Частотный преобразователь своими руками схема: Частотный преобразователь своими руками | Elektron

Содержание

Частотный преобразователь своими руками | Elektron

    Всех приветствую. Сегодня мы будем собирать простой 3х фазный частотный преобразователь для асинхронного двигателя 380в / 3 кВт . Данную схему можно применить и для сети 220в, ограничение только в выходной частоте. Для выпрямленных 310в рабочая частота  ~  40 Гц , при большей будет падать момент  из за нехватки тока. Управлять двигателем будем синусоидальной ШИМ модуляцией по скалярному методу от 5 до 60 Гц. Частота работы ШИМ 8 кГц. Думаю расписывать принципы всего этого действа нет смысла, так как в интернете очень много информации посвященной этому вопросу.  И так..

  Драйвер преобразователя собран с применением микросхемы IR2233S. Данная микросхема имеет 3 полумостовых драйвера, для управления мощными транзисторами до 1200в. Имеет аппаратную задержку исключающую сквозные токи ~ 250ns. Защиту при понижении питания, а также при повышении тока выше допустимого. В качестве ключевых элементов применены IGBT транзисторы GW38IHL30D . При питании от 220в можно применить в качестве драйвера IR2133 а выходные ключи IRFP460. Для безопасного обращения входными сигналами управления плата драйвера опторазвязана с платой процессора оптронами HCPL4504, некоторые ставят PC817, но как показала практика для этих целей они не подходят "съедают" все что надо и не надо..

Схема процессора.


   Индикация работы частотника осуществляется 5 светодиодами: пуск/стоп ; реверс <> ; перегрев ; перегрузка по току. Так же присутствует опторазвязанный выход сигнала авария для отключения вспомогательных устройств или удаленной сигнализации, срабатывает при перегреве и перегрузке.  Уставка частоты  от 10 - 50 Гц осуществляется переменным резистором. В контроллере реализована регулировка тока, она необходима для подключения маломощных двигателей, которые при пониженной частоте вращения будут просто перегреваться. Для в хода в режим регулировки тока при выключенном питании нажать кнопку "пуск/стоп", и включить питание, после засвечивания всех индикаторов отпустить кнопку. Вращая регулятор устанавливаем необходимый ток. Для выхода, выключаем питание частотника. 

Схема драйвера.


  Питание драйвера 12 - 15в. Плата выпрямителя имеет вход для 3х фаз и вход для  блока питания драйвера и процессора. Имеется реле задержки от ударного тока на диодный мост и мягкого включения емкостей. 

Схема выпрямителя. 


Видео работы.





Частотные преобразователи своими руками. Схема и принцип работы частотного преобразователя :: SYL.ru

Впервые асинхронный двигатель был использован в конце 19-го века. Его успешное применение позволило внедрить данное оборудование практически на любой завод, фабрику, в любую отрасль промышленности. Однако управлять данным устройством оказалось довольно проблемно, особенно пуском и остановкой. Основной целью эксплуатации частотного преобразователя, а также целью его создания как раз и стала необходимость в устройстве, управляющем асинхронным двигателем.

Общая информация

Целесообразнее всего снабжать преобразователем частоты (ЧП) те устройства, которые обладают довольно высоким показателем мощности. Основная цель, для которой используется такое оборудование, - это изменение пускового тока. ЧП дает возможность задавать величину для этого параметра, что и обеспечивает более плавную остановку и запуск двигателя.

Также можно отметить, что эти два устройства, работающие в паре, позволяют заменить такие устройства, как электроприводы постоянного тока. С одной стороны, регулировать скорость у такой системы очень просто, однако есть и слабое место в такой сети - сам электродвигатель. В электроприводах постоянного тока именно это устройство является наиболее дорогим и ненадежным. А если сравнивать асинхронное оборудование с прибором постоянного тока, то тут можно выделить явные преимущества: более простое и надежное устройство; масса, стоимость и габариты асинхронного приспособления будут гораздо ниже, чем у аппарата постоянного тока с той же мощностью.

Что такое частотный преобразователь

Стоит сказать о том, что регулировать числовое значение тока можно и вручную. Однако на это будет уходить определенное количество времени, так как человек не способен моментально среагировать на любое изменение, как машина. А это приведет к тому, что некоторое количество энергии будет уходить впустую, а энергетический ресурс двигателя выработается быстрее.

Частотный преобразователь для электродвигателя - это практически необходимая деталь, так как те устройства, которые не имели его, обладали значением тока, превышающим номинальное значение напряжение в 5-7 раз. Такая разница не позволит создавать приемлемые условия для эксплуатации двигателя.

Принцип работы частотного преобразователя кроется в том, что в нем используется специальный электронный механизм, который и управляет работой асинхронного двигателя. Также важно отметить, что ЧП позволяет не только настроить плавный запуск, но и выбрать оптимальный показатель между напряжением и частотой. Эта характеристика рассчитывается по определенной формуле.

Основное преимущество применения частотного преобразователя для двигателя - это экономия электрической энергии, значение которой доходит до 50 %. Еще одно важное преимущество ЧП - это возможность настроить его работу так, чтобы она максимально подходила под каждую отрасль производства. Применение такого устройства основывается на принципе работы двойного преобразования напряжения.

Первый этап - это регулировка напряжения, поступающего из сети. Оно выпрямляется и фильтруется. Эти операции осуществляются посредством системы конденсаторов.

Второй этап - включение в работу электронного управления системой. Этот элемент выставляет значение тока, которое будет соответствовать частоте, а также ранее выбранному режиму работы.

Как можно заметить, принцип работы частотного преобразователя довольно прост.

Материалы для сборки

На сегодняшний день распространение и улучшение технологий и оборудования привело к тому, что, имея некоторые знания в электронике и умения, можно собрать ЧП для однофазного двигателя собственноручно.

Для того чтобы собрать это устройство, понадобятся такие материалы, как:

  • драйвер трехфазного моста модели IR2135 или 2133;
  • понадобится микроконтроллер, который будет использоваться как генератор PWM, модели AT90SPWM3B;
  • еще одна важная деталь - программатор;
  • три пары транзисторов;
  • жидкокристаллический индикатор;
  • шесть кнопок для управления системой.

Сборка устройства

Для начала работы необходимо иметь схему частотного преобразователя. Осуществлять сборку будет намного удобнее и быстрее, имея этот документ.

Первый шаг сборки - соединение обмоток двигателя. Для этого нужно использовать вариант подключения, который в электротехнике называется треугольник.

