Eine einfache Steuerschaltung für einen dreiphasigen Spannungswechselrichter. Dreiphasige Spannungsquellenschaltung. Dreiphasiger Hauptoszillator auf einem Mikrocontroller

Eine einfache Steuerschaltung für einen dreiphasigen Spannungswechselrichter.  Dreiphasige Spannungsquellenschaltung. Dreiphasiger Hauptoszillator auf einem Mikrocontroller
Eine einfache Steuerschaltung für einen dreiphasigen Spannungswechselrichter. Dreiphasige Spannungsquellenschaltung. Dreiphasiger Hauptoszillator auf einem Mikrocontroller

In diesem Artikel wird die Schaltung eines einfachen Geräts beschrieben, mit dem Sie die Steuerung des Stromkreises eines Frequenzasynchronantriebs implementieren können. Der Artikel richtet sich an Funkamateure, die sich für die Entwicklung und Herstellung selbstgebauter Drehzahlregler für Asynchronmotoren interessieren, auch wenn diese über ein einphasiges Haushaltsnetz mit Strom versorgt werden.

Wichtiger Hinweis. Der Artikel geht nicht auf Hilfssysteme ein, ohne die der Aufbau eines kompletten Antriebskreises nicht möglich ist, nämlich: Stromversorgungen für alle Antriebseinheiten, den Schnittstellenkreis zwischen dem Niederspannungs-Steuerkreis und dem Wechselrichter-Stromkreis (Leistungsschaltertreiber), und der Stromkreis des Wechselrichters selbst. Die Entwicklung dieser Knoten liegt im Ermessen der Leser.

Frequenzgesteuert (oder variabel) asynchroner Antrieb(im Folgenden kurz Antrieb) ist üblicherweise nach dem Schema „Versorgungsnetz – Gleichrichter – Filter – Drehstrom-Spannungswechselrichter – angetriebener Asynchronmotor (im Folgenden – IM)“ aufgebaut. Das Versorgungsnetz kann entweder einphasig im Haushalt oder dreiphasig in der Industrie sein, und dementsprechend ist der Gleichrichter einphasig oder dreiphasig ausgeführt. Als Filter werden in der Regel L-förmige LC-Filter verwendet, in Systemen mit geringer Leistung ist der Einsatz eines herkömmlichen Anti-Aliasing-C-Filters akzeptabel.

Die komplexeste Komponente ist der Spannungswechselrichter. In den letzten Jahren wurde es auf der Basis vollständig gesteuerter Leistungsschalter gebaut – Transistoren ( MOSFET oder IGBT) und in jüngerer Zeit wurden Schaltkreise verwendet, die auf halbgesteuerten Schaltern (Thyristoren) basieren. Die Aufgabe des Wechselrichters besteht darin, aus einer Gleichspannung eine in Frequenz und Effektivwert geregelte Drehspannung zu gewinnen. Die Frequenzregelung ist nicht besonders schwierig, aber um den effektiven Spannungswert zu regulieren, muss man die PWM-Modulation verwenden, was alles andere als einfach ist.

Die Leistungsschalter des Wechselrichters werden von einem speziellen Steuerregler (also einem Regelkreis) nach einem bestimmten Algorithmus gesteuert. Der Steueralgorithmus beinhaltet nicht nur die Implementierung von Funktionen zur Regelung der Frequenz und des Effektivwerts der Ausgangsspannung, sondern auch die Implementierung des Schutzes von Leistungsschaltern vor Überlast und Kurzschlüssen. In einigen Fällen sind zusätzlich Funktionen zur Regelung des Drehmoments an der IM-Welle und andere spezifische Aufgaben implementiert, die für den Amateurgebrauch irrelevant sind.

Die Entwicklung eines Wechselrichter-Steuerkreises mit allen Funktionen ist eine zu komplexe Aufgabe, um sie einem breiten Spektrum von Elektronikbegeisterten zu empfehlen. Es ist jedoch möglich, sie in verkürzter Form zu lösen, die jedoch für den Hausgebrauch (und sogar für einige spezielle Zwecke) ausreichend ist Industriegehäuse, z. B. Lüftungsantriebe) - siehe Zeitschriftenartikel Radio Nr. 4 für 2001 Und Nr. 12 für 2003(kann heruntergeladen werden von) . Leider haben diese Designs mehrere Nachteile, insbesondere eine geringe Parameterstabilität aufgrund des gemischten halbanalogen-halbdigitalen Ansatzes, schlechte Schutzsysteme usw. Ein Versuch, diese Mängel zu beseitigen und gleichzeitig die Funktionalität zu erweitern Die Entwicklung des Steuerungssystems führte zur Schaffung eines Spannungswechselrichter-Steuerkreises auf einem kostengünstigen Mikrocontroller (siehe. Bild 1), der zur Wiederholung vorgeschlagen wird.

Abbildung 1. Schaltplan

Kurze Merkmale und Merkmale:

  • Erzeugen einer Folge von Steuerimpulsen für Leistungsschalter unter Verwendung eines Algorithmus, der eine lineare Abhängigkeit des effektiven Spannungswerts von der Frequenz implementiert;
  • Regulierung der Ausgangsspannungsfrequenz des Wechselrichters von 5 bis 50 Hz;
  • Schnellschutz von Wechselrichter-Leistungsschaltern vor Kurzschlussströmen;
  • die Möglichkeit, eine Schutzschaltung als Stromsensor als Spezialsensor zu verwenden (z. B. L.E.M.) und ein konventioneller Shunt;
  • die Möglichkeit, ein zusätzliches Display mit serieller Schnittstelle anzuschließen, um die aktuelle und eingestellte Frequenz anzuzeigen;
  • extreme Einfachheit der Schaltung – nur 4 Chips, inklusive Mikrocontroller.

Die Schaltung verwendet einen kostengünstigen Mikrocontroller AT89C2051-24PI. Es implementiert alle erforderlichen Funktionen mithilfe eines speziell entwickelten Programms.

Verbinder XP3 dient zum Anschluss der Versorgungsspannung an den 5-V-Steuerkreis (Pins 1 und 4) sowie zum Anschluss der Leistungsschaltertreiber des Wechselrichters an den Stromkreis (Pins 12 - 17).

Verbinder XP1 dient zum Anschluss des Signals vom Wechselrichter-Stromsensor. Wenn ein Stromsensor einer Firma verwendet wird L.E.M. oder ähnliches, dann ist ein Lastwiderstand erforderlich R0, sein Widerstand wird durch die Art des Sensors bestimmt. Wenn als Sensor ein Shunt verwendet wird, ist dieser Widerstand nicht erforderlich. Der Shunt muss so ausgelegt sein, dass bei einem Kurzschlussstrom im Gleichstromkreis des Wechselrichters die Spannung an ihm von 3 auf 5 V absinkt. Liegt die Spannung deutlich darunter, kann eine zusätzliche Verstärkungsstufe erforderlich sein .

