Frekvensomriktare "FÄRDIG"
Angående filter
Jag är toalt förvirrad nu efter att läst om o tittat på filterlösningar. Någon som har några tips, idéer eller vadsohhelst? Här är några som jag stött på:(potentiometrar ska föreställa varistorer)
Jag fick tag på en Siemens-omriktare på 7,5kW. Högspänningsdelen ser ut som följer. Antar att drosslar bildar ett LC filter med några kondensatorer.
Ett schema ur boken "Värt att veta om frekvensomformare" utgiven av Danfoss. Drosslarna sitter i likspänningsledet
Schema ur Danfoss FC300 design guide. Avstämt LC-filter på matningen
Dämpning av harmoniska övertoner
Jag vill ju börja med den roliga biten snart, programmeringen
Jag fick tag på en Siemens-omriktare på 7,5kW. Högspänningsdelen ser ut som följer. Antar att drosslar bildar ett LC filter med några kondensatorer.
Ett schema ur boken "Värt att veta om frekvensomformare" utgiven av Danfoss. Drosslarna sitter i likspänningsledet
Schema ur Danfoss FC300 design guide. Avstämt LC-filter på matningen
Dämpning av harmoniska övertoner
Jag vill ju börja med den roliga biten snart, programmeringen
Senast redigerad av pheer 24 mars 2008, 19:53:47, redigerad totalt 1 gång.
Long time no update
Men här kommer en kort uppdatering. Jag har mest väntat på strömtrafos som rikkitikkitavi så vänligt skänkte. Nya kostar de ett antal hundra kronor styck exkl. moms och frakt! Så tack så mycket!
Strömtrafos:
Men jag har inte bara slöat. Jag bl.a. klippt mig och skaffat ett jobb
Vad gäller projektet så har jag läst in mig lite på dsPIC och allt ikring, ASM30 och LINK30. Resultat blev ett blev ett litet testprogram som genererar tre stycken fasförkjutna pulsbreddsmodulerade 50hz-sinusar. Oscilloskopbilden nedan visar pwm-signalerna efter ett rc-filter.
Testkoppling med dsPIC30F4011@30MIPS+rc-filter
Jag hittade lite fina pdfer på www.ieee.com som behandlar filter. Efter lite läsning har jag bestämt mig för ett enkelt lc-filter på utgången. Det kommer förhoppningsvis att skona motorn lite iaf. Drosslarna plockas från siemens-omriktaren. Kondingarna inhandlas från elfa.
Filterdrosslar:
Högspänningskretskortet ser för tillfället ut som nedan. Reläet måste bytas ut då jag slarvat lite med databladsläsningen
Strömtrafosarna ska ritas in
Högspänningskretskort
Strömtrafos:
Men jag har inte bara slöat. Jag bl.a. klippt mig och skaffat ett jobb
Vad gäller projektet så har jag läst in mig lite på dsPIC och allt ikring, ASM30 och LINK30. Resultat blev ett blev ett litet testprogram som genererar tre stycken fasförkjutna pulsbreddsmodulerade 50hz-sinusar. Oscilloskopbilden nedan visar pwm-signalerna efter ett rc-filter.
Testkoppling med dsPIC30F4011@30MIPS+rc-filter
Jag hittade lite fina pdfer på www.ieee.com som behandlar filter. Efter lite läsning har jag bestämt mig för ett enkelt lc-filter på utgången. Det kommer förhoppningsvis att skona motorn lite iaf. Drosslarna plockas från siemens-omriktaren. Kondingarna inhandlas från elfa.
Filterdrosslar:
Högspänningskretskortet ser för tillfället ut som nedan. Reläet måste bytas ut då jag slarvat lite med databladsläsningen
Strömtrafosarna ska ritas inHögspänningskretskort
Senast redigerad av pheer 24 mars 2008, 19:54:06, redigerad totalt 1 gång.
Mjukvaruupdate...
Nu är programvarorna redo för ett test, nu saknas "bara" lite hårdvara. Jag har ritat ett nytt testkort med lite billigare komponenter som jag kan testa med, väntar bara på lite småsaker från futurlec som fastnade i tullen. Här kommer lite info
dsPIC30F4011
* PWM
Sinustabell med 256 värden, 16bitars pekar -> 0,27Hz upplösning @fs(switchfrekvens)=18kHz
Inställbar fs mellan 1-100kHz
6st pwm-utgångar 3*(lowside + highside).