В сборке частотного преобразователя своими руками основой будут выступать две платы. Одна из них (первая) будет являться основой для размещения таких элементов, как блок питания, драйвер, транзисторы. Силовые клеммы также будут подключаться к этой плате. Вторая же плата необходима для крепления микроконтроллера и индикатора. Для того чтобы соединить эти два элемента между собой, нужно использовать гибкий шлейф. Чтобы изготовить импульсный блок, можно использовать самую простую схему.

Для того чтобы осуществлять контроль над работой двигателя, нет необходимости в добавлении внешних устройств. Однако если такое желание все же есть, то можно добавить схему IL300 в конструкцию.

Следующим важным элементом в сборке частотного преобразователя своими руками станет общий радиатор. В схеме этих устройств данный элемент используется для того, чтобы разместить на нем транзисторы и диодный мост. Один из обязательных шагов - это установка оптронов ОС2-4. Основное предназначение этих элементов - дублирование кнопок управления.

При изготовлении частотного преобразователя своими руками для двигателя с мощностью до 400 Вт можно обойтись без термодатчика. Для того чтобы измерять напряжение, можно использовать обычный усилитель (DA-1-2). Необходимо также защитить все кнопки управления. Для этого используются пластиковые толкатели. Управление устройством осуществляется при помощи опторазвязки.

Последнее, что необходимо сделать при изготовлении частотного преобразователя своими руками, - это позаботиться о подавлении помех. Это необходимо делать лишь в том случае, если в системе используются слишком длинные провода. Когда ротор двигателя уже запущен, то можно выбрать любою скорость вращения, которая лежит в пределах частоты от 1 до 40.

Подключение

Собрать ЧП - это лишь половина дела. Вторая половина - это правильное подключение преобразователя к двигателю. Частотный преобразователь для насоса, работающего посредством использования асинхронного двигателя, может подключаться по двум методам. Выбор метода зависит от напряжения сети.

Если она обладает напряжением в 220 В и всего одной фазой, то наиболее выгодная схема подключения - это треугольник. Тут важно запомнить одну вещь. Выходной ток не может превышать номинальный более чем на 50 %.

Если подключать частотный преобразователь на 380 В и трех фазах, то для подсоединения к двигателю лучше всего прибегнуть к такой схеме, как звезда. Для того чтобы максимально упростить этот процесс, на покупных ЧП имеются специальные клеммы, которые обладают нужной маркировкой. На самодельном придется обойтись без этого.

Важно не забыть, что в любой системе, самодельной или покупной, должна быть схема, имеющая клемму для заземления.

Обслуживание устройства

Как уже говорилось ранее, просто собрать ЧП и подключить его - мало. Еще одна важная часть, которая гарантирует длительный срок службы устройства, - это обслуживание прибора. Частотный преобразователь для насоса, двигателя или любого другого устройства, должен подвергаться тщательному уходу:

  1. Наиболее страшный враг электронного оборудования - это пыль. Важно следить, чтобы на внутренних контактах она не скапливалась. Для удаления этих частиц мусора можно использовать компрессор с невысокой мощностью. Пылесос использовать нежелательно, так как он не сможет убрать плотный слой пыли.
  2. Необходимо регулярно проверять работоспособность всех узлов. При возникновении неполадок сразу их менять. Нормальный срок эксплуатации электролитического конденсатора - 5 лет, для предохранителя - 10 лет. Вентиляторы, работающие внутри устройства, нужно менять каждые 2-3 года, внутренние шлейфы - каждые 6 лет.
  3. Очень важно следить за такими параметрами, как температура внутренних элементов, а также напряжение на шине постоянного тока. Если температура повысится слишком сильно, то термопаста с большой долей вероятности высохнет, что приведет к выходу из строя конденсаторов. Чтобы избежать этой проблемы, рекомендуется менять термопасту каждые три года.
  4. Важно соблюдать следующие правила эксплуатации: температура окружающего воздуха не выше +40 градусов; помещение должно быть сухим, повышенная влажность недопустима; повышенная запыленность также отрицательно скажется на приборе.

Структурное устройство ЧП

Для того чтобы точно ответить на вопрос, как сделать частотный преобразователь, необходимо разобраться еще в одном пункте. Это - структурное устройство данного прибора.

Так как ориентироваться при изготовлении нужно на покупные модели, то и схема должна быть соответствующей. А это значит, что работать он должен на структуре двойного преобразования. У этой схемы имеются основные части: звено постоянного тока, силовой импульсный инвертор и система управления.

Если рассматривать более детально, то часть с постоянным током состоит из двух соединений: неуправляемый выпрямитель и фильтр. Именно в этом элементе переменное напряжение, которое действует в сети, будет преобразовываться в постоянное.

Второй элемент - силовой импульсный инвертор. Он является трехфазным, а состоит из шести транзисторных ключей. Они предназначены для подключения соответствующей обмотки двигателя к каждому из ключей как положительному, так и отрицательному. Этот элемент отвечает за преобразование поступающего постоянного напряжения в трехфазное и переменное. Также это устройство задает нужную частоту и амплитуду.

Последний элемент - это система управления. Здесь используются силовые IGBT-транзисторы. Если сравнивать с обычными тиристорами, то частота переключения у транзисторов выше. Это позволяет вырабатывать выходной сигнал в форме синусоиды с минимальным искажением.

Частотные преобразователи на микроконтроллере

Принцип работы таких устройств является следующим. Изначально характеристики всех микроконтроллеров (МК) настраиваются так, чтобы работать в паре с напряжением в 200 В, а также частотой поля в 50 Гц. Другими словами, они настроены по умолчанию для работы в паре с наиболее примитивными асинхронными двигателями 220 В/50 Гц. Также имеется такой показатель, как скорость набора частоты. По умолчанию это значение устанавливается как 15 Гц/сек. Это означает, что разгон МК до 50 Гц будет занимать чуть более чем 3 секунды, а, к примеру, до 150 Гц за 10 секунд ровно. Также важно отметить, что изначально ЧП является скалярным. Другими словами, чем выше будет выходная частота двигателя, тем выше будет его напряжение.

Ремонт и наладка прибора

Ремонт частотных преобразователей - неотъемлемая часть работы с этими устройствами. Довольно часто случается такая проблема, как выход из строя тормозного резистора. Если это происходит, то ЧП не сможет работать на полную мощность. Для того чтобы установить, вышел ли из строя тормозной элемент или нет, имеется таблица, в которой приведены все номинальные значения для всех типов элементов. Если после сверки с этим документом выяснилось, что какой-либо параметр не совпадает, то резистор нужно менять.

