Частотный преобразователь

[victors60]

DC-AC добрый день, давно не выходил, вот случай подвернулся задать пару вопросов. Сделал несколько экземпляров ЧП, один успешно трудится на компрессоре,(2,2кВт, 2900об, FGA25 Китай по одному в плече ). Как раз этот экземпляр последнее время перестал радовать, но ничего не вылетело. Проблема в том, что показания на инд стали бегать , но обороты стабильные. Корпус использовал от блока питания АТХ ( другие сделаны в пластиковых корпусах и таких проблем не наблюдалось), все вмещается и плата основная и платы показометра и задатчика, иногда даже рукой дотрагиваешься до индикатора , изменения происходят, Понятно, что наводки, но как бороться? Интересует одно-это что сам корпус ни с чем не соединяется, полностью изолирован, может надо соединить с массой 24В? Y кондерами? Может что подсоветуете? И еще, решил больше с китаецкими транзисторами не заморачиваться, а сделать на нормальных. Вот есть доступные экземпляры FGL40N120ANDTU, IRG4PH40KDPBF, IKW15N120H3? IRG7PH46UDPBF что про них скажете, в даташите особо не рублю, и как определять резисторы базовые, по графикам в даташите? есть такие там. И по каким цифрам судить о скорострельности( какие подходят?) ЧП будут работать с прошивками до 4кВт, 75Гц . Еще раз спасибо за конструкцию, интересная и, в принципе, не сложная.

Фото без лицевой панели.
[size=85][color=gree[url=http://img.radiokot.ru/files/125930/medium/1lkqgk8ldh.JPG]n]Добавлено after

[wendom]

DC-AC, подскажите пожалуйста значения резисторов на затворах для модуля 6MB150L-1200. И чтобы не задавать больше подобные вопросы не могли бы вы подсказать какой параметр в даташите смотреть на модули и транзисторы для подбора номинала резистора.
Модуль будет использован в 3 фазы - 3 фазы частотнике для мощного сверлильного станка. 5.5 квт я думаю потянет этот модуль?

[Михайлик]

Не автор, но позволю себе ответить про резисторы затвора.
Чем мощнее транзистор, тем больше ёмкость затвора - по своей конструкции мощный полевик это сотни маленьких в параллель. Для быстрого открывания требуется быстрый заряд затвора, поэтому для мощных ключей уменьшают номинал резистора, но растёт ток заряда. Вот, кстати, почему у автора стоят драйвера с вых. током 2 А. Получаем 24 В / 2 А = 12 Ом. Меньше не стоит, драйвер не спалите (обычно внутри есть ограничение тока), но греться будет больше. Так что в ДШ смотрим входную ёмкость затвора и сравниваем с похожими ключами.
Для маломощных ключей ставить малые резисторы затвора тоже не стоит, т.к. слишком малое время включения тоже вызывает проблемы. В теме этот вопрос уже поднимался.

[wendom]

Михайлик, большое спасибо, теперь стало понятно. Как считаете выдержит ли резистор 0,1 Ом 20 вт на шунте ток в 25 ампер - планирую охлаждать его миниатюрным вентилятором. Реле нашел советское на 4 пары контактов по 6 ампер - хочу собрать контакты в параллель, думаю хватит с запасом т.к. в трехфазнике заряд идет только по одной фазе.

[DC-AC]

что наводки, но как бороться?

Возможно добавить конденсаторов плёнок на DC-шину, увеличить затворные резисторы - это снизит помехи, дальше провода сигнальные на показометр возможно проложить в другом месте, конденсаторы показометра С2, С3, С4 должны стоять как можно ближе к ножкам без доп. петель. Минус показометра надо подключать ближе к моторному контроллеру, без обхода контура по плате.

смотрим входную ёмкость затвора и сравниваем с похожими ключами

Да, это самый простой способ, особенно для мощных ключей, если затвор более 10-15нф, то оставляется резистор 10Ом и работаем. Более тонко с увеличением резистора. Ниже текст по поводу выбора транзисторов и затворных резисторов. Получилось написать много, но может так будет что-то яснее.

