Frekvencijski pretvarac na gradski napon

High voltage sekcija. Sve vezano za tehniku visokog napona.

Moderators: stojke369, pedja089, [eDo], trax

Postby Firkragg » 29-08-2006, 11:01

Kad se gleda jedna poluperioda, onda je duty cycle 0.71!


Duty ciklus ti je jednostavno omjer peak i RMS napona, u ovom slucaju 230/325 = 0.707!
Firkragg
 

Re:


Postby mdj300B » 29-08-2006, 15:31

Evo i jedan primjer: ako imaš izmjenični napon od 220V s otpornikom od 100Ohma imat ćeš struju od 2,2A*220V=484Watta a uzmimo sad slučaj s četvrtastim naponom od 311 a da ima duty cycle 100%: s otpornikom od 100Ohma imamo struju od 3,11A*311V=968W što je duplo više od 484W tako da je ova slika
s 50% duty cycle točna.
mdj300B
 
Posts: 126
Joined: 22-01-2005, 22:50
Location: BIH

Postby Firkragg » 30-08-2006, 12:32

To sto si napisao je potpuno tocno jer kako snaga ovisi o kvadratu napona korijen iz 2 se kvadrira i snaga za 1.414 puta veci napon je tocno 2 puta veca!

No da bi dobio 220V iz 311 moras isto napraviti unatrag, i nisi korijenovao tih 0.5 sto dobijes (U*U/R) i kad to napravis dobivas sqrt0.5 = 0.707106.. tj. reciprocnu vrijednost legendarnog sqrt2!

Duty ciklus odredjujes prema toj vrijednosti, i tocan bi bio 70,71% :)

(Nadam se da sam bio donekle razumljiv :oops: )
Firkragg
 

Postby mdj300B » 30-08-2006, 15:30

Firkragg wrote:Kad se gleda jedna poluperioda, onda je duty cycle 0.71!

Duty ciklus ti je jednostavno omjer peak i RMS napona, u ovom slucaju 230/325 = 0.707!

Nažalost meni opet nije jasno :? Moram ti reć da sam za duty cycle kao pojam u engleskom susreo se tek prije 2mjeseca i koliko sam svatio duty cycle je omjer izmjeđu trajanja inpulsa i perioda trajanja perioda: to znači ako je trajanje impulsa 1sec a 4sec trajanje perioda onda je duty cycle 0,25 jel tako?
Koliko sam svatio ona gore slika pokazuje da duty cycle mora biti 50% da bi od ispravljenog napona 220V AC tj. 311 DC dobili jednakovrijedan (tj. kad upalim sijalicu da mi isto svijetli kao i na 220V AC).

Imaš li možda kakvu ideju čime da mjerim frekvenciju svog pretvarača ( od 5 do 60Hz ) tražio sam po netu ali nisam našao ništa osim high frequency nemora da pokazuje sad na petu decimalu dovoljni su mi samo cjeli brojevi kao 34Hz eventualno 34,5 preciznije ne treba. Možda nešto s cmos neznam? :roll:
mdj300B
 
Posts: 126
Joined: 22-01-2005, 22:50
Location: BIH

Postby Firkragg » 30-08-2006, 21:45

Definicija ti je OK za duty ciklus.

Ovdje baratamo samo s pravokutnim naponom tako da je sve prilicno jednostavno:

Mozda sam malo nejasan jer racunam i negativnu poluperiodu u pun duty ciklus, znaci kad su 50:50 duty ciklus je 100% i 'Peak' napon je jednak RMS naponu (kako je takav squarewave u biti samo izchopirani DC)

Kad dodajemo deadtime tj. vrijeme za koje je napon 0V duty cycle se smanjuje, peak napon ostaje isti a ''prosjecni'' tj. RMS napon je jednostavno umnozak peak napona i duty ciklusa!

Nema nikakve veze sa snagom ili sl. niti se zamaraj s racunanjem iste!

311VDC jednostavno pretvoris u 220RMS tako da stavis dc. na 70% => 311*0.7 = 220!