Также могут быть сбои в том случае, если ЧП оказался слишком мощным или же сеть слишком слабая для этой модели. Тут дело заключается в принципе работы элементов ЧП. Он рассчитан на эксплуатацию при постоянном высоком напряжении. Если параметры сети не дотягивают до минимальных показателей, требуемых для работы, то и выполнять свои функции он не сможет. Как таковой ремонт частотного преобразователя тут не требуется, необходимо купить менее мощный прибор.

Основные показатели преобразователей

К основным характеристикам этих устройств можно отнести следующее:

  • рабочее напряжение в пределах от 220 до 480 В;
  • все модели обладают защитой lP54;
  • температурный режим, требуемый для нормальной эксплуатации, в пределах от +10 до +40 градусов по Цельсию;
  • мощность для большинства покупных моделей - от 1 кВт.

Кроме того, существуют такие модели, как двухзвенные частотные преобразователи, а также такие разновидности, как матричные и векторные устройства. К примеру, векторный тип - это ЧП переменного тока и напряжение, которое подается на него, необходимое для создания нужной амплитуды. Этот тип прибора обеспечивает включение в работу двигателя спустя 2 секунды после запуска ЧП. Однако недостатком стало то, что он довольно дорогой, а потому его популярность стремительно падает.

Очень важно заметить, что подбирать просто мощный прибор - это неправильно. Выбор должен осуществляться в соответствии с рабочими параметрами сети. Если купить слишком мощный частотный преобразователь для электродвигателя, то получится, что будет переплата за то оборудование, которое будет представлять угрозу, а не регулировать работу агрегата.

Можно ли собирать частотные преобразователи своими руками? Принцип работы и схема подключения частотных преобразователей

Сделай сам

На чтение 9 мин.

Изготовить частотные преобразователи своими руками довольно сложно, так как необходимо очень хорошо разбираться в силовой электронике и полупроводниковой технике. Но перед тем как задуматься о проектировании данного устройства, необходимо узнать, для каких целей они используются. Также потребуется знать, какие основные составляющие у этих электронных систем.

Что такое частотный преобразователь?

Всем известно, что в сети переменный ток, и у него имеется некоторая частота. В России стандарт – это 50 Герц. В некоторых западных странах несколько иной стандарт – 60 Герц. От того, какова частота тока, зависит работа многих устройств. Преобразователи используются для питания асинхронных двигателей. Причин для использования электронных средств достаточно много. Например, в промышленности ПЧ получили широкое распространение, так как их использование позволяет избавиться от огромных механизмов.

Если подробнее, то изменить скорость вращения ленты на конвейере можно путем использования редуктора, в основе которого лежит некое подобие коробки скоростей автомобиля. Причем она может быть как механической (с использованием нескольких шестерен), так и вариаторной. Но намного эффективнее оказывается изменение параметров тока, которым питается двигатель. Поворотом переменного резистора изменяется скорость вращения транспортера. Причем частоту можно изменять в широком диапазоне.

Какие есть еще свойства у частотных преобразователей?

Кроме этого, настройки ПЧ позволяют достичь того, что электрический двигатель будет постепенно набирать обороты в течение нескольких секунд. Время задается пользователем при помощи программирования функций преобразователя частоты. Аналогично можно поступить и с временем остановки якоря двигателя. Это позволяет уменьшить нагрузки на привод, что прямо сказывается на его ресурсе.

Кроме того, для небольших предприятий, у которых нет возможности обеспечить себя

Схема преобразователя ЧАСТОТА-НАПРЯЖЕНИЕ | Мастер Винтик. Всё своими руками!

 Конвертер «частота-напряжение» на LM331

В радиолюбительских схемах бывает необходимость в преобразовании частота — напряжение, например для измерения частоты вольтметром (мультиметром), датчика, реагирующего на изменение частоты и т.п.

Для преобразования частоты в напряжение в данном случае используется микросхема LM331. Входные импульсы должны быть прямоугольными, они через разделительный конденсатор С1 поступают на вход IC1 LM331 (вывод 6). Этот вывод приоткрыт плюсом через резистор R7.

Делитель на резисторах R2 и R3 задает уровень напряжения на выводе 7, — максимальное выходное напряжение. Значение резистора R3 подбирают по формуле: R3 = (Vсс — 2V)/1,9 , где Vсс -напряжение питания, а R3 выражено в килоомах.

Принципиальная схема преобразователя частоты в напряжение на микросхеме LM331

Выходное напряжение (V out) вычисляется по формуле:

Uвых = ((R4 /(R5+R6)) x R1 x C1 x 2,09 x Fвх.

Подстроечным резистором R6 можно подкорректировать выходное напряжение. Преобразователь работает в диапазоне частот: 10Гц — 5 кГц выходное напряжение изменяется: 0,025 до 12,5В.

Номинал R3 зависит от напряжения накопления и план R3= (Vs – 2V) / (2mA). Для Vs = 15В — R3=68k

IC LM331 может работать от напряжения от 5 до 30В постоянного тока.

Потенциометром R6 можно откалибровать схему преобразования.

На основе данной схемы можно собрать электронный тахометр для автомобиля (мотоцикла…), который будет подсчитывать импульсы с датчика холла. На выход можно подключить аналоговый или цифровой вольтметр.



ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ



П О П У Л Я Р Н О Е:

  • Электрическая принципиальная схема скутера
  • В любом автомобиле, мотоцикле, мопеде, а также скутере есть электропроводка — провода, соединяющие электронные узлы, блоки и модули техники.

    От её исправности зависит правильная работа всех систем, а также в нашем случае скутера в целом. Сегодня рассмотрим различные варианты принципиальных схем электропроводки скутера.

    Подробнее…

  • Cигнализация из мобильного телефона.
  • У каждого, наверно завалялся где-нибудь старый не нужный, но годный сотовый телефон.

    А ведь из него можно без особых переделок сделать, например: дополнительную надежную сигнализацию для автомобиля в гараже.

    Давайте подробнее рассмотрим, как это можно сделать:

    Подробнее…

  • Способы отопления гаража
  • Очень удобно хранить машину в гараже. Особенно зимой — она лучше заводится, меньше происходит износ деталей и т.д. и т.п. Гараж — это хороший домик для вашего любимого авто 🙂  Он охраняет его и от хулиганов, и от угонщиков, и от атмосферного воздействия. Также в гараже можно хранить инструменты, приборы и устройства для ремонта и поддержания автомобиля в исправном состоянии. Конечно, в зимнее время встаёт вопрос об отоплении гаража.