Die Schutzschaltung basiert auf einem Komparator DA1A und auslösen DD1.1 und es funktioniert so. Spannung vom Stromsensor über Schutzschaltung R1-VD1 geht an den nichtinvertierenden Eingang des Komparators DA1.A und die Schwellenspannung vom Trimmwiderstand wird seinem invertierenden Eingang zugeführt R2. Wenn die Spannung vom Stromsensor den Schwellenwert überschreitet, wird der Komparator aktiviert und ein hoher Logikpegel von seinem Ausgang wird an den Takteingang des Triggers geleitet DD1.1, der umschaltet und ein Signal von seinem Pin 5 verwendet, um den Mikrocontroller in den Reset-Zustand zu versetzen. Auslöser einschalten DD1.1 durch die Schaltung in den Reset-Zustand versetzt R5-C1. Um die Schutzschaltung in die Betriebsstellung zurückzusetzen und damit den Wechselrichter zu starten, drücken Sie kurz die Taste SB1.

Wenn ein Reset-Signal am Mikrocontroller ankommt DD2 stoppt, beginnt es mit der Ausführung seines Programms. Zuerst wird der Mikrocontroller intern initialisiert und dann wird das Buspuffer-Freigabesignal gesendet. DD3 "TOR ". Dieser Puffer wird verwendet, um Ausgangssteuersignale schnell auszuschalten, wenn der Schutz ausgelöst wird, denn wenn ein Reset-Signal am Mikrocontroller ankommt, wird an allen seinen Ausgangsanschlüssen, einschließlich der Leitung, ein hoher logischer Pegel eingestellt. " TOR ", der die Ausgaben übersetzt DD3 in den Z-Zustand. Dank Widerständen R9-R14 an den Ausgängen des Steuerkreises mit der Bezeichnung „ VT1 " - "VT6 " wird ein niedriger logischer Pegel eingestellt, der dem verriegelten Zustand aller Leistungsschalter des Wechselrichters entspricht. LED HL1 Zeigt den Betriebsmodus des Steuerkreises an: grünes Licht ist „Betrieb“, rotes Licht ist „Schutz“.

Dieser Aufbau der Schutzschaltung ist darauf zurückzuführen, dass die Geschwindigkeit moderner kostengünstiger Mikrocontroller eindeutig nicht ausreicht, um einen Schutz per Software zu implementieren. Dies gilt nicht nur für den verwendeten Mikrocontroller, sondern auch für schnellere AVRs und PICs.

Verwendung eines Widerstands R8 der gewünschte Wert der Wechselrichter-Ausgangsspannungsfrequenz wird eingestellt. Unabhängig von der Motorposition R8 Unmittelbar nach Inbetriebnahme erzeugt der Wechselrichter Ausgangssignale für eine Spannungsfrequenz von 5 Hz. Nachdem er dann die Position des Schiebereglers dieses Widerstands analysiert hat, beginnt der Mikrocontroller, die Frequenz schrittweise auf einen bestimmten Wert zu erhöhen. Die Frequenz ändert sich diskret in Schritten von 1 Hz und die Änderungsrate ist auf 2 Hz/Sek. eingestellt. Dies geschieht, um abrupte Änderungen der Ausgangsfrequenz zu vermeiden, die zu Stoßströmen im IM und mechanischen Überlastungen im Antriebsmechanismus führen können.

Zum Anschluss XP2 Sie können über eine serielle Schnittstelle ein Display anschließen, mit dem die eingestellten und aktuellen Frequenzwerte angezeigt werden; das Vorhandensein eines Displays ist für den Betrieb der Schaltung nicht erforderlich. In der Originalversion wird es auf sechs Sieben-Segment-LED-Anzeigen und sechs Registern mit seriellem Eingang und parallelem Datenausgang verwendet.

Abbildung 2 Zeichnung der Leiterplattenseiten

Abbildung 3 Anordnung der Elemente auf der Platine.

Für die Steuerschaltung wurde eine Leiterplatte entworfen (siehe Abb. Figur 2). Die Platzierung der Schaltungselemente zeigt Figur 3. Bei den verwendeten Steckverbindern handelt es sich um Stiftstecker vom Typ Bitte. Mikrocontroller DD2 im Panel installiert, um eine Neuprogrammierung zu ermöglichen. Zweifarbige LED – ein beliebiger roter Kristall ist mit einem Widerstand verbunden R16. Taste SB1- jede Uhr, Trimmwiderstand R3 Typ SP5-16, variabel R8- beliebig. Die Art der Widerstände und Kondensatoren ist nicht von grundsätzlicher Bedeutung, wichtig ist lediglich, dass die Spannung von Elektrolytkondensatoren mindestens 10 V beträgt. Nicht-Elektrolytkondensatoren sind Keramikscheibenkondensatoren.

Der Betriebsalgorithmus des Steuerkreises wird durch die Diagramme der Ausgangssignale und die entsprechenden Diagramme der Wechselrichter-Ausgangsspannungen (bei aktiver Last) erläutert - siehe. Figur 4 Und Abbildung 5. Die Dauer der Impulse beträgt 1,11 Millisekunden, und die Dauer der Pause zwischen ihnen (innerhalb des Impulsstoßes) hängt von der Frequenz ab und beträgt bei einer Ausgangsspannungsfrequenz des Wechselrichters von 50 Hz etwa 20 Mikrosekunden (ein Schutzintervall, das dies vollständig eliminiert). Möglichkeit des Auftretens von Durchgangsströmen im Wechselrichter).

Abbildung 4: Ausgangsdiagramm des Steuerkreises

Abbildung 5 Verlauf der Wechselrichter-Ausgangsspannungen bei aktiver Last

Der Steuerkreis wurde mit einem Hochleistungswechselrichter getestet IGBT Transistoren MBN1200C33(HITACHI), an den ein IM mit einer Leistung von 55 kW und einer Nenndrehzahl von 1500 U/min angeschlossen war, geladen auf einem Radialventilator. Es gab keine Störungen im Betrieb des Steuerkreises. Der tatsächliche Verlauf der Spannung am Ausgang des Wechselrichters bei oben genanntem Blutdruck wird durch Oszillogramme nachgewiesen – vgl. Abbildung 6 Und Abbildung 7.

