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求教可控硅三相過零調(diào)壓問題(給3千瓦異步電機調(diào)速)

由于項目需要,希望高人指點下列問題,如何實現(xiàn):用可控硅給3千瓦普通交流異步電動機調(diào)速,最好能用過零觸發(fā).最高速度時對應于全電壓(380伏特),即相當于可控硅短路;最低速度時對應于全電壓的三分之一左右.
  用雙向可控硅好還是用單向可控硅好?
  如何取得同步脈沖?
  有些資料上說,像這種調(diào)整強電的電路,觸發(fā)脈沖應當寬些或者用雙脈沖,以保證可靠性,那么多寬才合適呢?
  干擾問題突出表現(xiàn)在那些方面?
   先謝謝了
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libaofu
LV.2
2
2005-07-23 09:51
關于過零觸發(fā),一個資料上說可以用一種專門的光耦,其本身具備過零檢測功能.
  
  
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libaofu
LV.2
3
2005-07-24 06:12
誰有現(xiàn)成的、或類似的圖紙,請傳一個!
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肄輝
LV.2
4
2005-07-24 11:32
@libaofu
誰有現(xiàn)成的、或類似的圖紙,請傳一個!
《電子制作》2005.7期有一個用于單相的雙向可控硅過零調(diào)壓電路!
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libaofu
LV.2
5
2005-07-24 16:41
@肄輝
《電子制作》2005.7期有一個用于單相的雙向可控硅過零調(diào)壓電路!
謝謝
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2005-08-06 22:53
那么是用的調(diào)壓的啊,應該用調(diào)頻啊
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libaofu
LV.2
7
2005-08-07 06:28
@zwchen2000
那么是用的調(diào)壓的啊,應該用調(diào)頻啊
不用變頻調(diào)速的理由:1、成本高.2、帶動的設備不需要轉矩恒定.
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libaofu
LV.2
8
2005-08-08 06:29
響應者少,自己頂一下:以下是我思路:
用普通3千瓦三相異步電動機,定子繞組呈Y型連接.
定子繞組的每一相與380V電源之間串雙向可控硅.所以采用雙向可控硅,是因為想每相只用一個可控硅.如果用單向可控硅,交流電正負兩個半周須用兩個,以保證正負半周各有一個對應導通.其觸發(fā)電路也較為復雜.但分開控制的話,雙向的不如單向容易.
觸發(fā)信號用光耦合器傳遞給可控硅的門極,實現(xiàn)強、弱電之間的隔離.
觸發(fā)信號利用單片機產(chǎn)生,并利用單片機一個輸出線作為觸發(fā)信號的輸出端口.三相電源需要占用單片機的三條輸出線.另外,三相電源必須與單片機的輸入端口連接檢測三相電源每相的過零時刻(檢測過零信號).具體觸發(fā)原理是:從每相過零開始計時,也就是對單片機中的定時器設置初值,并立即開始計時,直至定時器溢出時,產(chǎn)生中斷請求,對應一相的信號輸出端出現(xiàn)有效觸發(fā)信號,可控硅受到觸發(fā)后導通.
這樣的觸發(fā)方式是是從過零時刻開始計時,待觸發(fā)信號出現(xiàn)時,380V電源肯定已經(jīng)過了作為基準的零點,至于過了零點多遠,與定時器的初值有關,定時越長,距離基準零點越滯后,距離該半周下次過零的時間也越短,定子繞組通電時間(該半周內(nèi))也越短,電動機轉速下降也越多.
顯然,這種方式下,可控硅導通時,交流電源處于非零值.加于繞組兩端的電壓不是正弦波,波形必然畸變導致繞組額外發(fā)熱并產(chǎn)生噪聲.
從定量關系看,交流電兩個過零之間的時間間隔是10毫秒,即相當于工頻周期的一半,所以,對定時器設置初值的取值范圍應當在0到10毫秒之間.其實,若取0或10毫秒,相當于每次都在過零時刻觸發(fā),如此加載繞組上的是全部電壓,等效于可控硅短路,電動機相當于在額定電壓下工作,其轉速等于額定轉速.