    Подробнее…


Популярность: 6 590 просм.

Преобразователь напряжения с 12 на 220В 50Гц своими руками

На необъятных просторах нашей родины в городах и селах часто бывают перебои с электричеством, от этого никто не застрахован. Поэтому предлагаю собрать самодельный преобразователь напряжения с 12 на 220В 50Гц, который выручит Вас в трудную минуту и станет не заменимым помощником, где бы вы не находились: в лесу, на даче, дома, на рыбалке.

На этом рисунке изображена схема простого преобразователя напряжения с 12 на 220В с рабочей частотой 50Гц.

Схема преобразователя напряжения с 12 на 220В 50Гц

Скачать схему преобразователя напряжения с 12 на 220В 50Гц

В основу схемы заложен старый добрый симметричный мультивибратор на двух биполярных транзисторах Т2 и Т3, который управляет мощными ключами на полевых транзисторах Т4, Т5, Т6 и Т7.  Прямоугольные импульсы снимаемые с мультивибратора поочередно открывают полевые транзисторы и тем самым накачивают трансформатор, который преобразует входящее постоянное напряжение 12В в переменное напряжение 220В.  Рабочая частота мультивибратора 50 Гц. Подстройку частоты мультивибратора можно выполнять на глаз подстречным резистором Р2, например сравнить гул пластин выходного трансформатора преобразователя напряжения с включенным в сеть обыкновенным сетевым трансформатором или с помощью осциллографа. Как это сделал я.

Защита от разряда аккумулятора собрана на транзисторе Т1 и реле Rel1. Минимальное напряжение срабатывания защиты устанавливается подстроечным резистором Р1. Как работает защита? При напряжении более 12В, ток через открытый транзистор Т1 поступает на обмотку реле Rel1. Контакты реле замыкаются и включается мультивибратор, зеленый светодиод сигнализирует о включении преобразователя напряжения. При разряде аккумулятора ниже 10В транзистор закрывается, контакты реле размыкаются, мультивибратор отключается и загорается красный светодиод.

На этом рисунке изображена печатная плата преобразователя напряжения с 12 на 220В 50Гц.

Печатная плата преобразователя напряжения с 12 на 220В 50Гц

Скачать печатную плату преобразователя напряжения с 12 на 220В 50Гц в формате lay

Преобразователь напряжения собирается на печатной плате размером 70х100 мм. Биполярные транзисторы структуры n-p-n Т2 и Т3 можно ставить практически любые КТ815, BD139, КТ805, КТ819, TIP41, MJE13007, MJE13009 и многие другие.

Схема может качать до четырех пар мощных полевых транзисторов IRFZ40/44/46/48, IRF3205, IRL3705/ IRF3808 и другие N-канальные полевые транзисторы. Во время работы устройства транзисторы остаются холодными, поэтому радиатор ставить не надо. Мощность преобразователя напрямую зависит от габаритов трансформатора. С трансформатора габаритной мощностью в 100Вт , более 100Вт снять никак не получится. На холостом ходу преобразователь напряжения потребляет от 0.15А до 1А все зависит от мощности трансформатора.

Какой трансформатор подойдет для преобразователя напряжения?

В схеме установлен обыкновенный сетевой трансформатор с железным сердечником. Первичная сетевая обмотка трансформатора на 220В, а две вторичные обмотки по 15В соединенные последовательно и имеют общую среднюю точку. Идеальный вариант это конечно использовать тороидальный трансформатор от стереосистемы, такие трансформаторы более компактного размера и немного увеличенным КПД. Первичная обмотка трансформатора станет выходной, из нее будет выходить 220В, а вторичная обмотка подключается к мультивибратору согласно схеме.

Если у вас обычный трансформатор, например от лампового телевизора, то вторичную обмотку надо перемотать. Для этого вам понадобится медный провод в лаковой или полихлорвиниловой изоляции. Вторичная обмотка мотается в два провода и содержит всего 30 витков, из расчета два витка на один вольт в итоге получится две обмотки по 15 вольт. Конец первой обмотки соединяется с началом второй это и будет средняя точка.

Выходная мощность преобразователя зависит от размера трансформатора. Существуют специальные формулы расчета трансформатора для преобразователя напряжения, но все это очень сложно и проблематично. Как показала практика, чем толще провод намотан во вторичной обмотке, тем выше КПД преобразователя напряжения. Но не всегда размер окна трансформатора позволяет намотать толстый провод. Поэтому, должна быть золотая середина, диаметр провода вторичной обмотки должен быть в два раза, больше диаметра провода, которым намотана первичная обмотка.

Например, у Вас есть трансформатор у которого первичная сетевая обмотка намотана медным проводом диаметром 0.5 мм, тогда вторичную обмотку мотаем проводом диаметром 1 мм, намотать более толстый провод не получится, ограниченное пространство окна трансформатора не позволит этого сделать.

Мощность собранного мною преобразователя 100Вт, рабочая частота 50Гц. Выходное напряжение 220В.

К данному устройству можно подключить практически любой маломощный прибор, светодиодную лампу, ноутбук, вентилятор, шуруповерт, телевизор, электробритву.

Радиодетали для сборки

  • Фольгированный текстолит 70х100 мм
  • Конденсаторы С1 1000 мкФ 25В, С2, С3 4.7 мкФ 50В
  • Резисторы Р1 10 кОм, Р2 1 кОм, R1 10 кОм, R2, R3 1 кОм, R4, R7 680 Ом, R5, R6 2.2 кОм, R8-R11 10 Ом
  • Светодиоды Красный, Зеленый рабочее напряжение 3В
  • Стабилизатор напряжения L7809CV
  • Реле SRD-12VDC-SL-C
  • Транзисторы Т1 BD139, Т2, Т3 КТ815, BD139, КТ805, КТ819, TIP41, MJE13007, MJE13009 и другие структуры n-p-n. Т4-Т7 IRFZ40/44/46/48, IRF3205, IRL3705/ IRF3808 и другие N-канальные полевые транзисторы

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как работает преобразователь напряжения с 12 на 220В 50Гц

Общие сведения о статическом преобразователе частоты

Статический преобразователь частоты означает, что внутри него нет вращающихся частей - также называемый твердотельным - определение относится к преобразователю частоты вращения, который использует электродвигатель для вывода регулируемой частоты.