Abbildung 6 Phasenspannungen am Motor

Abbildung 7 Phasenspannungen am Motor

Hochwertige Bilder der Schaltung, das Muster der Leiterplattenleiter und die binäre Firmware-Datei können unter heruntergeladen werden. Darüber hinaus können einige zusätzliche Informationen zu den Konstruktionsmerkmalen der übrigen Antriebs- und Wechselrichterkomponenten abgerufen werden, die in diesem Artikel nicht behandelt werden aus dem dort befindlichen zusätzlichen Artikel-Anhang.


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Drehstrom-Asynchronmotoren werden aufgrund ihrer Einfachheit und Zuverlässigkeit häufig in der Industrie und im Alltag eingesetzt. Der Verzicht auf eine funkende und erhitzende Kommutator-Bürsten-Anordnung sowie die einfache Konstruktion des Rotors gewährleisten eine lange Lebensdauer und vereinfachen Vorbeugung und Wartung. Wenn es jedoch erforderlich ist, die Wellendrehzahl eines solchen Motors zu regeln, treten Schwierigkeiten auf. Zu diesem Zweck werden üblicherweise spezielle Umrichter, sogenannte Frequenzregler, verwendet, die die Frequenz der den Motor versorgenden Spannung ändern. Mit solchen Reglern ist es häufig möglich, einen Drehstrommotor aus einem einphasigen Netz zu betreiben, was besonders für den Einsatz im Alltag wichtig ist.

Eine ganze Reihe von Artikeln widmen sich beispielsweise Frequenzreglern. Leider eignen sich die meisten der beschriebenen Designs nicht sehr gut für die Nachbildung, da sie entweder zu komplex sind oder (wie der in beschriebene Regler) aus teuren Teilen bestehen, die die Hälfte des Preises eines kommerziell hergestellten Reglers kosten. Zusätzliche Funktionen des Reglers sind nicht immer notwendig. Daher ist ein solcher Regler für viele einfache Anwendungen unrentabel. Das in beschriebene Gerät ist einfach aufgebaut, es ist jedoch schwierig, mit seiner Hilfe eine reibungslose Steuerung der Drehzahl zu organisieren.

Das in beschriebene Gerät kann als optimal für die Wiederholung angesehen werden, wenn es etwas vereinfacht wird. Es basiert auf billigen, weit verbreiteten Chips, sodass keine teuren Mikrocontroller oder Spezialmodule gekauft werden müssen. Bei dem in diesem Artikel beschriebenen Gerät bleibt nur noch der Steuerimpulsformer übrig. Der Rest wurde der Einfachheit halber geändert.

Wenn die Frequenz der den Motor versorgenden Spannung abnimmt, muss bekanntlich ihre Amplitude proportional verringert werden. Am einfachsten gelingt dies durch Pulsweitenmodulation der erzeugten Spannung. Hierzu werden ein separater Generator und fünf Mikroschaltungen verwendet. Dies ist nicht sehr praktisch, da es die Verwendung eines doppelten variablen Widerstands zur Steuerung des Motors und die Einrichtung von zwei Generatoren erfordert und die Anzahl der Mikroschaltungen reduziert werden kann.

Ich habe eine andere Methode zur Implementierung der Pulsweitenmodulation verwendet, die das Gerät und seine Einrichtung vereinfacht. Jetzt besteht es aus einem frequenzgesteuerten Generator von Impulsen konstanter Dauer, einem Gegenteiler der Impulswiederholungsrate des Generators in drei, einem Steuerimpulsformer und Optokopplern, die die Leistungsschalter des Gleichstroms in drei Phasen steuern AC-Wechselrichter.

Der Steuerimpulsformer teilt die Frequenz der von ihm empfangenen Impulse durch sechs. Die Sendedioden der Optokoppler sind so geschaltet, dass durch sie nur in Zeiträumen Strom fließt, in denen am Ausgang des Generators der logische Spannungspegel und am entsprechenden Ausgang des Steuerimpulsformers der logische Spannungspegel eingestellt ist auf niedrig eingestellt. Daher besteht jede Halbwelle der an der Motorwicklung anliegenden Spannung aus neun Impulsen konstanter Dauer, jedoch mit einstellbaren Pausen dazwischen. In diesem Fall kommt es aufgrund einer Erhöhung des Tastverhältnisses mit abnehmender Frequenz automatisch zu einer Verringerung des Effektivwerts der den Wicklungen zugeführten Spannung nach dem gewünschten Gesetz.

Das schematische Diagramm des Hauptoszillators eines Frequenzreglers, der dieses Prinzip verwendet, ist in Abb. dargestellt. 1. Es ist für ein Axialventilator-Stromversorgungssystem mit einem 0,37-kW-Dreiphasenmotor ausgelegt. Ein Impulsgenerator basiert auf einem Schmitt-Trigger DD3.4 und einem Transistor VT1. Betrachten wir seinen Betrieb ab dem Moment, in dem der Kondensator C9 entladen ist und der Ausgang des Triggers DD3.4 auf einen hohen logischen Pegel gesetzt wird und die Ausgänge der parallel geschalteten Trigger DD3.5 und DD3.6 auf einen niedrigen Pegel gesetzt werden.

Reis. 1. Schematische Darstellung des Hauptoszillators des Frequenzreglers

Der Kondensator C9 beginnt sich über den Widerstand R12 und den Drain-Source-Widerstand des Transistors VT1 aufzuladen, der von der Spannung an seinem Gate abhängt. Irgendwann überschreitet die Spannung am Kondensator die obere Schaltschwelle des Triggers, wodurch dessen Ausgangspegel niedrig wird. Als nächstes beginnt sich der Kondensator C9 zu entladen. Nachdem die Spannung am Kondensator die untere Schaltschwelle des Triggers erreicht hat, beginnt alles von vorne.

Die Dauer des Low-Pegel-Impulses am Ausgang des Triggers DD3.4 und des High-Pegels an den Ausgängen der Trigger DD3.5 und DD3.6 bleibt unverändert und wird durch die Zeitkonstante der C9R13-Schaltung bestimmt. Und die Dauer der Pausen zwischen den Impulsen hängt von der Spannung am Gate des Feldeffekttransistors VT1 ab, die durch den variablen Widerstand R3 eingestellt wird. Je höher er ist, desto niedriger ist der Drain-Source-Widerstand des Transistors, desto kürzer ist also die Pause zwischen den Impulsen und desto höher ist ihre Wiederholungsfrequenz. Bei maximaler Frequenz sind die Pausen zwischen den Impulsen minimal, sodass die an die Motorwicklungen angelegte Spannung nahe an der Spannung der Leistungsschalter liegt.

Mit abnehmender Frequenz nimmt die Dauer der Pausen zu, was zu einem Rückgang der durchschnittlichen Spannung an der Motorwicklung führt.