Znaci 70% vremena je napon 311V, 30% vremena 0V i prosjek iz toga (RMS) je otprilike 220V!

Za 50% duty ciklusa dobiveni RMS napon je 311*0.5 = 155,5V

Naravno sve ovo je za pravokutni napon (s kakvim radimo)

I neznam kakvu si sliku mislio staviti, da se neradi mozda o sinusoidnim naponima na njoj ili cemu vec..?

Na internetu ima bas jedna shema invertera i kako se postavlja duty ciklus da bi se dobio zeljeni RMS napon (nemogu je naci sada :oops: )
Firkragg
 

Postby mdj300B » 31-08-2006, 02:25

Firkragg vjerujem ti, jer vidim da znaš dosta toga i to je stvarno istina al vjerovatno što meni nije jasno još uvijek:? :? ,zamolio bih te da upitaš Avalanche (mislim da znaš o kome se radi :wink: ) koji isto pravi pretvarač ali od 300W i morat će od istosmjernog napona 325 RMS dobiti 220V AC da može priključiti kućanske aparate. E, ako možeš upitaj ga što misli koliki mora staviti duty cycle da to ostvari ( tj. na h-bridge koji si mu predložio). Ja imam osjećaj da će reći 50%. :D
Pozdrav

P.S Kad kupim novi IR2110 u Osijeku ( :evil: krađa 39Kn) i one lijepe brze diodice drži mi fige da bude više uspjeha :arrow:
mdj300B
 
Posts: 126
Joined: 22-01-2005, 22:50
Location: BIH

Postby mdj300B » 01-09-2006, 01:15

Ovo moramo razčistiti sad ili odmah :)
Firkragg nisi u pravu kad kažeš da je: "Duty cycle jednostavno omjer peak i RMS napona" zato što se smanjujući duty cycle RMS napon ne opada linearno što bi se iz toga što si rekao dalo zaključiti.

Prava formula kojom se izračunava RMS s pravokutnim naponom glasi: Vrms=Vpeak*sqrt(duty cycle) tako da bi kad izvučemo duty cycle ispod korijena
na lijevu stranu dobili: duty cycle=( Vrms/Vpeak)2

Tako da za duty cycle 50%, kao na ovoj slici što sam i prije pokazao, izračun glasi: Vrms=310*sqrt 0,5 Vrms=220V.

Image
mdj300B
 
Posts: 126
Joined: 22-01-2005, 22:50
Location: BIH

Postby Firkragg » 01-09-2006, 12:57

Firkragg nisi u pravu kad kažeš da je: "Duty cycle jednostavno omjer peak i RMS napona"


U 3 AM obicno napisem nesto nepotpuno ili glupost :shock: :p

Vecina general stiuse invertera koristi 50% duty i 320V(mislis 100% na ovakvo nesto: http://www.qsl.net/dg5sga/inverter.htm )

The inverter may feed nearly all electrical appliances, designed for 230 Volts, with exception of rotary field engines, that use condensers for generation of an auxiliary phase (condenser engines). Engines of this type are used in most refrigerators, washing machines, dishwashers and some few machine tools.


indukcioni motori prave probleme jer ce od pravokutnog napona koji dovodimo 'izvuci' pretezno sinusoidu (zbog povelikog leakage induktiviteta) I RMS ce im biti blizak AVG naponu od 150-ak V (podrazumio sam da motor nece raditi na cistompravokutniku kao zarulja niti mu mozes odredit snagu prema istom)

Zbog ovog mislim da stvar nece radit dobro na 50%, ali nisam probao nista takvo s indukcionim motorom tako da tebi ostaje da eksperimentalno potvrdis, tj. namjesti d.c. kako motoru najvise pase. (nema se smisla prepirati :) )

Jos cu mal kopat po internetu iako u vezi takvih pretvaraca ima premalo konkretnih informacija :(
Sto se tice ovog kondenzatora na motoru ja bi ga smanjio sto je vise moguce, da manje opterecuje H-bridge!
Firkragg
 

Postby mdj300B » 01-09-2006, 18:38

Firkragg wrote:U 3 AM obicno napisem nesto nepotpuno

Ma nije nikakvo čudo događa i meni se desi a znam ostat do kasno, i nema problema tu smo da jedni drugima pomognemo :P

Je ovo što si citirao, tj. tog tipa, imao sam priliku čitati u više navrata po netu i zato sam htio maknut kond. od motora, naravno poslije zaleta.
U biti kond. je samo potreban pri zaletu a poslije motor može i bez njega i pomoćne faze. E glavni problem je što s pravokutnim naponom motor neće imati onoliki obrtni moment pri startu kao kod čistog sinusoidnog. I onda imaš slučajeve kao: kupio sam 1Kw inveter 24dc 230V ac koji ima još uz to duplo veću pik snagu i sve radi na nj. ali kad sam htio pokrenuti svoj frižider neće pa neće. Desetci takvih poruka ima po netu na raznoraznim forumima. Valjda glavna fora je da kond. neće dati fazni pomak od 90% ( kao pri sinusnom) već manji ili nikakav pa motor nema snage da se makne iz mirovanja pogotovo ako je još opterećen pri startu, i najvažnije struja pokretanja je 4-6 puta veća od same nazivne struje motora tako da treba prediomenzirati pretvarač ali isto tako većina pumpica za centralno grijanje se pokreće i radi vrlo dobro iako se isto radi o mono indukconinom motoru.

Još jedan problem koji se javlja pri pravokutnom naponu je da je on dosta bogat harmonicima ( svi su neparni- parni su poništeni) najveći 3 harmonik s 40 i nešto posto. Svi ovi harmonici (3,5,7,9 itd) potrošaču kao što je npr. sijalica(i velika većina svih vrsta trošila uključujući i kolektorske motore) uopšte ne smetaju jer se sve pretvara u toplinu i svjetlost ali kod indukcionog motora svi ovi harmonici u stvari vrte motor na 3 puta većoj brzini pa na 5 itd. U stvarnosti se sve pretvara u toplinsku energiju u namotu i dodatno smanjuje efikasnost motora ( nalazio sam podatke od 10 do 20% smanjeana efikasnostu u odnosu na čisti sinusni napon).
Još jedan problem kako sam testirao motor koji nije opterećen (brusilica 220W) a poznato je da neopterećen ind. motor ima dosta velik cos fi tj. pri praznom hodu oko 0,6 do 0,7 pa eto još problema.

Uglavnom sve govori u korist sinewave pwm kao jedinog optimalnog rješenja za djelotvorno mjenjanje brzine indukcionog motora.

I što sam još primjetio pri testiranju s ventilatorom: kada mjerim napon pretvarača namjestim ga recimo na 150V (mjereno multimetrom s kazaljkom tj. analogni) napon skoči na 190V kad se priključi ventilator, zanimljivo.

Ima jedna zgodna pojava koja je u prijašnja vremena bila svakodnevnica a vezana je za ind. motor. Neki prijašnji monofazni motori nisu imali pomoćnu fazu s kondom za start već samo glavnu fazu i ništa više, i onda kada bi upalili motor on bi zbog ravnoteže dvaju okretnih mag. polja koje se vrte jedno na jednu a drugo na drugu stranu stojao ukočen i brujao, a pokrenuli bi ga jednostavno Rukom i to na onu stranu koju želimo i čim bi pomjerili osovinu iz ravnotežnog brujećeg položaja motor bi počeo ubrzavati i zavrtio bi se punom brzinom i radio normalno.

Znači htio sam iskoristiti činjenicu da motor kada je već jednom pokrenut ne treba kond i pomoćnu fazu i tako izbjeći problematičan start i kao PRVO motor pokrenuti normalno s strujom i kondom na motoru i zatim brzo iskovčati kond. i prebaciti (najbolje s relejom) već ubrzani motor sa struje na pretvarač naravno još imam i soft start kao privilegiju.
mdj300B
 
Posts: 126
Joined: 22-01-2005, 22:50
Location: BIH

Postby Firkragg » 01-09-2006, 19:09

E glavni problem je što s pravokutnim naponom motor neće imati onoliki obrtni moment pri startu kao kod čistog sinusoidnog.


A zasto ja tupim onda 70% ciklus :)

Podrazumjeva se da motor 'koristi' pretezno sinusoidu (osnovn freq) od pravokutnog napona koji dovodimo.

Kondenzator mi izgleda kao veci problem ovdje, nevjerujem da ces moci samo startati i iskljuciti kond ako motor nije napravljen za to! Mozda pri malom opterecenju!

Kondenzator spojen direktno na H most je smrt jer ce povuci ogromnu peak struju, no ovdje je induktivitet namotaja limitira tako da bi taj motor trebao radit kad mu se dovede dosta snage (duty ciiklusa)! valjda..

Dobro rijesenje za ovo bi bilo koristiti LC filter postavljen u rezonanciju, u seriji s motorom. Na 50% dc van bi dobio gotovo idealan 50Hz 220V AC za motor, iako je ovo dosta nezgrapno rijesenje!



Još jedan problem kako sam testirao motor koji nije opterećen (brusilica 220W) a poznato je da neopterećen ind. motor ima dosta velik cos fi tj. pri praznom hodu oko 0,6 do 0,7 pa eto još problema.


Brusilica je kolektorski motor tako da za nju nema problema!

Kod fullbridge mosta cos fi motora (valjda) nije bitan jer se sav reaktivni napon (induktivni kick poslje zatvaranja bridgea) ''ispravlja'' kroz body diode mosfeta natrag na filter kond.

Problem je sto je sam mrezni ispravljac pseudokapacitivan i nema dobar power faktor, moze se dodati prigusnica u seriju da popravi ovo (sva bolja ATX napajanja imaju PFC prigusnicu)
Firkragg
 

Re:


Postby mdj300B » 01-09-2006, 22:33

Firkragg wrote:
Još jedan problem kako sam testirao motor koji nije opterećen (brusilica 220W) a poznato je da neopterećen ind. motor ima dosta velik cos fi tj. pri praznom hodu oko 0,6 do 0,7 pa eto još problema.


Brusilica je kolektorski motor tako da za nju nema problema!

Brusilica na koju mislim je ovakva:
Image
možda si mislio na fleksericu ovo:
Image
E na toj sam riknuo IR ima 220W i kond. od 6
mdj300B
 
Posts: 126
Joined: 22-01-2005, 22:50
Location: BIH

Postby mdj300B » 01-09-2006, 23:08

Evo ovako je povezan kond s glavnom i pomoćnom fazom, znači taj kond je stalno prikačen za pomćnu fazu zbog toga je kvalitetan MKP 6uF.
Image
mdj300B
 
Posts: 126
Joined: 22-01-2005, 22:50
Location: BIH

Postby Firkragg » 01-09-2006, 23:12

Skroz sam zaboravio na nju, mogo bi isprobat svoj sklop s trijakom pa vidit oce li odletit u zrak :)

IR nebi smjeli umrijet s zastitom i dovoljno sporim dv/dt!

Dvije stvari ih mogu ubit: preopterecenje (nemoguce na 50Hz) ili latchup zbog prekonaopna, sto bi diode trebale rijesiti!


Jedino sto se bojim je da kondenzator ne ubije mosfete, s tim moras pazit :(

Bilo bi jako dobro imati osciloskop za ovu svrhu i mjeriti struju nekim rogowski-coilom..


Peak struju koju trpi mosfet, kolko se sijecam, bi trebao moci odrediti prema surge impedanciji LC-a (induktivitetu namotaja i kapacitetu konda) + ohmska impedancija (koja je uglavnom mala)

Zp = sqrt (Lp / Cp)

Znaci za neki L od 10 milihenrija i kond od 10uF surge impedancija (impedancija u vremenu 0) je sqrt1000 = 31,62 ophma, i peak struja je 10,12A sto bi mosfet trebao izdrzati (kolko se sjecam ratan je za nekih 50ak A za IRFP450)
Firkragg
 

Previous

Return to HV sekcija

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 2 guests

GOOGLE