Convertidor de frecuencia para motor monofásico

[Forhorse]

Navegando aleatoriamente anoche me encontré con una nota de aplicación de mircrochip que me interesó mucho.

Los planes y el firmware son para construir un pequeño inversor de frecuencia (controlador de velocidad) para motor monofásico.
A primera vista, los componentes se pueden encontrar en Francia y la realización no me parece demasiado complicada.
Además de la ventaja de poder variar fácilmente la velocidad de un motor mono, esta disposición también hace posible eliminar el condensador convencional que se usa para hacerlo girar y que a menudo es una causa de falla.
Por lo que entendí, una pequeña modificación del firmware permite alimentar un motor trifásico.
Está limitado a un motor de 2.2Kw máximo, pero ya no está mal y me digo que puede interesar a algunos aficionados al bricolaje.

Actualmente no tengo tiempo para investigar más este proyecto, lo mantendré caliente para más adelante. Pero quería compartir con ustedes este pequeño descubrimiento.
https://www.econologie.com/fichiers/partager2/1283849662vKhTYN.pdf

Esta nota de aplicación y los códigos fuente del firmware se pueden encontrar en el sitio web de microchip

Tan pronto como tengo tiempo, considero seriamente el proyecto porque la construcción de un pequeño convertidor de frecuencia siempre me ha interesado. ¿Y por qué no ofrecer aquí un pequeño kit con componentes y circuito impreso a aquellos que desean construir este tipo de unidad pero que no necesariamente tienen el conocimiento o el equipo para hacerlo?

[cuarzo]

Bonjour à tous,

Solo una pequeña advertencia sobre el sistema,
En la mayoría de los casos, los motores de condensador asíncrono monofásico no tienen dos devanados estrictamente idénticos.
El uso de un condensador en una de las dos fases permite dar una indicación de la dirección de rotación en el arranque en lugar de un par real.
La corriente máxima en la fase suministrada por el condensador es prácticamente la mitad menos que la fase principal,
a excepción de una vaca, depende de los motores y sus usos.

En cuanto al condensador de fase, se eliminará efectivamente,
Por otro lado, necesitará condensadores de suavizado después de la rectificación del sector.
No es barato tampoco, en promedio se necesitan alrededor de 500 µF para un cable de alimentación.
Redondeado a 470 µF, que es un valor normalizado, todos por debajo de 400 a 450 V, pregunte por los costos.

Dicho esto, la idea sigue siendo relevante, gracias por la hoja de datos que está bien hecha.

A+

PD: Página 15 en la parte inferior derecha del documento, hay un pequeño diagrama que muestra las dos fases, una es Principal y la otra Aux, por lo que tienen en cuenta que es un buen punto.

[chatelot16]

interesante, pero no hay información sobre el transistor de potencia y menos aún sobre el principal: interfaz entre pico y transistor

El control del transistor de 3 bases es fácil: solo amplifique un poco

para el transistor superior necesita un circuito de aislamiento porque vagan completamente en voltaje: para mí serán 3 transformadores

algunos prefieren aislar completamente el pico: requiere 6 transistores de control de transformador y también un sistema aislado para medir voltaje y corriente

Prefiero poner la masa del pico a la masa del puente del transistor


esta nota de aplicación es interesante, pero en realidad no da el principal

[cuarzo]

¡Uy!

[cuarzo]

Para este tipo de aplicación, lo mejor es usar IGBT, control por optoacopladores.
Una información importante sobre los optoacopladores es que su modo de control debe ser por cortocircuito del diodo de entrada,
Me explico en una aplicación de bajo voltaje, solo inyecto una corriente en el diodo de entrada del opto, se controla como salida,
luego cortamos la corriente de entrada y se apaga en la salida.
En aplicaciones de alto voltaje y alta corriente,
Señor de la desconexión del opto, hay un tren de ondas que produce armónicos de conmutación bastante significativos.
Estos armónicos son lo suficientemente potentes como para volver a conducir el optoacoplador mediante el acoplamiento capacitivo interno del CI.
Y ahí está el drama ..... los dos totors conducen al mismo tiempo, por lo tanto aturdidos.
El truco consiste en cortocircuitar el diodo de entrada para apagar el opto.
ve a ver en la página 13 entenderás mejorLa Figura 22 le muestra lo que no debe hacer.
Las figuras 21 o 23, por otro lado, permiten detener cualquier voltaje incipiente en los terminales del diodo de entrada,
naturalmente extinguido por el comando que es un cortocircuito.

A+

[chatelot16]

los optoacopladores transmiten información pero no potencia

Por lo tanto, también es necesario para cada transistor un circuito de alimentación aislado para alimentar el amplificador que sigue al fotoacoplador

Es por eso que prefiero el buen transformador viejo, que hace todo el trabajo de manera confiable ... por supuesto, lo que hace las cosas más fáciles es que hago mi devanado, por lo que me permite hacer exactamente lo que que quiero

para baja potencia, prefiero el verdadero mos fet: con un rds lo suficientemente bajo, tenemos menos caída de voltaje que el igbt y evita poner calentadores grandes

Otra observación: en mi solución de problemas de equipos industriales, noto que los fotoacopladores son puntos débiles a menudo defectuosos: los transformadores de pulso son eternos ...

[Forhorse]

Mira el diagrama mejor ...
Los transistores de potencia utilizados son IGBT en forma de puente trifásico y su lógica de control.
IRAMS10UP60A (35 € HT en farnell, 26 € en Radiospares)
Realmente tampoco hay que hacer ningún ajuste, todo está indicado.

[chatelot16]

cuarzo su optoacoplador contiene el amplificador para controlar directamente el igbt

Prefiero separar las funciones: un simple optoacoplador para aislar y algunos transistores para amplificar

[cuarzo]

Personalmente, trabajo con optos, que tiene un pico de 2A para ordenar IGBT de 70A por debajo de 600V y funciona durante mucho tiempo.
La hoja de datos a la que he vinculado muestra un controlador opto de este tipo con precisión.
Dicho esto, el transformador también funciona muy bien, sin embargo, puede ser menos fácil de encontrar para el individuo.

Los mosfets son históricamente más frágiles que los IGBT, además de los IGBT que se utilizan actualmente en la última generación de ferrocarriles.
La caída de voltaje en los terminales se está debilitando y la disipación es muy baja.
El convertidor de frecuencia de hasta 5KW no tiene disipadores de calor.

Los mosfets se vuelven cada vez más sólidos con la caída libre de rdsON.
Sin disipador de calor también hasta una potencia relativamente alta.
Después, todo es una cuestión de costo y disponibilidad de componentes.
Pero las tecnologías son iguales.

A+

[chatelot16]

No entendí eso: todo está en el mismo aislamiento, control y 6 módulos IGBT

qué horror ! ¿Cómo arreglamos esto?

Me niego a mezclar potencia y control ... por supuesto, a 26 euros en la radioespare, solo estropea el negocio, mientras que un componente separado puede volver al mismo precio, pero en 20 años el circuito con un componente separado aún será reparable, mientras que el módulo no se encontrará

Reparo regularmente variadores de tiristores construidos en 1975: siempre podemos poner componentes compatibles ...

y no necesariamente se necesitan 2kw: con componentes separados puede elegir mosfets más baratos para baja potencia