Der variable Widerstand R3 dient zur Regelung der Motordrehzahl und der Trimmwiderstand R4 zur Einstellung seines Minimalwerts. Der Widerstand R12 bestimmt die Mindestdauer der Pausen zwischen den Impulsen.

Dieser Generator ist komplizierter als in , wird aber aus mehreren Gründen verwendet. Erstens ermöglicht es Ihnen, ein breites Frequenzsteuerintervall mit einem kleinen Widerstandswert des variablen Widerstands R3 zu erhalten. Bei den meisten variablen Widerständen kommt es zu einer starken Widerstandsänderung, wenn sich der bewegliche Kontakt von einem Metallkontakt zu einer Widerstandsbeschichtung (oder umgekehrt) bewegt. Darüber hinaus kommt diese Eigenschaft umso deutlicher zum Ausdruck, je größer der Nennwiderstand des Widerstands ist. Und um in einem herkömmlichen Generator ein breites Steuerintervall zu erhalten, sind hochohmige variable Widerstände erforderlich. In der Praxis äußert sich dieser Effekt in einem starken Ruck der Motorwelle und einem Anstieg des von ihr aufgenommenen Stroms, wenn sich der Motor mit variablem Widerstand der Extremposition nähert.

Zweitens wurde es möglich, einen sanften Motorstart zu realisieren, ohne das Gerät wesentlich zu komplizieren. Dies ist für Ventilatoren, insbesondere für Radialventilatoren, relevant, da das Trägheitsmoment des Laufrads in der Regel recht groß ist, was zu einem langfristigen Betrieb des Motors im Startmodus mit einer deutlichen Überschreitung der Nennstromaufnahme beiträgt.

Drittens ist es aufgrund der Tatsache, dass die Generatorfrequenz bei Bedarf durch Änderung der Gleichspannung gesteuert wird, einfach, eine Fernsteuerung der Motorwellendrehzahl zu organisieren.

Um einen Sanftanlauf zu realisieren, werden die Elemente C2, R1, R2, VD1 sowie das Relais K2 verwendet. Im Moment des Einschaltens wird der Relaiswicklungskreis K2 unterbrochen, die Sendedioden der Optokoppler U1-U6 werden vom Impulsgenerator getrennt und der Kondensator C2 wird entladen. In diesem Zustand stellt der Trimmwiderstand R2 die minimale Impulswiederholungsrate des Generators ein, ab der der Motor startet. Es ist zu beachten, dass die Mindestfrequenz in gewissem Maße von der Position des variablen Widerstands R3 abhängt.

Wenn Sie die Taste „Start“ SB1 drücken, verbindet das Relais K2 mit seinen Kontakten K2.2 die Optokoppler mit dem Generator. Der Kondensator C2 beginnt sich hauptsächlich über den Widerstand R2 aufzuladen. Die Spannung am Transistor-Gate und damit die Generatorfrequenz steigt allmählich an. Durch Auswahl der Kapazität des Kondensators C2 können Sie die Beschleunigungsgeschwindigkeit des Motors ändern. Wenn die Generatorfrequenz den durch den variablen Widerstand R3 eingestellten Wert erreicht, schließt die Diode VD1. Der Kondensator C2, der über den Widerstand R2 auf die Versorgungsspannung aufgeladen wird, hat keinen Einfluss auf den weiteren Betrieb des Generators.

Wenn Sie die Taste „Stopp“ SB2 drücken, schaltet das Relais K2 die Optokoppler aus und die Kontakte K2.1 entladen den Kondensator C2. Relais K1 steuert die Stromschutzeinheit des Frequenzreglers. Bei Überlastung öffnet es den Stromversorgungskreis zur Relaisspule K2. Für zusätzlichen Schutz ist der Frequenzregler über einen Leistungsschalter mit einem Abschaltstrom von 3 A an das Netzwerk angeschlossen.

Wenn kein Sanftanlauf und keine Steuerung des Frequenzreglers über Tasten erforderlich sind, müssen nicht alle Elemente installiert werden, die sich im Diagramm innerhalb des strichpunktierten Rahmens befinden. Anstelle des Drain-Source-Bereichs des Transistors VT1 sollte entsprechend der Rheostatschaltung ein variabler Widerstand mit einem Widerstand von 100 kOhm angeschlossen werden. Es ist besser, die Kapazität des Kondensators C9 auf 470 nF zu erhöhen und den Widerstandswert der Widerstände R12 und R13 entsprechend zu wählen
200 Ohm und 1,6 kOhm. Die Anoden der Sendedioden der Optokoppler U1-U6 sollten direkt mit den Ausgängen der Trigger DD3.5 und DD3.6 verbunden werden.

Vom Ausgang des Triggers DD3.4 werden Impulse an den Eingang des Zählers DD4 gesendet, dessen Teilungskoeffizient auf drei eingestellt ist. Der Steuerimpulsgenerator basiert auf einem Zähler DD1, 3OR-NOT-Elementen der DD2-Mikroschaltung und Schmitt-Triggern DD3.1-DD3.3. Seine Arbeit wird in und ausführlich genug beschrieben.

Die Funktionsweise der Steuereinheit wird durch Zeitdiagramme von Signalen an einigen ihrer Punkte veranschaulicht, die in Abb. 2. Als Ausgangssignale der Phase A sind die durch die Sendedioden der Optokoppler U1 und U4 fließenden Ströme dargestellt. Da im Gegensatz zum betrachteten Gerät alle Vorgänge mit der Frequenz des Generators synchronisiert sind, stellt sich automatisch die sogenannte Totzeit At zwischen den Öffnungszuständen verschiedener Leistungsschalter ein, deren Dauer der Pause zwischen den Generatorimpulsen entspricht. Bei den im Diagramm angegebenen Werten von Widerstand R12 und Kondensator C9 und der maximalen Impulsfrequenz beträgt seine Dauer mindestens 30 μs.

Reis. 2. Signal-Timing-Diagramme

Der Feldeffekttransistor KP501A kann durch einen BSN304- oder KP505-Serie ersetzt werden. Anstelle der Mikroschaltung 74НСТ14 ist es besser, eines ihrer Funktionsanaloga KR1554TL2, 74AS14 zu installieren, die sich durch eine erhöhte Belastbarkeit auszeichnen. Mikroschaltungen der K561-Serie, geschweige denn K176, sollten hier nicht verwendet werden.

Literatur

1. Naryzhny V. Stromversorgung eines dreiphasigen Elektromotors aus einem einphasigen Netz mit Drehzahlregelung. – Radio, 2003, Nr. 12, S. 35-37.

