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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Convertidor de tensión de red monofásica a trifásica con una frecuencia de 50-400 Hz. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Convertidores de tensión, rectificadores, inversores Este convertidor está diseñado para alimentar motores eléctricos asíncronos trifásicos de hasta 1000 W a 36 y 42 V a una frecuencia nominal de hasta 400 Hz desde una fuente de alimentación doméstica. Dichos motores se usan comúnmente en herramientas eléctricas portátiles industriales. Las características distintivas de este dispositivo son las dimensiones relativamente pequeñas y la capacidad de conectar motores con diferentes frecuencias nominales, así como cambios dentro de ciertos límites de la velocidad del eje del motor mediante el ajuste de la frecuencia de la tensión de alimentación. Con la adecuada sustitución del transformador y demás elementos de las unidades de potencia, el convertidor puede adaptarse para alimentar motores con diferente tensión nominal y mayor potencia.
El circuito convertidor se muestra en la fig. 1. En los elementos lógicos DD1.1, DD1.2, DD1.4, se ensambla un multivibrador, cuya frecuencia de oscilación se puede cambiar mediante una resistencia variable R2 dentro de 150 ... 1200 Hz. La frecuencia de la secuencia de pulsos trifásicos formada por el nodo en los microcircuitos DD2, DD3 y el elemento DD1.3, y el voltaje trifásico de salida es tres veces menor: 50 ... 400 Hz. Para cambiar a otro intervalo de frecuencia, deberá cambiar la capacitancia del capacitor C1. Los nodos A3.2-A3.4 están conectados a las salidas de los elementos DD1-DD3. formando la tensión de las fases A, B y C, suministrada al motor eléctrico a través del conector X1. Dado que estos nodos son exactamente iguales, considere el circuito de solo uno de ellos: A1. Su trabajo se explica en la Fig. 1 formas de onda de señales en puntos característicos. Se ensambla un integrador en el amplificador operacional DA1, que convierte los pulsos rectangulares en un voltaje de diente de sierra simétrico. Los transistores VT1, VT3, VT5, VT8 están abiertos cuando el voltaje en la salida del amplificador operacional es mayor que Unop1. En la salida del modelador, el voltaje en este estado es cercano a -20 V. Cuando el voltaje de salida del el amplificador operacional es más bajo que Upor.2, los transistores VT2, VT4, VT6, VT7 y el voltaje en la salida del modelador se convierte en +20 V. En valores de voltaje intermedios (entre Upor.1 y Upor2) en la salida del amplificador operacional, todos los transistores del modelador están cerrados y el cable de fase A está desconectado de las fuentes de voltaje de +20 V y -20 V. Dado que pasa algún tiempo entre el cierre de un grupo de transistores y la apertura de otro, debido a la diferencia en los umbrales y la tasa de cambio de voltaje en la salida del integrador, la apertura simultánea de todos los transistores con el flujo de corriente "a través" a través de ellos es excluido.
El circuito de alimentación del convertidor se muestra en la fig. 2. Posee un transformador T1 con una capacidad total de 800 VA. Esto le permite alimentar tales herramientas eléctricas trifásicas a una frecuencia nominal de 200 Hz desde el convertidor, como el taladro IE-1025A, la llave IE-3601B, la amoladora IE-2004B, etc. Devanado II de este transformador con un voltaje de 30 V está diseñado para una corriente de 20 A, y la tensión del devanado III 36 V - para una corriente de 0,5 ... 0,8 A. Si el transformador seleccionado no tiene devanado III, se puede obtener una tensión alterna de 36 V de un transformador de baja potencia separado. Un rectificador controlado basado en diodos VD1, VD4 y optodistores U5, U1 está conectado al devanado II del transformador T2. Con la ayuda de un nodo en el transistor VT3, el encendido de los voltajes de salida de +20 V y -20 V, que alimentan los potentes transistores del convertidor, se retrasa 1 ... 2 s con respecto al resto de los voltajes de salida del bloque. Esto se hace para que la formación de una secuencia trifásica de pulsos tenga tiempo de tomar un carácter estacionario antes de que los nodos poderosos comiencen a funcionar. La resistencia R10 está diseñada para limitar la corriente de arranque del motor. Los voltajes de salida restantes se obtienen del rectificador en el puente de diodos VD2, que opera desde el devanado III del transformador T1. Preste atención al regulador de voltaje para microcircuitos digitales. Los 5 V requeridos para esto se forman sumando dos voltajes de diferente polaridad obtenidos de los estabilizadores en los transistores VT1 y VT2. La resistencia trimmer R1 regula estos voltajes, manteniendo su suma sin cambios. Esto es necesario para lograr la simetría del voltaje de diente de sierra generado por los integradores de los nodos A1 - A3, en relación con los umbrales superior e inferior para abrir transistores en estos nodos. Los transistores VT1 y VT2 se instalan en disipadores de calor con un área de al menos 30 cm2 cada uno. El convertidor está montado en una carcasa de dimensiones 350x210x180 mm. Dentro de la caja hay un chasis en el que se fijan las partes de la fuente de alimentación: transformador T1, condensadores C7, C8 con resistencias que los derivan. Los diodos VD3, VD4 y los optodistores U1, U2 están instalados en un disipador de calor acanalado común con dimensiones de 110x80x30 mm. Las partes restantes de la fuente de alimentación están montadas en una placa de fibra de vidrio de 140x60 mm. En una