Статический преобразователь частоты преобразует фиксированную мощность сети через переменный ток в постоянный в переменный с помощью внутренних электронных частей и компонентов, многофункциональный инвертор преобразует сеть (50 Гц или 60 Гц, 120 В, 240 В, 400 В) через схему преобразования и преобразует в требуемое напряжение и частотный источник питания, выходной источник питания может имитировать международные стандарты энергосистемы.Введите одно- или трехфазное питание переменного тока, преобразуйте переменный ток в постоянный, постоянный в переменный, на выходе будет стабильная чистая синусоида, а также можно выдавать 400 Гц в авиационной промышленности.

Для того, чтобы адаптироваться к тенденциям времени, касающимся защиты окружающей среды, статический преобразователь частоты использует передовую технологию ШИМ (широтно-импульсной модуляции), а в качестве привода используется усовершенствованный силовой модуль IGBT международного известного бренда, имеющий небольшой объем, высокая надежность, низкие шумовые характеристики. Статический преобразователь частоты, использующий технологию цифровой обработки сигналов, может обеспечивать напряжение, частоту, ток, коэффициент мощности и т. Д.точные данные; Конструкция модуля IGBT большой емкости и специальная схема управления для IGBT могут эффективно снизить сложность схемы и повысить надежность и стабильность статического преобразователя частоты; Вход и выход электрические полностью изолированы, защита от заклинивания и безопасности двигателя. Преобразователь может обеспечивать однофазное напряжение 0 ~ 300 В, трехфазное (0 ~ 520 В) и частоту 40 ~ 499,9 Гц, при этом программируемая частота относится к набору.

Как выбрать статический преобразователь частоты?
Статический преобразователь частоты GoHz может преобразовывать 60 Гц в 50 Гц, а также может повышать напряжение с 110 В до 220 В с помощью встроенного повышающего трансформатора, и наоборот.Перед покупкой статического преобразователя частоты лучше понять, с какими нагрузками он будет связан. Существует пять распространенных форм нагрузки: 1, резистивная нагрузка; 2, индуктивная нагрузка; 3, емкостная нагрузка: 4, выпрямительная нагрузка; 5 - регенеративная нагрузка; 6, смешанные загрузки. Выбирать мощность статического преобразователя следует в зависимости от грузоподъемности и типа.

Типоразмер статического преобразователя частоты
Твердотельные преобразователи частоты GoHz не имеют особых требований к типам нагрузки, они могут использоваться для резистивных, индуктивных, емкостных, выпрямительных и смешанных нагрузок.Технические параметры проверены на основе стандартных условий номинальной резистивной нагрузки, эти статические преобразователи частоты могут длительно работать в этих условиях. Но с учетом колебаний напряжения в электросети, пускового тока и факторов кратковременных перегрузок, мы должны сохранить соответствующий запас в выборе мощности преобразователя. Вот несколько рекомендаций производителя:

Резистивная нагрузка : мощность = 1,1 × мощность нагрузки.

RC-нагрузка : мощность = 1.1 × полная мощность нагрузки.

Нагрузка двигателя : Пусковой ток двигателя составляет прибл. В случае жесткого пуска (прямого пуска) в 5-7 раз больше номинального тока, время пуска обычно в пределах 2 секунд. Статическая перегрузочная способность преобразователя частоты обычно составляет 200% в течение 2 секунд до срабатывания защиты от перегрузки. Поэтому, учитывая пусковую мощность, рекомендуется выбирать мощность твердотельного преобразователя, в 3 раза превышающую мощность двигателя, если двигатель жестко запускается, в противном случае лучше установить на двигатель устройство плавного пуска или преобразователь частоты.

Нагрузка выпрямителя : входная цепь включает выпрямительный диод (или тиристор) и конденсаторы фильтра, если входная цепь не имеет устройства плавного пуска, нагрузка может рассматриваться как короткое замыкание во время замыкания входного переключателя, которое будет генерировать сильный ударный ток для срабатывания защиты статического преобразователя от сверхтоков. Если часто возникает большой пусковой ток, это также влияет на цепь нагрузки. Следовательно, входная цепь нагрузки выпрямителя должна принимать меры плавного пуска для ограничения пускового тока.

Так как ток нагрузки выпрямителя является импульсным, пик-фактор тока составляет до 3–3,5 раз, поэтому он будет влиять на форму выходного напряжения в долгосрочной перспективе, это влияние зависит от пик-фактора тока нагрузки. Обычно, когда пик-фактор тока> 2:00, выбирайте мощность твердотельного преобразователя частоты по следующей формуле: Мощность = = пик-фактор тока нагрузки / 2 × полная мощность нагрузки.

Рекуперативная нагрузка : например, реверсивный двигатель, нагрузки двигателя с регулируемой скоростью, во время реверсирования двигателя будет высокая обратная ЭДС, что может легко повредить статический преобразователь, пожалуйста, укажите это перед заказом преобразователя частоты для таких нагрузок.

Смешанная нагрузка : при выборе подходящего статического преобразователя частоты учитывайте долю мощности каждой нагрузки.

Примечание: Заводское входное напряжение по умолчанию составляет 220 В для однофазного, 380 В для трехфазного, 60 Гц или 50 Гц. Если вам необходимо изменить входное напряжение или у вас есть особые требования, укажите это при оформлении заказа.

Основы преобразователя частоты

Для достижения высокой эффективности, отличной управляемости и энергосбережения в приложениях, связанных с промышленными асинхронными двигателями, необходимо использовать системы регулируемых преобразователей частоты.Система преобразователя частоты в настоящее время представляет собой двигатель переменного тока, питаемый от статического преобразователя частоты. Современный преобразователь частоты отлично подходит для двигателей переменного тока и прост в установке. Однако одна важная проблема связана с несинусоидальным выходным напряжением. Этот фактор вызвал массу нежелательных проблем. Повышенные потери в асинхронном двигателе, шум и вибрация, вредное воздействие на систему индукционной изоляции и выход из строя подшипников являются примерами проблем систем, связанных с преобразователями частоты.Повышенные индукционные потери означают снижение выходной мощности индукции для предотвращения перегрева. Лабораторные измерения показывают, что повышение температуры может быть на 40% выше при использовании преобразователя частоты по сравнению с обычными источниками питания. Постоянные исследования и совершенствование преобразователей частоты помогли решить многие из этих проблем. К сожалению, кажется, что решение одной проблемы акцентировало внимание на другой. Снижение потерь в индукции и преобразователе частоты ведет к увеличению вредного воздействия на изоляцию.Производители индукционных устройств, конечно, знают об этом. На рынке начинают появляться новые индукционные конструкции (инверторно-резистивные двигатели). Лучшая изоляция обмотки статора и другие конструктивные улучшения гарантируют, что асинхронные двигатели будут лучше адаптированы для применений с преобразователями частоты.