    若每個半周內(nèi),都在大于0毫秒而小于10毫秒之間觸發(fā)一次,但每次通電持續(xù)時間和出現(xiàn)的時刻是可變的.則就可調(diào)整電動機的速度.
   這種方案的好處是簡單,電路好理解,效果也滿足一般的使用場合.缺點是波形不良,造成干擾和噪聲.
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246810
LV.4
9
2005-08-08 10:09
@libaofu
響應者少,自己頂一下:以下是我思路:用普通3千瓦三相異步電動機,定子繞組呈Y型連接.定子繞組的每一相與380V電源之間串雙向可控硅.所以采用雙向可控硅,是因為想每相只用一個可控硅.如果用單向可控硅,交流電正負兩個半周須用兩個,以保證正負半周各有一個對應導通.其觸發(fā)電路也較為復雜.但分開控制的話,雙向的不如單向容易.觸發(fā)信號用光耦合器傳遞給可控硅的門極,實現(xiàn)強、弱電之間的隔離.觸發(fā)信號利用單片機產(chǎn)生,并利用單片機一個輸出線作為觸發(fā)信號的輸出端口.三相電源需要占用單片機的三條輸出線.另外,三相電源必須與單片機的輸入端口連接檢測三相電源每相的過零時刻(檢測過零信號).具體觸發(fā)原理是:從每相過零開始計時,也就是對單片機中的定時器設置初值,并立即開始計時,直至定時器溢出時,產(chǎn)生中斷請求,對應一相的信號輸出端出現(xiàn)有效觸發(fā)信號,可控硅受到觸發(fā)后導通.這樣的觸發(fā)方式是是從過零時刻開始計時,待觸發(fā)信號出現(xiàn)時,380V電源肯定已經(jīng)過了作為基準的零點,至于過了零點多遠,與定時器的初值有關,定時越長,距離基準零點越滯后,距離該半周下次過零的時間也越短,定子繞組通電時間(該半周內(nèi))也越短,電動機轉速下降也越多.顯然,這種方式下,可控硅導通時,交流電源處于非零值.加于繞組兩端的電壓不是正弦波,波形必然畸變導致繞組額外發(fā)熱并產(chǎn)生噪聲.從定量關系看,交流電兩個過零之間的時間間隔是10毫秒,即相當于工頻周期的一半,所以,對定時器設置初值的取值范圍應當在0到10毫秒之間.其實,若取0或10毫秒,相當于每次都在過零時刻觸發(fā),如此加載繞組上的是全部電壓,等效于可控硅短路,電動機相當于在額定電壓下工作,其轉速等于額定轉速.    若每個半周內(nèi),都在大于0毫秒而小于10毫秒之間觸發(fā)一次,但每次通電持續(xù)時間和出現(xiàn)的時刻是可變的.則就可調(diào)整電動機的速度.  這種方案的好處是簡單,電路好理解,效果也滿足一般的使用場合.缺點是波形不良,造成干擾和噪聲.
早先我也有你這種想法,成功過,但電機發(fā)熱嚴重,轉矩下降嚴重,
可靠性差,成本高.原因是異步電機的轉速由頻率決定.
可采用變頻技術,或變電感調(diào)速,或采用滑差電機調(diào)速,滑差電機調(diào)速控制
成本最低,轉矩最大,但電機結構要改變.變頻成本最高,技術最難,
但安裝最簡單.電感調(diào)速體積最大重量最重,技術最簡單,各有優(yōu)點都能成功
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libaofu
LV.2
10
2005-08-08 20:48
@246810
早先我也有你這種想法,成功過,但電機發(fā)熱嚴重,轉矩下降嚴重,可靠性差,成本高.原因是異步電機的轉速由頻率決定.可采用變頻技術,或變電感調(diào)速,或采用滑差電機調(diào)速,滑差電機調(diào)速控制成本最低,轉矩最大,但電機結構要改變.變頻成本最高,技術最難,但安裝最簡單.電感調(diào)速體積最大重量最重,技術最簡單,各有優(yōu)點都能成功
謝謝你的指教!
  我的目的是想用在某些特定的設備上,比如上面帖子中提到的液壓設備(而不是所有類型的液壓設備)和加工木材的電鋸等,這類設備有共同的特點:1、工作期間電動機滿載,要求轉矩大.2、等待期間電動機空載,即使轉矩降低得厲害一點,也沒有妨礙.
  例如電鋸,鋸成第一塊木板后,原木需要先返回起點,然后才能接著鋸第二塊,依此類推.每鋸一塊,原木都要返回一次,而原木返回期間,電動機一直在空轉,浪費電能.而一根原木鋸完,要上另一根時,空轉時間更長.其間還需要多次翻轉原木以保證加工需要,總的電能浪費是很大的.
  將你的介紹和我的要求對比,電動機轉矩下降不是大問題,反正等待期間是空負荷的.不好克服非問題是電動機發(fā)熱,需要認真對付.
  發(fā)熱的原因無非是由于可控硅觸發(fā)導致電源波形是非正弦波,如果用過零觸發(fā),保證電源的正弦波特性,發(fā)熱當會將下來.不知你的實踐中,用沒用過零觸發(fā)?若用過,效果如何?  
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246810
LV.4
11
2005-08-09 09:54
@libaofu
謝謝你的指教!  我的目的是想用在某些特定的設備上,比如上面帖子中提到的液壓設備(而不是所有類型的液壓設備)和加工木材的電鋸等,這類設備有共同的特點:1、工作期間電動機滿載,要求轉矩大.2、等待期間電動機空載,即使轉矩降低得厲害一點,也沒有妨礙.  例如電鋸,鋸成第一塊木板后,原木需要先返回起點,然后才能接著鋸第二塊,依此類推.每鋸一塊,原木都要返回一次,而原木返回期間,電動機一直在空轉,浪費電能.而一根原木鋸完,要上另一根時,空轉時間更長.其間還需要多次翻轉原木以保證加工需要,總的電能浪費是很大的.  將你的介紹和我的要求對比,電動機轉矩下降不是大問題,反正等待期間是空負荷的.不好克服非問題是電動機發(fā)熱,需要認真對付.  發(fā)熱的原因無非是由于可控硅觸發(fā)導致電源波形是非正弦波,如果用過零觸發(fā),保證電源的正弦波特性,發(fā)熱當會將下來.不知你的實踐中,用沒用過零觸發(fā)?若用過,效果如何?  
如果僅此而以,完全不必要,電機的功率分有功和無功可見你非常模糊,想省電是對的,但此法完全行不通,我無法和你解釋,方法很簡單,但你一定不信還要罵我,我可以給你提示:你是知道 恒流 恒壓是怎么回是的,但恒功你一定沒想過,從這里想想,另外電機是變壓器原理可按電感考慮.當你頓悟時你會很開心的苦笑的,另外當時我認為你是要精確調(diào)速的,按你的方法即使過0精確調(diào)速(純正弦)電機也會發(fā)熱,是速差造成的不在此議!
另外不是消小氣的問題,該問題會的一定不說,說的一定錯,如果你對 有功 無功 及無功補償很了解就不一樣了,同時你也不用問了,祝成功!!!
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libaofu
LV.2
12
2005-08-11 06:17
這還是自己頂?shù)?并歡迎諸位指教!!
近日看《大功率電子學和電動機調(diào)速》一書,里面有些內(nèi)容與我的思路一致.
1、如果工頻的每個半周都觸發(fā)一次,只改變觸發(fā)時刻的滯后程度,即是相位控制,并說此方法應用較廣,但諧波要重一些;
2、整周波控制,這是典型的過零觸發(fā)方式,主要特征是:觸發(fā)后保證電動機繞組中通電為整數(shù)個正弦波,如果通電幾個工頻周期停止觸發(fā),則相當于繞組斷電,再次觸發(fā)又相當于重新合閘,就象一個不斷分合的交流開關一樣,改變分合持續(xù)的時間比,就可以調(diào)整速度.書中專門講述了該方式的優(yōu)缺點:“如果采用這種方式進行調(diào)壓調(diào)速時,其有點是,晶閘管可以在電壓或電流過零時刻關斷,則開關損耗將減至最小,且輸出的電壓和電流波形為正弦波.但在調(diào)速時,通、斷交替的速度不能太低,否則一方面會引起電機轉速的波動,而另一方面每次接通電源相當于一次異步電動機的重新合閘過程.當電源關斷時,電機氣隙中的磁場將由轉子中的瞬態(tài)電流來維持,并誰轉子而旋轉,氣隙磁場在定子繞組中感應的電動勢頻率將有所變化,當斷流時間間隔較長時,感應電動勢的相位和電源的相位可能有較大差別,這樣會出現(xiàn)較大的沖擊電流,甚至會損壞晶閘管.但如果通斷頻率較高,每次通斷時間間隔的交流電周波數(shù)較少,將不能進行無級調(diào)速.(此處引用個別處有省略)”
  從這段敘述中可見:用過零觸發(fā)并保證整周波數(shù)控制調(diào)速是可行的,雖然有缺陷,但在我指的這些要求不高的項目中(電鋸和液壓泵),不會有大影響.歡迎有此控制實踐經(jīng)驗的大俠指教.
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2005-08-16 16:17
@libaofu
這還是自己頂?shù)?并歡迎諸位指教!!近日看《大功率電子學和電動機調(diào)速》一書,里面有些內(nèi)容與我的思路一致.1、如果工頻的每個半周都觸發(fā)一次,只改變觸發(fā)時刻的滯后程度,即是相位控制,并說此方法應用較廣,但諧波要重一些;2、整周波控制,這是典型的過零觸發(fā)方式,主要特征是:觸發(fā)后保證電動機繞組中通電為整數(shù)個正弦波,如果通電幾個工頻周期停止觸發(fā),則相當于繞組斷電,再次觸發(fā)又相當于重新合閘,就象一個不斷分合的交流開關一樣,改變分合持續(xù)的時間比,就可以調(diào)整速度.書中專門講述了該方式的優(yōu)缺點:“如果采用這種方式進行調(diào)壓調(diào)速時,其有點是,晶閘管可以在電壓或電流過零時刻關斷,則開關損耗將減至最小,且輸出的電壓和電流波形為正弦波.但在調(diào)速時,通、斷交替的速度不能太低,否則一方面會引起電機轉速的波動,而另一方面每次接通電源相當于一次異步電動機的重新合閘過程.當電源關斷時,電機氣隙中的磁場將由轉子中的瞬態(tài)電流來維持,并誰轉子而旋轉,氣隙磁場在定子繞組中感應的電動勢頻率將有所變化,當斷流時間間隔較長時,感應電動勢的相位和電源的相位可能有較大差別,這樣會出現(xiàn)較大的沖擊電流,甚至會損壞晶閘管.但如果通斷頻率較高,每次通斷時間間隔的交流電周波數(shù)較少,將不能進行無級調(diào)速.(此處引用個別處有省略)”  從這段敘述中可見:用過零觸發(fā)并保證整周波數(shù)控制調(diào)速是可行的,雖然有缺陷,但在我指的這些要求不高的項目中(電鋸和液壓泵),不會有大影響.歡迎有此控制實踐經(jīng)驗的大俠指教.
你好 本人正在學習可控硅控制技術,將你的[大功率電子學和電動機調(diào)速]上傳一下好嗎,另外過零觸發(fā)可否用TC785電路實現(xiàn)
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libaofu
LV.2
14
2005-08-16 18:53
@liuxinping1965
你好本人正在學習可控硅控制技術,將你的[大功率電子學和電動機調(diào)速]上傳一下好嗎,另外過零觸發(fā)可否用TC785電路實現(xiàn)
資料共享區(qū)好像也有.
1124189488.part1.rar1124189592.part2.rar
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2005-08-19 11:23
@libaofu
資料共享區(qū)好像也有.1124189488.part1.rar1124189592.part2.rar
謝謝你,原來我有這本書,沒有書名,在此感謝你的幫助
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