2. Galichanin A. Frequenzsteuersystem für einen Asynchronmotor. - Radio, 2016, Nr. 6, S. 35-41.

3. Khitsenko V. Drei Phasen aus einer. – Radio, 2015, Nr. 9, S. 42, 43.


Veröffentlichungsdatum: 17.05.2017

Meinungen der Leser
  • Peter / 09.10.2018 - 17:16
    Die PIN-Nummern kr1561le10 entsprechen nicht dem Nachschlagewerk
  • Alexander / 24.05.2017 - 19:40
    Die Ausgangssignale der Phase A zeigen die Ströme, die durch die Sendedioden der Optokoppler U1 und U4 fließen. Durch U1 und U2. Warum das Signal für Treiber invertieren – (A, B, C)

Zur Stromversorgung verschiedener Haushalts- und Industriegeräte ist ein dreiphasiges Wechselstromnetz mit einer Frequenz von 200 oder 400 Hz erforderlich. Um eine solche Spannung zu erhalten, wird in den meisten Fällen ein entsprechender elektromechanischer Drehstromgenerator verwendet, dessen Rotor von einem einphasigen Elektromotor angetrieben wird, der aus einem 220-V-Netz gespeist wird.

Mit dem vorgeschlagenen elektronischen Generator können wir dieses Problem effizienter lösen.

Wenn Sie das dreiphasige Spannungsdiagramm untersuchen, können Sie drei um 1/3 des Zyklus in Reihe verschobene Sinussignale erkennen. Geht man von einer Frequenz von 200 Hz aus, beträgt die Periode 5 mS. Daher entspricht 1/3 der Periode 1,666... mS. Es stellt sich also heraus, dass wir eine dreiphasige Spannung erhalten, wenn wir eine anfängliche einphasige Spannung von 200 Hz haben und diese durch zwei in Reihe geschaltete Verzögerungsleitungen leiten, die jeweils eine Verzögerung von 1,666 mS einführen. Eine Phase ist die ursprüngliche Spannung und zwei Spannungsphasen sind die Ausgänge der entsprechenden Verzögerungsleitungen.

Ein schematisches Diagramm eines Geräts, das nach diesem Prinzip arbeitet, ist in der Abbildung dargestellt. Alle Quellsignale sind rechteckig, ihre Umwandlung in Sinussignale erfolgt in den Induktivitäten der Ausgangstransformatoren T1-T3.

Der Multivibrator auf Chip D1 erzeugt Rechteckimpulse mit einer Frequenz von 200 Hz. Diese Impulse werden dem Eingang eines elektronischen Hochspannungsschalters an den Transistoren VT1 und VT4 zugeführt, an dessen Ausgang die Primärwicklung des Transformators T1 eingeschaltet ist. Dadurch wird der Wicklung eine Impulsspannung von 300 V zugeführt. Die Selbstinduktions-EMF glättet diese Impulse auf eine nahezu sinusförmige Form und an der Sekundärwicklung T1 entsteht eine Wechselspannung mit einer Frequenz von 200 Hz. Somit entsteht Phase „A“.

Zur Bildung der Phase „B“ werden Impulse mit einer Frequenz von 200 Hz vom Ausgang D1 einer Verzögerungsschaltung mit einer Zeitkonstante von 1,666 mS zugeführt. Vom Ausgang D1.2 wird dem zweiten Schalter der Transistoren VT2 und VT5 eine um 1/3 Phase gegenüber der Spannung am Ausgang D1.3 verschobene Impulsspannung zugeführt, die ähnlich wie der vorherige funktioniert. An der Sekundärwicklung T1 befindet sich die Phase „B“.

Anschließend wird vom Ausgang des Elements D2.2 die bereits um 1/3 Phase verschobene Impulsspannung der zweiten Verzögerungsleitung an den Elementen D2.3 und D2.4 zugeführt, in der eine weitere Verschiebung um 1/3 Phase erfolgt . Impulse vom Ausgang des Elements D2.4 werden dem dritten Schalter der Transistoren VT3 und VT6 zugeführt, in dessen Kollektorkreis die Primärwicklung des Transformators T3 eingeschaltet ist und an dessen Sekundärseite eine Wechselspannung der dritten Phase abgegeben wird Wicklung.

Mikroschaltungen: D1 - K561LE5, D2 -K561LP2. Die Mikroschaltungen können aus der K176-Serie stammen, in diesem Fall muss jedoch die Versorgungsspannung auf 9 V (statt 12 V) gesenkt werden. KT604-Transistoren können durch KT940, KT848-Transistoren durch KT841 ersetzt werden. Die Transformatoren T1-T3 sind identische Transformatoren, die darauf ausgelegt sind, die erforderliche Spannung zu erhalten, wenn an ihre Primärwicklung eine Spannung von 220 V angelegt wird. Wenn Sie beispielsweise eine dreiphasige Spannung von 36 V benötigen, müssen Sie für die erforderliche Leistung 220 V/36 V-Transformatoren verwenden. Wird zur Stromversorgung von Mikroschaltungen verwendet

Konstantstabilisierte Spannungsquelle 12V. Die +300V-Spannung wird durch Gleichrichtung der 220V-Netzspannung mittels einer Diodenbrücke, beispielsweise an D242-Dioden oder anderen leistungsstarken Dioden mit einer Spannung von mindestens 300V, gewonnen. Die Welligkeitsglättung erfolgt durch einen 100 µF/360V-Kondensator (wie im Netzteil eines USCT-Fernsehers). Diese konstante Spannung wird am Punkt „+300 V“ angelegt. Sie können auch eine niedrigere Spannung anlegen, dann ändern sich die Ausgangsspannungen entsprechend.

Während des Einrichtungsvorgangs müssen Sie den Widerstand R1 auswählen, mit einem Frequenzmesser die Frequenz an Pin 10 D1 auf 200 Hz einstellen, dann R2 und R3 auswählen und mit einem Phasenmesser die Phasenverschiebung auf 120° einstellen.

Wird eine Drehspannung mit einer Frequenz von 400 Hz benötigt, ändern sich die Werte der Elemente wie folgt: R1 = 178 kOhm, R2 = 60 kOhm, R3 = 60 kOhm. Alle Teile außer Ausgangstransistoren und Transformatoren sind auf einer Leiterplatte aus einseitigem Fiberglas montiert. Die Ausgangstransistoren müssen auf Kühlkörpern mit einer Fläche von mindestens 100 cm2 montiert werden.

Blick auf die Leiterplatte einer dreiphasigen Spannungsquelle

Der Generator, dessen Diagramm in Abb. 1 dargestellt ist, kann in verschiedenen Bereichen Anwendung finden Konverter einphasige Spannung auf dreiphasig umwandeln. Es ist einfacher als die in beschrieben.