Введение
Одной из наиболее серьезных проблем асинхронного двигателя была сложность его адаптации к регулировке скорости. Синхронная скорость двигателя переменного тока определяется следующим уравнением.

n s = 120 * f / p
n с = синхронная скорость
f = частота электросети
p = номер полюса

Единственный способ отрегулировать скорость для данного количества полюсов - это изменить частоту.

Основной принцип
Теоретически основная идея проста, процесс преобразования стабильной частоты линии электропередачи в переменную частоту в основном выполняется в два этапа:

  1. Источник переменного тока преобразуется в постоянное напряжение.
  2. Постоянное напряжение преобразуется в переменное напряжение желаемой частоты.
Преобразователь частоты в основном состоит из трех блоков: выпрямителя, звена постоянного тока и инвертора.

Различные типы преобразователей частоты
Инвертор источника напряжения PWM (VSI)
ШИМ (широтно-импульсная модуляция) широко применяется в промышленности преобразователей частоты. Они доступны от нескольких сотен ватт до мегаватт.

ШИМ-преобразователь не обязательно должен точно соответствовать нагрузке, ему нужно только убедиться, что нагрузка не потребляет ток, превышающий номинальный ток ШИМ-преобразователя. Вполне возможно запустить индукцию 20 кВт с преобразователем PWM на 100 кВт. Это большое преимущество, которое упрощает работу приложения.

В настоящее время преобразователь частоты ШИМ использует биполярный транслятор с изолированным затвором (IGBT). Современные преобразователи частоты с ШИМ работают очень хорошо и не сильно отстают от схем, использующих синусоидальный источник питания - по крайней мере, не в диапазоне мощностей до 100 кВт или около того.

Инвертор источника тока (CSI)
Инвертор источника тока представляет собой грубую и довольно простую конструкцию по сравнению с ШИМ. Он использует простые тиристоры или тиристоры в цепях питания, что делает его намного дешевле. Кроме того, он очень надежен. Конструкция обеспечивает защиту от короткого замыкания благодаря большим индукторам в звене постоянного тока. Он крупнее ШИМ.

Раньше инвертор источника тока был лучшим выбором для больших нагрузок. Недостатком инвертора источника тока является необходимость согласования с нагрузкой.Преобразователь частоты должен быть рассчитан на используемый асинхронный двигатель. Фактически, сама индукция является частью перевернутой цепи.

Инвертор источника тока подает на асинхронный двигатель ток квадратной формы. На низких скоростях индукция создает зубцовый момент. Этот тип преобразователя частоты будет создавать больше шума на источнике питания по сравнению с преобразователем PWM. Нужна фильтрация.

Сильные переходные процессы выходного напряжения являются дополнительным недостатком инвертора источника тока.В худших случаях переходные процессы могут почти в два раза превышать номинальное напряжение. Также существует риск преждевременного износа изоляции обмотки при использовании этого преобразователя частоты. Этот эффект наиболее серьезен, когда нагрузка не соответствует преобразователю частоты должным образом. Это может произойти при работе с частичной нагрузкой. Этот вид преобразователя частоты все больше теряет свою популярность.

Векторное управление потоком (FVC)
Управление вектором магнитного потока - это более сложный тип преобразователя частоты, который используется в приложениях, требующих экстремального управления.Например, на бумажных фабриках необходимо очень точно контролировать скорость и силу растяжения.

Преобразователь частоты FVC всегда имеет какой-то контур обратной связи. Этот тип преобразователя частоты обычно не представляет особого интереса для насосов. Это дорого, и его преимуществами нельзя воспользоваться.

Влияние на двигатель
Индукция лучше всего работает при питании от источника чистого синусоидального напряжения. Чаще всего это происходит при подключении к надежному источнику питания от электросети.

Когда индукция подключена к преобразователю частоты, на него будет подаваться несинусоидальное напряжение - больше похоже на напряжение срезанной прямоугольной формы. Если мы подаем 3-фазную индукцию с симметричным 3-фазным квадратичным напряжением, все гармоники, кратные трем, а также четные числа будут исключены из-за симметрии. Но остались цифры 5, 7 и 11, 13 и 17, 19 и 23, 25 и так далее. Для каждой пары гармоник меньшее число вращается в обратном направлении, а большее число - в прямом.

Скорость асинхронного двигателя определяется основным числом, или числом 1, из-за его сильного доминирования. Что теперь происходит с гармониками?

С точки зрения гармоник индукция, кажется, заблокировала ротор, что означает, что скольжение для гармоник составляет примерно 1. Это не дает никакой полезной работы. В результате в основном возникают потери в роторе и дополнительный нагрев. В частности, в нашем приложении это серьезный исход. Однако с помощью современной технологии можно устранить большую часть гармоник в индукционном токе, тем самым уменьшив дополнительные потери.

Преобразователь частоты до
Первые преобразователи частоты часто использовали простое прямоугольное напряжение для питания асинхронного двигателя. Они вызвали проблемы с нагревом, и индукция работала с типичным шумом, вызванным пульсацией крутящего момента. Намного лучшая производительность была достигнута, если просто исключить пятый и седьмой. Это было сделано за счет дополнительного переключения сигнала напряжения.

Преобразователь частоты сегодня
В наши дни эта техника стала более сложной, и большинство недостатков остались в прошлом.Разработка быстрых силовых полупроводников и микропроцессора позволила адаптировать схему переключения таким образом, чтобы исключить большинство вредных гармоник.

Частоты переключения до 20 кГц доступны для преобразователей частоты в диапазоне средних мощностей (до нескольких десятков кВт). Индукционный ток с этим типом преобразователя частоты будет иметь форму синуса.

При высокой частоте коммутации индукционные потери остаются низкими, но потери в преобразователе частоты увеличиваются.Общие потери увеличиваются при чрезмерно высоких частотах переключения.

Некоторые основы теории двигателя
Производство крутящего момента в асинхронном двигателе можно выразить как

T = V * τ * B [Нм]
V = Активный объем ротора [м 3 ]
τ = ток на метр окружности отверстия статора
B = Плотность потока в воздушном зазоре
B = пропорционально (E / ω) = E / (2 * π * f)
ω = угловая частота напряжения статора
E = индуцированное напряжение статора

Для получения наилучших характеристик на различных скоростях становится необходимым поддерживать соответствующий уровень намагничивания для индукции для каждой скорости.