Korrigering för V/f och matningsspänning.
* AD
10 bitar
Samtida sampling av fyra analoga signaler (3 * ström + en fjärde)
Samma frekvens som pwm (behövs först vid vektorreglering)
* RS232
Kommunikation med pc-programvara, 115kbps (ingen crc än)
* PID
ts=1ms
(har dock inte fixat nån varvtalsmätare än)
* LCD
80 teckens "timerstyrd" fifobuffer
Varför? 40us = lång tid @ 30MIPS
Som det ser ut nu tar programmet <5% cputid (fs=18kHz) , ca 8% av programminnet (48kB) och ca 11% av ramminnet(2kB). Så det finns gott om utrymme att lägga till fler funktioner.
PC-program
Programmet kan användas för styrning, konfigurering och visning av kurvor. Se skärmdumpar:
Driftinfo
Parameterlista, fler parametrar lär väl behöva läggas till vartefter jag kommer på eller funktioner kommer till:
Visning av kurvor, L1 är jag som skruvar lite på en pot. Har skrivit plotklassen själv så den saknar en hel del funktioner, men det kommer:
Info:
Jag börjar bli riktigt sugen att testa nu! Det visade sig bli ett mastodontprojekt (med mina mått mätt iaf, kanske inte så oväntat heller). Men förhoppningsvis kan jag posta lite resultat och bilder om ett par veckor.
dsPIC30F4011
* PWM
Sinustabell med 256 värden, 16bitars pekar -> 0,27Hz upplösning @fs(switchfrekvens)=18kHz
Inställbar fs mellan 1-100kHz
6st pwm-utgångar 3*(lowside + highside).
Korrigering för V/f och matningsspänning.
* AD
10 bitar
Samtida sampling av fyra analoga signaler (3 * ström + en fjärde)
Samma frekvens som pwm (behövs först vid vektorreglering)
* RS232
Kommunikation med pc-programvara, 115kbps (ingen crc än)
* PID
ts=1ms
(har dock inte fixat nån varvtalsmätare än)
* LCD
80 teckens "timerstyrd" fifobuffer
Varför? 40us = lång tid @ 30MIPS
Som det ser ut nu tar programmet <5% cputid (fs=18kHz) , ca 8% av programminnet (48kB) och ca 11% av ramminnet(2kB). Så det finns gott om utrymme att lägga till fler funktioner.
PC-program
Programmet kan användas för styrning, konfigurering och visning av kurvor. Se skärmdumpar:
Driftinfo
Parameterlista, fler parametrar lär väl behöva läggas till vartefter jag kommer på eller funktioner kommer till:
Visning av kurvor, L1 är jag som skruvar lite på en pot. Har skrivit plotklassen själv så den saknar en hel del funktioner, men det kommer:
Info:
Jag börjar bli riktigt sugen att testa nu! Det visade sig bli ett mastodontprojekt (med mina mått mätt iaf, kanske inte så oväntat heller). Men förhoppningsvis kan jag posta lite resultat och bilder om ett par veckor.
Senast redigerad av pheer 24 mars 2008, 19:54:27, redigerad totalt 1 gång.
Ett par tips som kan vara väl värt att tänka på (dvs, det här fick jag problem med 
)
Titta en gång till på ditt LC-filter. Det tycker jag inte ser helt rätt ut. Normalt sett brukar man bygga ett serieresonant filter som dödar ut 2*fs-komponenten. Mycket mer brukar inte behövas om man inte ska duktigt elaka prylar på utgången, typ svetsar och liknande. Fördelen med ett serieresonant filter är att det i princip inte blir någon effektutveckling i det.
Jag tror att du skulle må bra av lite överspänningssnubbers och av några skyddszeners över styrningen av igbt:erna. Ta två motriktade zeners och sätt mellan emitter och gate på igbt:n så att du skyddar mot gateöverspänningar. Lämpligt att sätta så nära transistorn som möjligt, så det borde du ha på det här kortet.
Sen till sist ska du se till att ha så korta anslutningar till transistorn som möjligt. En serieinduktans här är väldigt förödande för strömkapaciteten. Dessutom leder de till att gatekondensatorn inte får tillräckligt med ström för att snabbt dra upp spänningen. När jag byggde räknade jag med att jag ville ha 100 V/µs och vid en 3-4 A är inte det helt lätt när ledningen är en meter.
Och så till slut ett litet tips som du säkert redan tänkt på. Kortslut inte nån av de fyra matningarna till drivkretsarna. Igbt:erna mår inte det minsta bra av att få 500 V på gaten...
Edit:
Glömde ju säga hur jäkla koolt det var också, bygget. Blir ruggigt sugen på att börja igen jag också(tvungen att kladda om drivkortet
).
)Titta en gång till på ditt LC-filter. Det tycker jag inte ser helt rätt ut. Normalt sett brukar man bygga ett serieresonant filter som dödar ut 2*fs-komponenten. Mycket mer brukar inte behövas om man inte ska duktigt elaka prylar på utgången, typ svetsar och liknande. Fördelen med ett serieresonant filter är att det i princip inte blir någon effektutveckling i det.
Jag tror att du skulle må bra av lite överspänningssnubbers och av några skyddszeners över styrningen av igbt:erna. Ta två motriktade zeners och sätt mellan emitter och gate på igbt:n så att du skyddar mot gateöverspänningar. Lämpligt att sätta så nära transistorn som möjligt, så det borde du ha på det här kortet.
Sen till sist ska du se till att ha så korta anslutningar till transistorn som möjligt. En serieinduktans här är väldigt förödande för strömkapaciteten. Dessutom leder de till att gatekondensatorn inte får tillräckligt med ström för att snabbt dra upp spänningen. När jag byggde räknade jag med att jag ville ha 100 V/µs och vid en 3-4 A är inte det helt lätt när ledningen är en meter.
Och så till slut ett litet tips som du säkert redan tänkt på. Kortslut inte nån av de fyra matningarna till drivkretsarna. Igbt:erna mår inte det minsta bra av att få 500 V på gaten...
Edit:
Glömde ju säga hur jäkla koolt det var också, bygget. Blir ruggigt sugen på att börja igen jag också(tvungen att kladda om drivkortet
).
Ursäkta att jag lånar din väldigt intressanta tråd men jag har en liten fråga som åtminstone handlar om en frekvensomvandlare så helt OT är det ju inte.
Inhandlade väldigt billigt en frekvensomvandlare på ebay men nu vill jag bara kolla med starkströmskillarna innan jag kopplar in den. Visst är det väl bara att koppla in den på vanlig 3-fas 16A? Den ska ju delta-kopplas för det finns ingen nolla --> 400V mellan faserna. Ändå står det:
Input: AC 3PH 200-230V 50/60Hz 3.3A
Bild här
"Jag anar ugglor som får kläder" © NileCity 105,6
Tacksam för svar!
Inhandlade väldigt billigt en frekvensomvandlare på ebay men nu vill jag bara kolla med starkströmskillarna innan jag kopplar in den. Visst är det väl bara att koppla in den på vanlig 3-fas 16A? Den ska ju delta-kopplas för det finns ingen nolla --> 400V mellan faserna. Ändå står det:
Input: AC 3PH 200-230V 50/60Hz 3.3A
Bild här
"Jag anar ugglor som får kläder" © NileCity 105,6
Tacksam för svar!
Visst är det väl bara att koppla in den på vanlig 3-fas 16A?
Hade det inte stått "..200-230V" utan 380V så hade jag också varit säker på det.
Det enda sätt som jag kan komma på att man kan få 230v från en fas är att använda nollan för mellan faserna är det ju 400v. Kopplar man in 3st 400v faser så blir den ju då också matad med 400v och inte 230v som det verkar som den skall. Knepigt..
Hade det inte stått "..200-230V" utan 380V så hade jag också varit säker på det.
Det enda sätt som jag kan komma på att man kan få 230v från en fas är att använda nollan för mellan faserna är det ju 400v. Kopplar man in 3st 400v faser så blir den ju då också matad med 400v och inte 230v som det verkar som den skall. Knepigt..
Köpte den från Tyskland. Har läst databladet ordentligt nu och det är Japansk standard på den.
Men det står också "Use R and S for single-phase operation. Ingångarna heter alltså R, S, T i motsats till L1, N/L2, L3 på den europeiska burken.
Detta borde ju betyda att jag kan köra den på ett vanligt vägguttag?
Men det står också "Use R and S for single-phase operation. Ingångarna heter alltså R, S, T i motsats till L1, N/L2, L3 på den europeiska burken.
Detta borde ju betyda att jag kan köra den på ett vanligt vägguttag?
Tack för tipsen Millox! De kan behövas, det där med filter har jag inte så bra koll på. Vet faktiskt inte varför jag ritade som jag gjorde, för på testkortet som jag ritat nu har jag gjort annorlunda.
Att snubba gaten har jag missat, tror du att det behövs med en bootstrap driv-ic? Jag har inte läst något om det i datablad eller appnotes. Tänkte använda ir2136.
Hade du en meter långa ledningar till gaten?
Eller var det bara ett exempel? På testkortet kommer de att bli kortare än 10cm.
Nu blev jag väldigt nyfiken på ditt bygge, berätta mer. Drivning, filter, cpu, bilder m.m. Blev det färdigt så att du prövade på en motor?
Testkort:
Att snubba gaten har jag missat, tror du att det behövs med en bootstrap driv-ic? Jag har inte läst något om det i datablad eller appnotes. Tänkte använda ir2136.
Hade du en meter långa ledningar till gaten?
Eller var det bara ett exempel? På testkortet kommer de att bli kortare än 10cm.Nu blev jag väldigt nyfiken på ditt bygge, berätta mer. Drivning, filter, cpu, bilder m.m. Blev det färdigt så att du prövade på en motor?
Testkort:
Senast redigerad av pheer 24 mars 2008, 19:54:54, redigerad totalt 1 gång.
För min del är det snubbers som är det problematiska. Jag tycker inte om dem helt enkelt
Jag vet inte direkt om det behövs snubbers till gaten. Jag skulle ändå sätta dit dem för att minska risken för problem med svängningar. Det kan ändå innebära problem redan vid väldigt korta ledningslängder. Vid runt 3 cm har du ändå 1 nH induktans eller så... Zeners för överspänningsskydd är i det närmaste obligatoriskt om man inte vill förstöra fina igbt:er.
Att ha en meter ledning till gate var bara ett exempel, men inte så långsökt som det låter. Jag hittade en omriktare här som hade 1.5 m ledning till basen(använder darlington-bjt:er). Den hade visserligen 6 rejäla moduler och pallade i storleksordningen 300 A, men det visar på att det ändå går att hitta sådana lösningar.
Min lösning bygger på en-fas byggdelar som jag sedan tänkt bygga 3 (eller 6 kanske) av. Försörjningen av drivsteget kommer att ske genom en flyback som sitter direkt på samma kort. Min plan var att skippa drivkretsar helt, utan bara köra på totempålar. Det blir lite dyrare och lite pilligare, men jag tyckte inte att någon av de drivkretsarna jag hittade hade tillräckligt bra prestanda. På kortet kommer en mega8 att sitta för att dels styra flybacken och dels göra lite enkel övervakning av bland annat temperatur, ström och liknande.
På korten kommer jag bara att sätta snubberkretsar som filterlösning. Förhoppningsvis slipper jag helt filter på utgången, men det måste jag mäte lite på innan jag tar ett slutgiltigt beslut på.
Motorn jag har är en 30kW låda jag planerat att bygga en generator av så småningom så jag kommer framförallt att behöva tillhandahålla en massa reaktiv effekt från omriktaren. Styrningen implementerar jag nog i en sam7:a för att få bra kommunikationsmöjligheter med omvärlden samt mycket prestanda över efter vektorstyrningen som skall styra motorn.
Sist slutade det med att jag svor en massa över att avr-isp-headern kräver 2-sidigt kort eftersom den ska ha tåtar över hela kretsen för att funka. Försökte in i det längsta med att rita ensidigt, men när jag insåg att det inte gick tröttnade jag. Får la köra autoroutern på det eller nått
För kommunikationen av styrsignalerna för transistorerna lutar det åt att jag kör över vanlig cat6, eventuellt med en 1MHz modulationsfrekvens. Beror lite på om jag kör med optokopplare eller signaltrafos. Signaltrafos är ju klart bättre, men det känns lättare med optokopplare. Ett alternativ jag lutat åt tidigare är att köra det över fiber. Har en massa sånt liggande, men jag tror det blir lite väl mycket som går åt. Blir ju en mottagare och en sändare för varje transistor. Med 12 transistorer har jag nog förbrukat hela förrådet, och då har man ingen snabb returväg kvar.
Det enda jag inte riktigt funderat ut än är hur jag ska begränsa spänningen på likspänningsledet. Första tanken var att använda en bromsresistor, men jag är inte så attraherad av idén att bränna en massa effekt, så jag undrar om det inte lutar åt att ha 2 omriktare (anledningen till att göra 6 kort enligt ovan) och låta den ena hålla spänningen och den andra styra motorn.
Lite info om hur jag tänkt. Jag ska lägga upp kort och liknande sen, men de får bli klara först och det är massa tentor just nu ;-(
Jag vet inte direkt om det behövs snubbers till gaten. Jag skulle ändå sätta dit dem för att minska risken för problem med svängningar. Det kan ändå innebära problem redan vid väldigt korta ledningslängder. Vid runt 3 cm har du ändå 1 nH induktans eller så... Zeners för överspänningsskydd är i det närmaste obligatoriskt om man inte vill förstöra fina igbt:er.
Att ha en meter ledning till gate var bara ett exempel, men inte så långsökt som det låter. Jag hittade en omriktare här som hade 1.5 m ledning till basen(använder darlington-bjt:er). Den hade visserligen 6 rejäla moduler och pallade i storleksordningen 300 A, men det visar på att det ändå går att hitta sådana lösningar.
Min lösning bygger på en-fas byggdelar som jag sedan tänkt bygga 3 (eller 6 kanske) av. Försörjningen av drivsteget kommer att ske genom en flyback som sitter direkt på samma kort. Min plan var att skippa drivkretsar helt, utan bara köra på totempålar. Det blir lite dyrare och lite pilligare, men jag tyckte inte att någon av de drivkretsarna jag hittade hade tillräckligt bra prestanda. På kortet kommer en mega8 att sitta för att dels styra flybacken och dels göra lite enkel övervakning av bland annat temperatur, ström och liknande.
På korten kommer jag bara att sätta snubberkretsar som filterlösning. Förhoppningsvis slipper jag helt filter på utgången, men det måste jag mäte lite på innan jag tar ett slutgiltigt beslut på.
Motorn jag har är en 30kW låda jag planerat att bygga en generator av så småningom så jag kommer framförallt att behöva tillhandahålla en massa reaktiv effekt från omriktaren. Styrningen implementerar jag nog i en sam7:a för att få bra kommunikationsmöjligheter med omvärlden samt mycket prestanda över efter vektorstyrningen som skall styra motorn.
Sist slutade det med att jag svor en massa över att avr-isp-headern kräver 2-sidigt kort eftersom den ska ha tåtar över hela kretsen för att funka. Försökte in i det längsta med att rita ensidigt, men när jag insåg att det inte gick tröttnade jag. Får la köra autoroutern på det eller nått
För kommunikationen av styrsignalerna för transistorerna lutar det åt att jag kör över vanlig cat6, eventuellt med en 1MHz modulationsfrekvens. Beror lite på om jag kör med optokopplare eller signaltrafos. Signaltrafos är ju klart bättre, men det känns lättare med optokopplare. Ett alternativ jag lutat åt tidigare är att köra det över fiber. Har en massa sånt liggande, men jag tror det blir lite väl mycket som går åt. Blir ju en mottagare och en sändare för varje transistor. Med 12 transistorer har jag nog förbrukat hela förrådet, och då har man ingen snabb returväg kvar.
Det enda jag inte riktigt funderat ut än är hur jag ska begränsa spänningen på likspänningsledet. Första tanken var att använda en bromsresistor, men jag är inte så attraherad av idén att bränna en massa effekt, så jag undrar om det inte lutar åt att ha 2 omriktare (anledningen till att göra 6 kort enligt ovan) och låta den ena hålla spänningen och den andra styra motorn.
Lite info om hur jag tänkt. Jag ska lägga upp kort och liknande sen, men de får bli klara först och det är massa tentor just nu ;-(