placa similar con dimensiones de 140x110 mm hay partes del propio convertidor, a excepción de los potentes transistores de efecto de campo, colocados en una placa separada de las mismas dimensiones. Cada uno de estos transistores está equipado con un disipador de calor separado con aletas que mide 40x30x10 mm. Los lugares de contacto térmico de los transistores con disipadores de calor están manchados con pasta conductora de calor. En el panel frontal de la carcasa hay un interruptor SA1, portafusibles FU1 y FU2, un regulador de frecuencia de voltaje trifásico, una resistencia variable R2 (ver Fig. 1) y un conector X1, un enchufe estándar para conectar herramientas eléctricas. La peculiaridad de este enchufe es que el enchufe se puede conectar a él de dos maneras, lo que proporciona un orden diferente de secuencia de fases y, en consecuencia, diferentes direcciones de rotación del eje del motor. Los pines del enchufe son de 20x6,5x1,5 mm. El requisito principal para el conector es una corriente admisible de al menos 25 A por fase. Los microcircuitos domésticos utilizados en el convertidor se pueden reemplazar con similares importados: K155LAZ - 7400, K155IE4 - 7492, K155LP5 - 7486, KR140UD708 - tsA741 o NE5534. En la fuente de alimentación, en lugar de diodos D243A, puede instalar D231A, y en lugar de optodistores TO125-12,5 - TO132-25. El puente de diodos KTs402G se reemplaza por KTs405G. Los diodos restantes y los diodos zener son adecuados nacionales o importados. Condensador C1 (ver Fig. 1) - película K73-17, el resto - cerámica K10-17. Adecuado, por supuesto, y condensadores importados similares. La resistencia R10 en la fuente de alimentación está hecha de una pieza de alambre de nicromo con un diámetro de 1,5 mm y una longitud de 120 ... 150 mm, retorcida en espiral con un diámetro exterior de 10 mm. En los extremos de la espiral, los pétalos estañados para soldar alambres se fijan con tornillos y tuercas M4. Resistencias R11, R12 en el mismo bloque: PEV-7,5 o importadas con una potencia nominal de al menos 5 vatios. La resistencia de ajuste R1 es un análogo importado de SPZ-19. Los condensadores C1, C2 de este bloque son la película K73-17. Condensadores de óxido: C4 - tantalio K53-18; C5, C6 - serie TEARO SE; C7, C8 - K50-18; el resto son de JAMICON. Los condensadores K50-18 pueden ser reemplazados por K50-37, KEA-I-10 de producción búlgara o condensadores del estándar DIN41250, producidos en la RDA. El convertidor se conecta a la red con un cable de tres hilos con un cable de tierra (PE) conectado a la caja del instrumento, su chasis metálico y al circuito magnético del transformador T1. Al ajustar el convertidor fabricado, en primer lugar, se aplica voltaje de suministro a los microcircuitos DD1-DD3 (ver Fig. 1) y asegúrese de que haya una secuencia de pulsos trifásicos en las salidas del DD3.2-DD3.4 elementos. La resistencia variable R2 establece la frecuencia de pulso máxima. Luego, el voltaje de alimentación (+12 V y -12 V) se suministra al amplificador operacional DA1 en el nodo A1 y a amplificadores operacionales similares en los nodos A2 y A3. Al observar los pulsos triangulares en las salidas del amplificador operacional usando un osciloscopio, usando la resistencia de recorte R1 (ver Fig. 2) logran su máxima simetría con respecto al cable común. La falta de identidad de las formas de las señales en las salidas de los tres amplificadores operacionales se puede eliminar seleccionando, dentro de pequeños límites, la capacitancia del capacitor C3 (ver Fig. 1) y los capacitores correspondientes en los nodos A2 y A3. Con una disminución en la frecuencia del oscilador maestro, los pulsos triangulares, debido a la transición del amplificador operacional al modo de limitación, toman la forma de un trapezoide, pero esto no afecta el funcionamiento del convertidor de ninguna manera. ya que la tasa de cambio de voltaje en los intervalos entre los umbrales sigue siendo la misma. Antes de conectar los colectores de los transistores VT5 y VT6 con los circuitos de puerta de los transistores de efecto de campo VT7 y VT8, es necesario conectarlos temporalmente a los colectores mencionados a través del circuito resistivo que se muestra en la fig. 3, entrada de osciloscopio. La forma de los pulsos observados de esta manera debe ser inversa, como se muestra en el oscilograma más bajo en la Fig. 1. Si es necesario, cambie la duración de la pausa entre pulsos, seleccione la resistencia R6. Su reducción significativa se puede lograr reemplazando los diodos VD1 y VD2 (¡simultáneamente!) Con puentes. Después de verificar y ajustar los nodos A2 y A3 de la misma manera y eliminar las conexiones temporales, puede aplicar señales a las puertas de los transistores de efecto de campo, como se muestra en el diagrama de la Fig. 1, asegúrese de que la forma de las señales en los zócalos del zócalo X1 corresponda a la requerida y proceda al trabajo práctico con el convertidor. Autor: V. Kostitsyn, Biysk, territorio de Altai; Publicación: radioradar.net
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Comentarios sobre el artículo: konstantin el circuito es, por supuesto, hermoso y podría hacerse, pero envejece. Necesito un convertidor de 400 Hz con una potencia de 10 - 20 W para alimentar el ventilador de la unidad de refrigeración del equipo. 1500 mm en la cantidad de 5000 piezas de las cuales 0.1 son de aleación dura Así como esmeril eléctrico para afilar brocas y 5 discos de diamante Machos 200 a 20 mm Matrices 3 -0,3 mm CONTACTO ..
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