Спойлер

Для начала ориентируемся на надпись Applications - применение (под чего этот прибор предназначен),
желательна надпись MOTORCONTROL, MOTORDRIVE, а также надпись HARD SWITCHING - что означает режим жесткого переключения. В частотнике именно такой режим. При этом ключи и диоды работают на обрыв и подхват полного тока двигателя, происходят процессы обратного восстановления диодов.
Транзисторы с надписями SOFT SWITCHING - мягкое или
лёгкое переключение - применять в частотнике не рекомендуется.
Выбор по току был описан ранее.
Затворный резистор ниже 10 ом делать не следует, а увеличивать нужно, если требуется снизить скорость переключений в необходимо-достаточный оптимум.
Слишком быстро - это сильные ВЧ помехи, всплески напряжений, повышаются емкостной ток утечки кабеля и износ изоляции двигателя. Слишком медленно - потери на переключение возрастают, снижается пропускная способность по мощности и частоте ШИМ, можем не вписаться в мертвое время.. Из некоторых расчётов и опытной наработки получены примерные значения скоростей коммутации для надёжной работы ключей напряжением 1200В, простым незамысловатым навесным монтажом DC звена с питанием 300В, без снабберов и работой кабелем на двигатель.
Параметры, определяющие скорость переключения - это время нарастания тока Rise time (когда ключ работает на подхват тока) и время спада тока Fall time (когда ключ работает на обрыв тока). Есть ещё времена задержки перед этими нарастаниями и спадами, но более важны именно первые.
Эти параметры приводятся в datasheet для разных температур, для чёткого значения тока и режима работы затвора (0-15В, +-15В).
При этом указывается и величина затворного резистора, с которым были измерены эти временные характеристики.
Примерная скорость переключения равна отношению величины указанного коммутируемого тока на величину Rise time для скорости включения или на величину Fall time для скорости выключения. Двухполярная раскачка, если параметры указаны для режима 0-15В, добавляет задержки открытия, но на скорость включения почти не влияет, а скорость выключения ускоряет, примерно как с почти вдвое меньшим затворным резистором. Скорость зависит также от текущего тока нагрузки, но для упрощения выбираем тяжелый режим и ток, указанный в datasheet.
Скорость включения указанного в datasheet тока желательна меньше 0,5А/нс, а скорость выключения меньше 0,15А/нс. (это 500А/мкс и 150А/мкс соответственно).
Если полученные величины выходят за рамки, то желательно снижать скорость путём увеличения сопротивления затворного резистора. Для 600В ключей необходимо снижать параметры скорости минимум в 2 раза, поэтому ставим резисторы 47Ом и более.
При питании звена 530В, рекомендуется также небольшое снижение скоростей коммутации.
Для PH50UD - скорость включения при штатной схеме драйвера восьмикрута примерно как раз 400-500А/мкс, скорость выключения примерно 120А/мкс, при токах в 20А, а у PH50KD - включение медленнее 130-150А/мкс, выключение 120-130А/мкс.

6MBI50L-1200

50А хороший модуль, ему можно поставить штатно 25Ом и пусть работает, так меньше помех, а частота ШИМ достаточно низкая. При питании от 380В он легко вытянет 5кВт.
Резистор выдержит, там при 5квт загрузки ток примерно ампер под 12-15, при звене 530В. Реле надо с двумя контактами для заряда от 380 с гасящим конденсатором.

[Михайлик]

DC-AC, Вы писали:
"Двухполярная раскачка, если параметры указаны для режима 0-15В, добавляет задержки открытия, но на скорость включения почти не влияет, а скорость выключения ускоряет, примерно как с почти вдвое меньшим затворным резистором."
Но мы имеем дело с IGBT, а не с полевиками... У первых из-за основных носителей имеем "хвост" при закрытии. Из материалов IR

dt93-3.pdf

(69.45 КБ) 469 скачиваний

читаем

Резистор затвора.jpg

(48.6 КБ) 1069 скачиваний

и двуполярная раскачка вряд ли ускоряет закрытие IGBT...

[DC-AC]

Пусть уж не лукавят, что не управляется. Мы не можем ускорить быстрее, чем может транзистор, да, а замедлить можно. Какой-то больше, какой-то меньше, но в основном энергия потерь выключения (а это нахождение ключа в линейном режиме) чётко увеличивается при увеличении величины затворного резистора. Увеличивается меньше чем энергия потерь на включение, но увеличивается. Обычно на каком-то значении резистора потери становятся равными и затем кривые расходятся.
Токовый хвост почти победили. Если мы имеем какое-то время спада при разряде с +15 в 0 и резисторе 10Ом, то такое-же время получим с резистором 20Ом при перезаряде в - 10В. При разряде с +15 в 0 и резисторе 20Ом спад тока будет медленнее. Поэтому при раскачке двухполярным сигналом - скорость включения определяется величиной резистора затвора, а скорость выключения половиной величины сопротивления этого-же резистора затвора.

[victors60]

DC-AC, спасибо за немного теории. Когда учился, преды повторяли, что все знать не возможно, надо знать где найти ответ, и не бояться спрашивать. И про помехи, вот как раз-то минусы двух плат и разнесены и образуют петлю. Спасибо, будем работать.
http://img.radiokot.ru/files/125930/1llxke14kv.JPG

[svenn]

Приемлема установка резистора на 2,2кОм (тот что рядом с P6ke350a)?
Или лучше устанавливать 2кОм или меньше?

[dima842]

Рядом это где ???
На ГЛУПЫЕ вопросы глупые ответы

Вот ни разу тут 2-2,2кОм не увидел

[svenn]

Откуда у вас схема?

[Михайлик]

DC-AC, в целом Вы были правы.
Погонял модельку в МС9

IGBT.rar

(11.98 КБ) 558 скачиваний

(меняем расширение на .CIR)
Биполярная раскачка не укорачивает "хвост", но уменьшает время задержки выключения за счёт уменьшения времени разряда затвора. Кстати, в общем-то логично, это время задержки можно уменьшить для однополярной раскачки уменьшением управляющего напряж. Для 12 В (вместо 15 В) это уже заметно...

