questo convertitore è progettato per alimentare motori elettrici asincroni trifase fino a 1000 W a 36 e 42 V ad una frequenza nominale fino a 400 Hz da una rete domestica. Tali motori sono comunemente usati negli utensili elettrici portatili industriali. Caratteristiche distintive di questo dispositivo sono le dimensioni relativamente ridotte e la capacità di collegare motori con diverse frequenze nominali, nonché le variazioni entro determinati limiti della velocità dell'albero del motore regolando la frequenza della tensione di alimentazione. Con l'opportuna sostituzione del trasformatore e di altri elementi delle unità di potenza, il convertitore può essere adattato ad alimentare motori con tensione nominale diversa e potenza superiore.
Il circuito del convertitore è mostrato in fig. 1. Sugli elementi logici DD1.1, DD1.2, DD1.4 è assemblato un multivibratore, la cui frequenza di oscillazione può essere modificata da un resistore variabile R2 entro 150 ... 1200 Hz. La frequenza della sequenza di impulsi trifase formata dal nodo sui microcircuiti DD2, DD3 e l'elemento DD1.3 e la tensione trifase di uscita è tre volte inferiore - 50 ... 400 Hz. Per passare a un altro intervallo di frequenza, dovrai cambiare la capacità del condensatore C1. I nodi A3.2-A3.4 sono collegati alle uscite degli elementi DD1-DD3. formare la tensione delle fasi A, B e C, alimentata al motore elettrico tramite il connettore X1. Poiché questi nodi sono esattamente gli stessi, considera il circuito di uno solo di essi: A1. Il suo lavoro è spiegato in Fig. 1 forme d'onda dei segnali in punti caratteristici. Un integratore è assemblato sull'amplificatore operazionale DA1, che converte gli impulsi rettangolari in una tensione a dente di sega simmetrica. I transistor VT1, VT3, VT5, VT8 sono aperti quando la tensione all'uscita dell'amplificatore operazionale è superiore a Unop1- All'uscita dello shaper, la tensione in questo stato è vicina a -20 V. Quando la tensione di uscita di l'amplificatore operazionale è inferiore a Upor.2, transistor VT2, VT4, VT6, VT7 e la tensione all'uscita dello shaper diventa +20 V. A valori di tensione intermedi (tra Upor.1 e Upor2) all'uscita dell'amplificatore operazionale, tutti i transistor dello shaper sono chiusi e il filo di fase A è scollegato dalle sorgenti di tensione di +20 V e -20 V. Poiché alcuni il tempo trascorre tra la chiusura di un gruppo di transistor e l'apertura di un altro, a causa della differenza di soglie e della velocità di variazione della tensione all'uscita dell'integratore, è esclusa l'apertura simultanea di tutti i transistor con il flusso di corrente "attraverso" attraverso di essi .
Il circuito di alimentazione del convertitore è mostrato in fig. 2. Dispone di un trasformatore T1 con una capacità complessiva di 800 VA. Ciò consente di alimentare tali utensili elettrici trifase a una frequenza nominale di 200 Hz dal convertitore, come il trapano IE-1025A, la chiave inglese IE-3601B, la smerigliatrice IE-2004B, ecc. Avvolgimento II di questo trasformatore con una tensione di 30 V è progettato per una corrente di 20 A e una tensione dell'avvolgimento III 36 V - per una corrente di 0,5 ... 0,8 A. Se il trasformatore selezionato non ha l'avvolgimento III, è possibile ottenere una tensione alternata di 36 V da un trasformatore separato a bassa potenza. Un raddrizzatore controllato basato sui diodi VD1, VD4 e optodistori U5, U1 è collegato all'avvolgimento II del trasformatore T2. Con l'aiuto di un nodo sul transistor VT3, l'accensione delle tensioni di uscita di +20 V e -20 V, che alimentano i potenti transistor del convertitore, viene ritardata di 1 ... 2 s rispetto al resto di le tensioni di uscita del blocco. Questo viene fatto in modo che la formazione di una sequenza trifase di impulsi abbia il tempo di assumere un carattere stazionario prima che i nodi potenti inizino a funzionare. La resistenza R10 è progettata per limitare la corrente di avviamento del motore. Le restanti tensioni di uscita sono ricavate dal raddrizzatore sul ponte a diodi VD2, operante dall'avvolgimento III del trasformatore T1. Prestare attenzione al regolatore di tensione per i microcircuiti digitali. I 5 V necessari per questo si formano sommando due tensioni di diversa polarità ottenute dagli stabilizzatori sui transistor VT1 e VT2. Il resistore trimmer R1 regola queste tensioni mantenendone inalterata la somma. Ciò è necessario per ottenere la simmetria della tensione a dente di sega generata dagli integratori dei nodi A1 - A3, rispetto alle soglie superiore e inferiore per l'apertura dei transistor in questi nodi. I transistor VT1 e VT2 sono installati su dissipatori di calore con un'area di almeno 30 cm2 ciascuno. Il convertitore è assemblato in un alloggiamento con dimensioni di 350x210x180 mm. All'interno della custodia è presente uno chassis su cui sono fissate le parti dell'alimentatore: trasformatore T1, condensatori C7, C8 con resistori che li smistano. I diodi VD3, VD4 e gli optodistori U1, U2 sono installati su un comune dissipatore nervato con dimensioni di 110x80x30 mm. Le restanti parti dell'alimentatore sono montate su un pannello in fibra di vetro di dimensioni 140x60 mm. Su una scheda simile con dimensioni di 140x110 mm sono presenti parti del convertitore stesso, ad eccezione dei potenti transistor ad effetto di campo, posti su una scheda separata delle stesse dimensioni. Ciascuno di questi transistor è dotato di un dissipatore di calore alettato separato che misura 40x30x10 mm. I punti di contatto termico dei transistor con i dissipatori di calore sono imbrattati con pasta termoconduttrice. Sul pannello frontale dell'alloggiamento è presente un interruttore SA1, portafusibili FU1 e FU2, un regolatore di frequenza di tensione trifase - un resistore variabile R2 (vedi Fig. 1) e un connettore X1 - una presa standard per il collegamento di utensili elettrici. La particolarità di questa presa è che la spina può essere collegata ad essa in due modi, fornendo un diverso ordine di sequenza delle fasi e, di conseguenza, diversi sensi di rotazione dell'albero motore. I pin della spina sono 20x6,5x1,5 mm. Il requisito principale per il connettore è una corrente consentita di almeno 25 A per fase. I microcircuiti domestici utilizzati nel convertitore possono essere sostituiti con altri importati simili: K155LAZ - 7400, K155IE4 - 7492, K155LP5 - 7486, KR140UD708 - tsA741 o NE5534. Nell'alimentatore, al posto dei diodi D243A, è possibile installare D231A e al posto degli optodistori TO125-12,5 - TO132-25. Il ponte a diodi KTs402G è sostituito da KTs405G. I restanti diodi e diodi zener sono adatti domestici o importati. Condensatore C1 (vedi Fig. 1) - film K73-17, il resto - ceramica K10-17. Adatti, ovviamente, e simili condensatori importati. Il resistore R10 nell'alimentatore è costituito da un pezzo di filo di nichelcromo con un diametro di 1,5 mm e una lunghezza di 120 ... 150 mm, attorcigliato a spirale con un diametro esterno di 10 mm. Alle estremità della spirale, i petali stagnati per i fili di saldatura sono fissati con viti e dadi M4. Resistori R11, R12 nello stesso blocco - PEV-7,5 o importati con una potenza nominale di almeno 5 watt. Il resistore trimmer R1 è un analogo importato di SPZ-19. I condensatori C1, C2 di questo blocco sono film K73-17. Condensatori di ossido: C4 - tantalio K53-18; C5, C6 - serie TEARO SE; C7, C8 - K50-18; il resto è di JAMICON. I condensatori K50-18 possono essere sostituiti da K50-37, KEA-I-10 di produzione bulgara o condensatori della norma DIN41250, prodotti nella RDT. Il convertitore è collegato alla rete con un cavo a tre fili con un filo di terra (PE) collegato alla custodia del dispositivo, al suo telaio metallico e al circuito magnetico del trasformatore T1. Quando si regola il convertitore prodotto, prima di tutto, viene applicata la tensione di alimentazione ai microcircuiti DD1-DD3 (vedi Fig. 1) e assicurarsi che sia presente una sequenza di impulsi trifase alle uscite del DD3.2-DD3.4 elementi. La resistenza variabile R2 imposta la frequenza massima degli impulsi. Quindi la tensione di alimentazione (+12 V e -12 V) viene fornita all'amplificatore operazionale DA1 nel nodo A1 e ad amplificatori operazionali simili nei nodi A2 e A3. Osservando gli impulsi triangolari alle uscite dell'amplificatore operazionale utilizzando un oscilloscopio, utilizzando il resistore di taglio R1 (vedi Fig. 2) raggiungono la loro massima simmetria rispetto al filo comune. La non identità delle forme del segnale alle uscite dei tre amplificatori operazionali può essere eliminata selezionando, entro piccoli limiti, la capacità del condensatore C3 (vedi Fig. 1) e i corrispondenti condensatori nei nodi A2 e A3. Con una diminuzione della frequenza dell'oscillatore principale, gli impulsi triangolari, dovuti al passaggio dell'amplificatore operazionale alla modalità di limitazione, assumono la forma di un trapezio, ma ciò non influisce in alcun modo sul funzionamento del convertitore, poiché la velocità di variazione della tensione negli intervalli tra le soglie rimane la stessa. Prima di collegare i collettori dei transistor VT5 e VT6 con i circuiti di gate dei transistori ad effetto di campo VT7 e VT8, è necessario collegarli temporaneamente ai suddetti collettori attraverso il circuito resistivo mostrato in fig. 3, ingresso oscilloscopio. La forma degli impulsi osservati in questo modo dovrebbe essere inversa, mostrata nell'oscillogramma più basso in Fig. 1. Se necessario, modificare la durata della pausa tra gli impulsi, selezionare il resistore R6. La sua significativa riduzione può essere ottenuta sostituendo i diodi VD1 e VD2 (contemporaneamente!) con i ponticelli. Dopo aver controllato e regolato allo stesso modo i nodi A2 e A3 e rimosso i collegamenti temporanei, è possibile applicare segnali alle porte dei transistori ad effetto di campo, come mostrato nello schema di Fig. 1, accertarsi che la forma dei segnali sulle prese della presa X1 corrisponda a quella richiesta e procedere al lavoro pratico con il convertitore. Autore: V. Kostitsyn, Biysk, territorio dell'Altai; Pubblicazione: radioradar.net
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Commenti sull'articolo: Konstantin il circuito è ovviamente ottimo e si potrebbe fare, ma invecchia.Mi serve un convertitore per 400 Hz con una potenza di 10 - 20 W per alimentare la ventola dal gruppo di raffreddamento dell'apparecchiatura.1500mm nella quantità di 5000 pezzi di di cui 0.1 in lega dura Oltre a smeriglio elettrico per affilare punte e dischi diamantati 5. Maschi da 200 a 20 mm Matrici 3 -0,3 mm CONTACT ..
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