Reis. 1 Dreiphasen-Impulsgeneratorschaltung

Das Gerät besteht aus Generator Taktimpulse DD1.1...DD1.3, Treiber DD2 und Inverter DD1.4...DD1.6. Taktfrequenz Generator Wählen Sie eine 6-mal höhere Frequenz als erforderlich Dreiphasenspannung und nach der Näherungsformel berechnet

Der Shaper erfolgt über ein nach der Gegenfrequenzteilerschaltung durch 6 geschaltetes Schieberegister. An den Ausgängen 1, 3 und 5 (Pins 5, 6, 13)

Reis. 2 Ausgangssignale des dreiphasigen Impulsgenerators

DD2 erzeugt um 1/3 einer Periode verschobene Rechteckimpulse mit einem Tastverhältnis von 2. Zur Entkopplung sind an die Ausgänge von DD2 Inverter DD1.4...DD1.6 angeschlossen. Die Ausgangssignale des Generators sind in Abb. 2 dargestellt.

A. ROMANCHUK

Literatur

1. Shilo V. L. Beliebte digitale Mikroschaltungen. - Radio und Kommunikation, 1989, S. 60.

2. Ilyin A. Anschluss dreiphasiger Verbraucher an einen einphasigen Stromkreis. - Radio Amateur, 1998, N10, S.26.

3. Kroer Yu. Dreiphasig 200 Hz von 50 Hz. - Radio Amateur, 1999, N10, S.21.

4. Pyshkin V. Dreiphasen-Wechselrichter. - Radio, 2000, N2, S.35.

Eine der ersten Umrichterschaltungen zur Stromversorgung eines Drehstrommotors wurde 1999 im Radiomagazin Nr. 11 veröffentlicht. Der Entwickler des Programms, M. Mukhin, war damals ein Schüler der 10. Klasse und engagierte sich in einem Radioclub.

Der Umrichter sollte einen Miniatur-Drehstrommotor DID-5TA antreiben, der in einer Maschine zum Bohren von Leiterplatten eingesetzt wurde. Es ist zu beachten, dass die Betriebsfrequenz dieses Motors 400 Hz beträgt und die Versorgungsspannung 27 V beträgt. Außerdem wurde der Mittelpunkt des Motors (bei der Sternschaltung der Wicklungen) herausgeführt, was eine enorme Vereinfachung der Schaltung ermöglichte: Es wurden nur drei Ausgangssignale benötigt und für jede Phase war nur ein Ausgangsschalter erforderlich. Die Generatorschaltung ist in Abbildung 1 dargestellt.

Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, besteht der Umrichter aus drei Teilen: einem Drehstromimpulsgenerator auf den Mikroschaltungen DD1...DD3, drei Schaltern auf zusammengesetzten Transistoren (VT1...VT6) und dem Elektromotor M1 selbst.

Abbildung 2 zeigt die Zeitdiagramme der vom Generator-Shaper erzeugten Impulse. Der Master-Oszillator ist auf dem DD1-Chip aufgebaut. Mit dem Widerstand R2 können Sie die gewünschte Motordrehzahl einstellen und in gewissen Grenzen auch verändern. Ausführlichere Informationen zum Programm finden Sie im oben genannten Magazin. Es ist zu beachten, dass solche Generatorformer gemäß der modernen Terminologie als Controller bezeichnet werden.

Bild 1.

Abbildung 2. Zeitdiagramme der Generatorimpulse.

Basierend auf dem betrachteten Controller von A. Dubrovsky aus Novopolotsk, Region Witebsk. Es wurde der Entwurf eines Frequenzumrichters für einen Motor entwickelt, der von einem 220-V-Wechselstromnetz gespeist wird. Das Gerätediagramm wurde 2001 in der Zeitschrift Radio veröffentlicht. Nummer 4.

In dieser Schaltung wird praktisch unverändert der gerade besprochene Regler nach der Schaltung von M. Mukhin verwendet. Die Ausgangssignale der Elemente DD3.2, DD3.3 und DD3.4 werden zur Steuerung der Ausgangsschalter A1, A2 und A3 verwendet, an die der Elektromotor angeschlossen ist. Die Abbildung zeigt die Taste A1 vollständig, der Rest ist identisch. Das vollständige Diagramm des Geräts ist in Abbildung 3 dargestellt.

Figur 3.

Um sich mit dem Anschluss des Motors an die Ausgangsschalter vertraut zu machen, lohnt es sich, das vereinfachte Diagramm in Abbildung 4 zu betrachten.

Figur 4.

Die Abbildung zeigt einen Elektromotor M, der über die Tasten V1...V6 gesteuert wird. Um die Schaltung zu vereinfachen, werden Halbleiterelemente als mechanische Kontakte dargestellt. Der Elektromotor wird von einer konstanten Spannung Ud angetrieben, die er vom Gleichrichter (in der Abbildung nicht dargestellt) erhält. In diesem Fall werden die Tasten V1, V3, V5 als obere Tasten und die Tasten V2, V4, V6 als untere Tasten bezeichnet.

Es liegt auf der Hand, dass das gleichzeitige Öffnen der oberen und unteren Taste, nämlich paarweise V1&V6, V3&V6, V5&V2, völlig inakzeptabel ist: Es kommt zu einem Kurzschluss. Für den normalen Betrieb eines solchen Schlüsselkreises ist es daher erforderlich, dass zum Zeitpunkt des Öffnens des unteren Schlüssels der obere Schlüssel bereits geschlossen ist. Zu diesem Zweck erzeugen die Steuerungen eine Pause, die oft als „Totzone“ bezeichnet wird.

Die Länge dieser Pause ist so bemessen, dass ein garantiertes Einschalten der Leistungstransistoren gewährleistet ist. Sollte diese Pause nicht ausreichen, besteht die Möglichkeit, die obere und untere Taste gleichzeitig kurz zu öffnen. Dadurch erhitzen sich die Ausgangstransistoren, was häufig zu deren Ausfall führt. Diese Situation wird durch Ströme bezeichnet.

Kehren wir zu der in Abbildung 3 gezeigten Schaltung zurück. In diesem Fall sind die oberen Tasten 1VT3-Transistoren und die unteren 1VT6-Transistoren. Es ist gut zu erkennen, dass die unteren Tasten galvanisch mit dem Steuergerät und untereinander verbunden sind. Daher wird das Steuersignal vom Ausgang 3 des Elements DD3.2 über die Widerstände 1R1 und 1R3 direkt der Basis des Verbundtransistors 1VT4...1VT5 zugeführt. Dieser zusammengesetzte Transistor ist nichts anderes als ein niedrigerer Schaltertreiber. Genauso steuern die Elemente DD3, DD4 die zusammengesetzten Transistoren der unteren Tastentreiber der Kanäle A2 und A3. Alle drei Kanäle werden vom gleichen Gleichrichter VD2 gespeist.

Die oberen Schalter haben keine galvanische Verbindung mit der gemeinsamen Leitung und dem Steuergerät. Um sie zu steuern, musste zusätzlich zum Treiber am Verbundtransistor 1VT1...1VT2 in jedem Kanal ein zusätzlicher 1U1-Optokoppler installiert werden . Der Ausgangstransistor des Optokopplers übernimmt in dieser Schaltung auch die Funktion eines zusätzlichen Wechselrichters: Wenn der Ausgang 3 des DD3.2-Elements auf High-Pegel liegt, ist der obere Schalttransistor 1VT3 geöffnet.

Zur Stromversorgung jedes oberen Schaltertreibers wird ein separater Gleichrichter 1VD1, 1C1 verwendet. Jeder Gleichrichter wird von einer einzelnen Wicklung des Transformators gespeist, was als Nachteil der Schaltung angesehen werden kann.

Der Kondensator 1C2 sorgt für eine Schaltverzögerung von etwa 100 Mikrosekunden, der gleiche Betrag wird vom Optokoppler 1U1 bereitgestellt, wodurch die oben erwähnte „Totzone“ entsteht.

Reicht die Frequenzregulierung aus?

Wenn die Frequenz der Wechselstromversorgungsspannung abnimmt, nimmt die induktive Reaktanz der Motorwicklungen ab (denken Sie an die Formel für die induktive Reaktanz), was zu einem Anstieg des Stroms durch die Wicklungen und in der Folge zu einer Überhitzung des Motors führt Wicklungen. Auch der Statormagnetkreis wird gesättigt. Um diese negativen Folgen zu vermeiden, muss bei sinkender Frequenz auch der Effektivwert der Spannung an den Motorwicklungen reduziert werden.

Eine Möglichkeit, das Problem bei Amateurfrequenzgeneratoren zu lösen, bestand darin, diesen effektivsten Wert mithilfe eines LATR zu regulieren, dessen beweglicher Kontakt eine mechanische Verbindung mit einem variablen Widerstand des Frequenzreglers hatte. Diese Methode wurde in dem Artikel von S. Kalugin „Verfeinerung des Drehzahlreglers von Dreiphasen-Asynchronmotoren“ empfohlen. Radiomagazin 2002, Nr. 3, S. 31.

Unter Amateurbedingungen erwies sich die mechanische Einheit als schwierig herzustellen und vor allem als unzuverlässig. Eine einfachere und zuverlässigere Methode zur Verwendung eines Spartransformators wurde von E. Muradkhanyan aus Eriwan in der Zeitschrift „Radio“ Nr. 12 2004 vorgeschlagen. Das Diagramm dieses Geräts ist in den Abbildungen 5 und 6 dargestellt.

Die 220-V-Netzspannung wird dem Spartransformator T1 und von seinem beweglichen Kontakt der Gleichrichterbrücke VD1 mit Filter C1, L1, C2 zugeführt. Der Ausgang des Filters erzeugt eine variable Konstantspannung Ureg, die zur Stromversorgung des Motors selbst verwendet wird.

Abbildung 5.

Die Spannung Ureg über den Widerstand R1 wird auch dem Master-Oszillator DA1 zugeführt, der auf der Mikroschaltung KR1006VI1 (importierte Version) basiert. Durch diese Verbindung wird aus einem herkömmlichen Rechteckgenerator ein VCO (spannungsgesteuerter Oszillator). Daher steigt mit steigender Spannung Ureg auch die Frequenz des Generators DA1, was zu einer Erhöhung der Motordrehzahl führt. Mit sinkender Spannung Ureg nimmt auch die Frequenz des Mastergenerators proportional ab, wodurch eine Überhitzung der Wicklungen und eine Übersättigung des Statormagnetkreises vermieden werden.

Abbildung 6.

Abbildung 7.

Der Generator wird auf dem zweiten Trigger des DD3-Chips hergestellt, im Diagramm als DD3.2 bezeichnet. Die Frequenz wird durch den Kondensator C1 eingestellt, die Frequenzanpassung erfolgt durch den variablen Widerstand R2. Mit der Frequenzanpassung ändert sich auch die Impulsdauer am Generatorausgang: Mit abnehmender Frequenz nimmt die Dauer ab, sodass die Spannung an den Motorwicklungen sinkt. Dieses Steuerungsprinzip wird Pulsweitenmodulation (PWM) genannt.

In der betrachteten Amateurschaltung ist die Motorleistung gering, der Motor wird mit Rechteckimpulsen angetrieben, daher ist die PWM recht primitiv. In echten Hochleistungsanwendungen ist PWM darauf ausgelegt, nahezu sinusförmige Spannungen am Ausgang zu erzeugen, wie in Abbildung 8 dargestellt, und mit verschiedenen Lasten zu arbeiten: bei konstantem Drehmoment, bei konstanter Leistung und bei Lüfterlast.

Abbildung 8. Ausgangsspannungswellenform einer Phase eines dreiphasigen PWM-Wechselrichters.

Leistungsteil der Schaltung

Moderne Markenfrequenzgeneratoren verfügen über Ausgänge, die speziell für den Betrieb in Frequenzumrichtern ausgelegt sind. In einigen Fällen werden diese Transistoren zu Modulen zusammengefasst, was im Allgemeinen die Leistung des gesamten Designs verbessert. Die Steuerung dieser Transistoren erfolgt über spezielle Treiberchips. Bei einigen Modellen werden Treiber in Transistormodule eingebaut hergestellt.

Die derzeit am häufigsten verwendeten Chips und Transistoren sind International Rectifier. In der beschriebenen Schaltung ist es durchaus möglich, IR2130- oder IR2132-Treiber zu verwenden. Ein Paket einer solchen Mikroschaltung enthält sechs Treiber gleichzeitig: drei für den unteren Schalter und drei für den oberen, was den Aufbau einer dreiphasigen Brückenausgangsstufe erleichtert. Neben der Hauptfunktion enthalten diese Treiber auch mehrere Zusatzfunktionen, beispielsweise den Schutz vor Überlast und Kurzschlüssen. Genauere Informationen zu diesen Treibern finden Sie in den Datenblättern der entsprechenden Chips.

Trotz aller Vorteile ist der einzige Nachteil dieser Mikroschaltungen ihr hoher Preis, weshalb der Autor des Entwurfs einen anderen, einfacheren, billigeren und gleichzeitig praktikablen Weg eingeschlagen hat: Spezielle Treiber-Mikroschaltungen wurden durch integrierte Timer-Mikroschaltungen KR1006VI1 (NE555) ersetzt ).

Ausgang schaltet integrierte Timer ein

Wenn Sie zu Abbildung 6 zurückkehren, werden Sie feststellen, dass die Schaltung Ausgangssignale für jede der drei Phasen hat, die mit „H“ und „B“ bezeichnet sind. Das Vorhandensein dieser Signale ermöglicht Ihnen die getrennte Steuerung der oberen und unteren Tasten. Durch diese Trennung kann eine Pause zwischen dem Umschalten der oberen und unteren Tasten über die Steuereinheit und nicht zwischen den Tasten selbst gebildet werden, wie im Diagramm in Abbildung 3 dargestellt.

Das Diagramm der Ausgangsschalter mit Mikroschaltungen KR1006VI1 (NE555) ist in Abbildung 9 dargestellt. Für einen dreiphasigen Konverter benötigen Sie natürlich drei Kopien solcher Schalter.

Abbildung 9.

Als Treiber für die oberen (VT1) und unteren (VT2) Tasten werden KR1006VI1-Mikroschaltungen verwendet, die nach der Schmidt-Triggerschaltung angeschlossen sind. Mit ihrer Hilfe ist es möglich, einen Gate-Impulsstrom von mindestens 200 mA zu erreichen, was eine recht zuverlässige und schnelle Steuerung der Ausgangstransistoren ermöglicht.

Die Mikroschaltungen der unteren DA2-Schalter haben eine galvanische Verbindung mit der +12-V-Stromquelle und dementsprechend mit der Steuereinheit, sodass sie von dieser Quelle mit Strom versorgt werden. Die oberen Schaltchips können auf die gleiche Weise wie in Abbildung 3 mit zusätzlichen Gleichrichtern und separaten Wicklungen am Transformator versorgt werden. Dieses Schema verwendet jedoch eine andere, sogenannte „Booster“-Ernährungsmethode, deren Bedeutung wie folgt ist. Die Mikroschaltung DA1 erhält Strom vom Elektrolytkondensator C1, dessen Ladung über die Schaltung erfolgt: +12 V, VD1, C1, offener Transistor VT2 (über Drain-Source-Elektroden), „gemeinsam“.

Mit anderen Worten: Die Ladung des Kondensators C1 erfolgt, während der untere Schalttransistor geöffnet ist. In diesem Moment ist der Minuspol des Kondensators C1 praktisch mit dem gemeinsamen Draht kurzgeschlossen (der Widerstand des offenen „Drain-Source“-Abschnitts leistungsstarker Feldeffekttransistoren beträgt Tausendstel Ohm!), was dies ermöglicht lade es auf.

Wenn der Transistor VT2 geschlossen ist, schließt auch die Diode VD1, das Laden des Kondensators C1 stoppt bis zum nächsten Öffnen des Transistors VT2. Die Ladung des Kondensators C1 reicht jedoch aus, um den DA1-Chip mit Strom zu versorgen, solange der Transistor VT2 geschlossen ist. Natürlich befindet sich in diesem Moment der obere Schalttransistor im geschlossenen Zustand. Diese Leistungsschalterschaltung erwies sich als so gut, dass sie unverändert in anderen Amateurkonstruktionen verwendet wird.

In diesem Artikel werden nur die einfachsten Schaltungen von Amateur-Drehstromwechselrichtern auf Mikroschaltungen mit niedrigem und mittlerem Integrationsgrad besprochen, mit denen alles begann und bei denen man anhand des Schaltplans sogar alles „von innen“ betrachten kann. Es entstanden modernere Entwürfe, deren Diagramme auch immer wieder in Radiozeitschriften veröffentlicht wurden.

Mikrocontroller-Steuergeräte sind einfacher aufgebaut als solche, die auf medienintegrierten Mikroschaltungen basieren; sie verfügen über notwendige Funktionen wie den Schutz vor Überlastung und Kurzschlüssen und einige andere. In diesen Blöcken wird alles mithilfe von Steuerprogrammen oder, wie sie allgemein genannt werden, „Firmware“ implementiert. Diese Programme bestimmen, wie gut oder schlecht die Steuereinheit eines dreiphasigen Wechselrichters arbeitet.

In der Zeitschrift „Radio“ 2008 Nr. 12 wurden recht einfache Schaltungen von Dreiphasen-Wechselrichtersteuerungen veröffentlicht. Der Artikel trägt den Titel „Mastergenerator für einen dreiphasigen Wechselrichter“. Der Autor des Artikels, A. Dolgiy, ist auch Autor einer Reihe von Artikeln über Mikrocontroller und viele andere Designs. Der Artikel zeigt zwei einfache Schaltungen auf den Mikrocontrollern PIC12F629 und PIC16F628.

Die Drehzahländerung in beiden Kreisen erfolgt stufenweise über einpolige Schalter, was in vielen Praxisfällen völlig ausreichend ist. Es gibt auch einen Link, über den Sie vorgefertigte „Firmware“ herunterladen können, und darüber hinaus ein spezielles Programm, mit dem Sie die Parameter der „Firmware“ nach Belieben ändern können. Es ist auch möglich, die Generatoren im „Demo“-Modus zu betreiben. In diesem Modus wird die Generatorfrequenz um das 32-fache reduziert, sodass Sie den Betrieb der Generatoren mithilfe von LEDs visuell beobachten können. Außerdem werden Empfehlungen zum Anschluss des Leistungsteils gegeben.

Wenn Sie jedoch keinen Mikrocontroller programmieren möchten, hat Motorola einen speziellen intelligenten Controller MC3PHAC herausgebracht, der für 3-Phasen-Motorsteuerungssysteme entwickelt wurde. Auf dieser Basis ist es möglich, kostengünstige dreiphasige regelbare Antriebssysteme zu erstellen, die alle notwendigen Funktionen zur Steuerung und zum Schutz enthalten. Solche Mikrocontroller werden zunehmend in verschiedenen Haushaltsgeräten eingesetzt, beispielsweise in Geschirrspülern oder Kühlschränken.

Komplett mit dem MC3PHAC-Controller ist es möglich, vorgefertigte Leistungsmodule zu verwenden, zum Beispiel IRAMS10UP60A von International Rectifier. Die Module enthalten sechs Leistungsschalter und einen Steuerkreis. Weitere Einzelheiten zu diesen Elementen finden Sie in der Datenblattdokumentation, die im Internet recht einfach zu finden ist.