Диапазон различных характеристик крутящего момента показан на следующем рисунке. Для нагрузки с постоянным крутящим моментом соотношение V / F должно быть постоянным. Для нагрузки с квадратичным крутящим моментом постоянное отношение V / F приведет к чрезмерно высокой намагниченности при более низкой скорости. Это приведет к излишне высоким потерям в стали и потерям сопротивления (I 2 R).

Лучше использовать квадратное отношение V / F. Таким образом, потери в стали и потери I 2 R снижаются до уровня, более приемлемого для фактического момента нагрузки.

Если мы посмотрим на рисунок, то обнаружим, что напряжение достигло своего максимума и не может быть увеличено выше базовой частоты 50 Гц. Диапазон выше базовой частоты называется диапазоном ослабления поля. Следствием этого является то, что уже невозможно поддерживать необходимый крутящий момент без увеличения тока. Это приведет к проблемам с нагревом того же типа, что и при нормальном пониженном напряжении от синусоидальной электросети. Скорее всего, будет превышен номинальный ток преобразователя частоты.

Работа в диапазоне ослабления поля
Иногда возникает соблазн запустить насос на частотах выше частоты промышленной сети, чтобы достичь рабочей точки, которая в противном случае была бы невозможна. Это требует дополнительной осознанности. Мощность на валу насоса будет увеличиваться в кубе скорости. Превышение скорости на 10% потребует на 33% больше выходной мощности. Грубо говоря, можно ожидать, что повышение температуры увеличится примерно на 75%.

Тем не менее, есть предел тому, что мы можем выжать из индукции при превышении скорости.Максимальный крутящий момент индукции будет падать как функция 1 / F в диапазоне ослабления поля.

Очевидно, что индукция пропадет, если преобразователь частоты не сможет поддерживать ее с напряжением, которое соответствует необходимому крутящему моменту.

Снижение мощности
Во многих случаях индукция работает на максимальной мощности от синусоидальной электросети, и любой дополнительный нагрев недопустим. Если такая индукция питается от преобразователя частоты какого-либо типа, то, скорее всего, она должна работать с меньшей выходной мощностью, чтобы избежать перегрева.

Нет ничего необычного в том, что преобразователь частоты для больших насосов мощностью более 300 кВт добавляет дополнительные индукционные потери в размере 25–30%. В верхнем диапазоне мощности только некоторые преобразователи частоты имеют высокую частоту переключения: от 500 до 1000 Гц обычно для преобразователей частоты предыдущего поколения.

Для компенсации лишних потерь необходимо уменьшить выходную мощность. Мы рекомендуем общее снижение характеристик на 10–15% для больших насосов.

Поскольку преобразователь частоты загрязняет питающую сеть гармониками, энергетическая компания иногда предписывает входной фильтр.Этот фильтр снижает доступное напряжение обычно на 5–10%. Следовательно, индукция будет работать при 90–95% номинального напряжения. Следствие - дополнительный обогрев. Может потребоваться снижение номинальных характеристик.

Пример
Предположим, что выходная мощность фактического двигателя насоса составляет 300 кВт при 50 Гц, а повышение температуры составляет 80 ° C при использовании синусоидальной электросети. Дополнительные потери в 30% приведут к нагреву на 30%. Консервативное предположение состоит в том, что повышение температуры зависит от квадрата мощности на валу.

Чтобы не превышать 80 ° C, необходимо уменьшить мощность на валу до

P пониженный = √ (1 / 1,3) * 300 = 263 кВт
Уменьшение может быть достигнуто либо уменьшением диаметра рабочего колеса, либо снижением скорости.

Преобразователь частоты Потери
Когда определяется общий КПД системы преобразователя частоты, необходимо учитывать внутренние потери преобразователей частоты. Эти потери преобразователя частоты непостоянны, и их нелегко определить.Они состоят из постоянной части и части, зависящей от нагрузки.

Постоянные потери:
Потери при охлаждении (вентилятор охлаждения) - потери в электронных схемах и так далее.

Потери в зависимости от нагрузки:
Коммутационные потери и свинцовые потери в силовых полупроводниках.

На следующем рисунке показан КПД преобразователя частоты как функция частоты при кубической нагрузке для блоков мощностью 45, 90 и 260 кВт. Кривые характерны для преобразователей частоты в диапазоне мощностей 50–300 кВт; с частотой коммутации около 3 кГц и с IGBT второго поколения.

Влияние на изоляцию двигателя
Выходные напряжения современных преобразователей частоты имеют очень короткое время нарастания напряжения.

dU / dT = 5000 В / мкс - обычное значение.
Такой крутой скачок напряжения вызовет чрезмерное напряжение в изоляционных материалах индукционной обмотки. При малом времени нарастания напряжение в обмотке статора не распределяется равномерно. При синусоидальном источнике питания напряжение между витками индукционной обмотки обычно равномерно распределяется.С другой стороны, с преобразователем частоты до 80% напряжения будет падать на первом и втором витках. Поскольку изоляция между проводами является слабым местом, это может оказаться опасным для индукции. Короткое время нарастания также вызывает отражение напряжения в индукционном кабеле. В худшем случае это явление удвоит напряжение на индукционных клеммах. Индукция, подаваемая от преобразователя частоты на 690 вольт, может подвергаться воздействию напряжения до 1900 вольт между фазами.

Амплитуда напряжения зависит от длины индукционного кабеля и времени нарастания. При очень коротком времени нарастания полное отражение происходит в кабеле длиной от 10 до 20 метров.

Для обеспечения работоспособности и длительного срока службы двигателя абсолютно необходимо, чтобы обмотка была адаптирована для использования с преобразователем частоты. Индукторы для напряжений выше 500 вольт должны иметь усиленную изоляцию. Обмотка статора должна быть пропитана смолой, обеспечивающей изоляцию без пузырьков или полостей.Тлеющие разряды часто начинаются вокруг полостей. Это явление в конечном итоге приведет к разрушению изоляции.

Есть способы защитить двигатель. Помимо усиленной системы изоляции, может потребоваться установка фильтра между преобразователем частоты и индукцией. Такие фильтры можно приобрести у большинства известных поставщиков преобразователей частоты.