[olegators68]

Ну описсано про эффект мюллера, большая лужа.
Орден за тему, и не менее человку надо давать, а карма, у кораблей.

[sh_adv]

Собрал вариант "50-75Гц с крутилкой и 2 контактами управления для токарного+"

Рискнул поставить 25N120ND. О том, что их сильно ругают, прочитал уже позже, когда заказал.
На лампочках было нормально, на станке пробило пару транзисторов ну и т.д. -выгорел канал.
Восстановил, провел испытания на токарном станке ТВ-4 с мотором 550Вт. Все очень красиво,
НО! Если снизить частоту до критической 1Гц, то происходит останов двигателя и зависание контроллера. Лечится только
полным выключением питания.

Вопрос-просьба к автору в двух вариантах:
1. Можно ли скомпилить для меня, а может и другим пригодится, вариант прошивки с чатотами не от 1 до 75, а от 5-10Гц до 75
или
2. Прошу подсказать какой параметр поменять в исходнике ( номер строки и что поменять), а так же в какой проге скомпилить.

Очень прошу не сочесть мою просьбу за неслыханную наглость, т.к. она вызвана практическим применением.
Очень просто скрутить частоту до 1 и получить останов. Даже 4-5 гц по минимуму было бы спасением от останова.
Проверено - на 2 гц мотор еще крутится, но выставить крутилкой тяжело.

[Pavel_v]

Дык просто ограничь крутилку вниз доп. сопротивлением. Там же сигнал 0-5V.

[DC-AC]

Биполярная раскачка не укорачивает "хвост"

Да, это так, на сам хвост мы уже повлиять не можем, это каков сам транзистор и его температура, но до хвоста замедлить можно и du/dt и сам спад до какого-то уровня. Примерно вот так я представляю упрощенно и с эффектом "Мюллера" жесткую коммутацию индуктивного тока при разряде в 0 и разряде в минус (быстрее маркером нарисовать )

Приемлема установка резистора на 2,2кОм (тот что рядом с P6ke350a)?

Да, лишь немного больше будет напряжение срабатывания защиты по перенапряжению звена.

Если снизить частоту до критической 1Гц, то происходит останов двигателя и зависание контроллера

Это неправильная работа и её нужно устранить, либо помехи, либо может прошился неправильно, странно
Прошивки ломать не надо, пуск должен всегда идти с минимума, сразу на высокую частоту - будет бросок тока. А вот если нужно практически ограничить низ, то отличное решение

просто ограничь крутилку вниз доп. сопротивлением

[sh_adv]

Благодарю за подсказку насчет ограничения оборотов снизу. Правда, просто добавочный резистор вопрос не решил, пришлось городить еще подстроечник. Зато появилась возможность настройки стартовой частоты. Поставил 8Гц -все отлично огарничивает.

Вот теперь нужна помощь.
В процессе эксплуатации станка с двигателем 550Вт на любых режимах, будь то под нагрузкой или без, происходит останов и переход на частоту 1 Гц. Ни на какое управление не реагирует, включая ресет. Ошибку не показывает. Помогает только выключение-включение общего питания. У кого какие есть идеи? Подскажите в каком направлении копать. Заранее благодарю всех.

[DC-AC]

происходит останов и переход на частоту 1 Гц. Ни на какое управление не реагирует, включая ресет...

Можете объяснить более подробно или показать на видео как и при каких обстоятельствах это происходит?
Работает-ли кнопка сброс вообще и что показывает индикатор, когда она нажата?

[ZIPMan111]

Люди добрые, могло ли у меня выхлестнуть диодный мост? Подключил китайский БП сразу после банок. В инструкции к БП написано что его стартовый ток может достигать 30А. При включении частотника немного поморгал светодиод "готовность", потом в силовой части что-то бахнуло и все погасло. После этого запитал БП напрямую от сети. Готовность моргает, на банках напряжения нет вообще и греется R48

Сбегал за новым мостом и снова он бабахнул. Начал искать КЗ и обнаружил что на 3 и 4 ключах все ножки звонятся между собой. Выпаял их. Звонятся. На платах все нормально. Интересно теперь, кто же все-таки виноват, ключи или блок питания, влюченный после банок?

[pvit]

DC-AC, а можете по общим вопросам проконсультировать?

Вот есть простой моторчик, постоянного тока. Обороты меряем таходатчиком, стабилизируем обороты через ПИД. Допустим, хочется еще ограничить максимальную (потребляемую) мощность сверху. Это технически возможно сделать корректно без двойного ПИД-а или нет? Теоретически кажется, что можно поставить микшер перед ПИД-ом, но что-то у меня не получается нужного эффекта добиться.

PS. На самом деле моторчик переменного тока с подмагничиванием, и обороты меряем по BackEMF, но я специально упростил чтобы осталась только суть проблемы.