Фильтр обычно замедляет время нарастания напряжения с

dU / dT = 5000 В / мкс до 500-600 В / мкс
Выход из строя подшипника
Поломка вращающегося оборудования часто может быть связана с поломкой подшипника.Помимо чрезмерного нагрева, недостаточной смазки или усталости металла, электрический ток через подшипники может быть причиной многих загадочных поломок подшипников, особенно при больших индукциях. Это явление обычно вызвано несимметрией магнитной цепи, которая индуцирует небольшое напряжение в структуре статора, или током нулевой последовательности. Если потенциал между конструкцией статора и валом становится достаточно высоким, через подшипник будет происходить разряд.Небольшие электрические разряды между телами качения и дорожкой качения подшипника в конечном итоге могут повредить подшипник.

Использование частотных преобразователей увеличивает вероятность отказа подшипников такого типа. Технология переключения современного преобразователя частоты вызывает ток нулевой последовательности, который при определенных обстоятельствах проходит через подшипники.

Самый простой способ вылечить эту проблему - поставить преграду для тока. Обычный метод заключается в использовании подшипника с изолирующим покрытием на наружном кольце.

Выводы
Использование преобразователя частоты не означает беспроблемного использования. Множество вопросов, на которые необходимо обратить внимание при проектировании. Будет ли необходимо, например, ограничивать доступную мощность на валу для предотвращения чрезмерного нагрева? Во избежание этой проблемы может оказаться необходимым работать с меньшей выходной мощностью.

Будет ли изоляция асинхронного двигателя сопротивляться воздействию инвертора? Нужна ли фильтрация? Современные эффективные инверторы разрушительно влияют на изоляцию из-за высокой частоты переключения и короткого времени нарастания напряжения.

Какую максимальную длину кабеля можно использовать без полного отражения напряжения? Амплитуда напряжения зависит как от длины кабеля, так и от времени нарастания. При очень коротком времени нарастания полное отражение будет происходить в кабелях длиной от 10 до 20 метров.

Может быть необходимо использовать изолированные подшипники, чтобы предотвратить попадание тока нулевой последовательности в подшипники?

Только когда мы решим все эти вопросы, мы сможем принимать правильные решения относительно использования преобразователя частоты.

Преобразователь частоты ШИМ

Двигатели переменного тока с ШИМ (широтно-импульсной модуляцией), управляемые преобразователем частоты, широко используются в широком диапазоне промышленных применений. Преимущества огромны, такие как улучшенное управление технологическим процессом, экономия энергии и небольшие пусковые токи и пульсации крутящего момента во время пускового периода, что обеспечивает более длительный срок службы водяных насосов и приложений с двигателями, лучшую надежность и производительность. Двигатели переменного тока с ШИМ-преобразователем частоты обычно более надежны, чем двигатели, поставляемые напрямую в сеть.Например, проблема поломки стержней ротора, в основном из-за чрезмерного пускового момента, практически устраняется за счет плавного пуска с преобразователем частоты.

Асинхронный двигатель, работающий со скоростью выше номинальной, должен быть подтвержден производителем. Преобразователь частоты ШИМ может выдавать частоты до 400 Гц. Однако механическая конструкция асинхронного двигателя с точки зрения подшипников и балансировки ограничивает максимальную частоту, на которой он может работать в хорошем состоянии. Питание, подаваемое на асинхронный двигатель от преобразователя частоты с ШИМ, также имеет некоторые недостатки (повышенный нагрев, высокие пиковые напряжения и повышенный рабочий шум).В большинстве промышленных приложений в диапазоне мощности от менее 1 киловатта до нескольких сотен киловатт используются преобразователи типа инвертора источника напряжения (VSI).

Типичный инверторный преобразователь частоты источника напряжения состоит из трех силовых секций: преобразователя постоянного / переменного тока (выпрямителя), промежуточного звена и инвертора постоянного / переменного тока.

  • Выпрямитель берет трехфазный источник питания с фиксированным напряжением и фиксированной частотой от линий питания переменного тока и преобразует его в напряжение постоянного тока.Очевидно, что он использует шесть силовых диодов в трехфазной двухполупериодной мостовой схеме.
  • Линия постоянного тока принимает напряжение постоянного тока от выпрямителя и фильтрует его, чтобы обеспечить более плавное фиксированное напряжение постоянного тока на инвертор. Это обычно называется напряжением шины постоянного тока. В показанной конфигурации используются конденсаторы фильтра.
  • Инвертор постоянного / переменного тока принимает отфильтрованное постоянное напряжение и создает трехфазное переменное напряжение и частоту для асинхронного двигателя.Он использует шесть переключателей питания в конфигурации трехфазного моста. Управление рабочим циклом включения / выключения каждого переключателя вместе с последовательностью и синхронизацией между переключателями создает переменную частоту, напряжение и чередование фаз.
Частота переключения для создания напряжения ШИМ, обычно называемая «несущей частотой», может иметь фиксированное значение или, в новых технологиях, переменное значение. Эта характеристика несущей частоты будет определять слышимый шум двигателя, а также насколько близко преобразователь частоты ШИМ к замкнутой мощности чистой синусоидальной волны.Как правило, чем выше несущая частота, тем ближе форма выходного сигнала к чистой синусоиде.

Управление преобразователями частоты может осуществляться как с обратной связью, так и с обратной связью. Для преобразователей частоты с более высокими характеристиками может применяться управление с ориентацией на поле.

Полупроводниковые технологии
Сегодняшние преобразователи частоты с ШИМ используют в инверторе несколько типов полупроводниковых устройств. Это:

  • Тиристоры плюс внешняя коммутационная сеть
  • Биполярные переходные транзисторы (BJT)
  • МОП полевые транзисторы (МОП-транзисторы)
  • Биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT)
  • Запорные тиристоры (GTO)
  • MOS-управляемые тиристоры (MCT)
В зависимости от мощности, тока, частоты и напряжения необходимо выбрать подходящий тип.

IGBT-транзистор представляет собой комбинацию BJT и MOSFET. У него есть желаемые функции MOSFET на входе и лучшие функции BJT на выходе. IGBT хорошо подходят для преобразователей частоты VSI. Основными преимуществами являются диапазон мощности, хорошие токопроводящие характеристики, высокая частота переключения и простое управление.

Некоторые типичные параметры наиболее часто используемых устройств переключения мощности представлены в таблице ниже

Тип
Напряжение (UCE)
Текущий
Мощность
Частота переключения
Тиристор
4 кВ
3 кА
1-100 МВт
500 Гц
ГТО
3.5 кВ
2,5 кА
1-10 МВт
500 Гц
BJT
1,2 кВ
600 А
1-500 кВт
2 кГц
МОП-транзистор
500 В
30 А
0.1 кВт
1 МГц
IGBT
1,4 кВ
300 А
1-100 кВт
10 кГц

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *