Электрик - электричество и энергетика

Эта статья опубликована на сайте Электрик - электричество и энергетика
  http://electrik.org/

URL этой статьи:
  http://electrik.org/news/article32.php

ТРЕХФАЗНОЕ 200 Гц ИЗ 50 Гц. Ю.КРОЕР

Статьи / Разное, не вошедшее в другие темы.
Послано electrik 25 Окт, 2003 г. - 23:58

Порой возникает необходимость запитать трехфазные устройства с рабочей частотой 200 или 400 Гц от однофазной сети 50 Гц. Такими потребителями могут быть электродрели, шлиф-машинки, другие инструменты и оборудование.

Предлагаю схему устройства (рис.1), позволяющего питать трехфазные потребители мощностью до 300 Вт напряжением 36 В, с рабочей частотой 200 Гц. Следует отметить, что описываемое устройство легко адаптируется для питания потребителей с другими рабочими частотами, к примеру, 400 Гц, а также с потребляемыми мощностями до 700 Вт.



Устройство состоит из блока питания, задающего генератора на микросхеме DD1, формирователя последовательностей импульсов на микросхемахDD2, DD3 и трех усилителей мощности (УМ), собранных по мостовой схеме. В блок питания входят силовой трансформатор Т1, выпрямительный мост VD1...VD4 и фильтрующий конденсатор С1. На элементах R2, С2, СЗ, VD5 собран параметрический стабилизатор для питания микросхем. С помощью тиристора VS1 осуществляется включение и выключение устройства. Применение тиристора позволяет использовать слаботочный переключатель 51 с подводящими проводами малого сечения, что дает возможность устанавливать его в любом удобном месте. Схема задающего генератора описана в [1]. Его частота



при этом R10>2R11.
Принцип работы формирователя фазовых последовательностей импульсов иллюстрируется осциллограммами в контрольных точках (рис.2). Анализ осциллограмм показывает, что частота задающего генератора (fзг) и частота на выходе устройства (fвых) связаны зависимостью

fзг=6fвых. (2)

Не представляет трудностей изменять (fвых устройства в широких пределах, изменяя частоту задающего генератора. Делать это можно как ступенчато, так и плавно, включив вместо R11 переменный резистор. Следует отметить, что изменяя fвых в случае подключения к устройству трехфазного двигателя, можно изменять его скорость вращения. Выходных усилителей мощности (УМ) по числу фаз — три. Их схема — несколько измененный вариант мостового усилителя, описанного в [2]. На выходе усилителей получаем три переменных напряжения прямоугольной формы без постоянной составляющей, сдвинутые по фазе друг относительно друга на 120°. Инверторы микросхемы DD3 формируют пары противофазных импульсов для запуска усилителей мощности. Детали и наладка. Правильно собранная схема запускается сразу. При необходимости можно подстроить, как указывалось выше, частоту задающего генератора. Трансформатор Т1 должен обеспечивать под номинальной нагрузкой напряжение 40 В на шинах питания усилителей мощности. В случае необходимости питать нагрузку с мощностью более 300 Вт, следует заменить диоды VD1..VD4, а также тиристор VS1 более мощными в соответствии с потребляемым нагрузкой током. Усилители мощности, исходя из типа применяемых транзисторов (КТ827А и КТ825Г), могут обеспечить работу с трехфазной нагрузкой мощностью до 700 Вт и рабочей частотой до 10...20 кГц при условии обеспечения надлежащего теп-лоотвода. На больших частотах начинает сказываться время выключения транзисторов, составляющее 4...5 мкс. Особенно хорошего теплотвода требует тиристор VS1, так как через него протекает суммарный ток всех трех фаз. При подключении к устройству дрели мощностью 150 Вт, ток установившегося режима через VS1 составлял около 5 А. Следует также учитывать, что пусковые токи трехфазных двигателей превышают номинальные в 2...3 раза. Вместо указанных микросхем можно применять аналогичные микросхемы серий 564 или 176. Диоды — КД521 с любым буквенным индексом. Вместо транзисторов КТ503Е, КТ502Е можно использовать транзисторы с буквой Д. Запитывать нагрузку от устройства можно через трехфазный трансформатор, подключив его первичные обмотки по шестипроводной схеме к выходам усилителей мощности. Вторичные обмотки трансформатора соединяются "звездой" или "треугольником". При эксплуатации трехфазного электродвигателя целесообразно подключить его обмотки непосредственно к выходам усилителей мощности по шёстипровод-нбй схеме. Для этого может потребоваться разборка двигателя, разъединение концов обмоток, соединенных "звездой" или "треугольником". После этого концы обмоток выводятся из корпуса двигателя каждый своим отдельным проводом. Подключение обмоток к выходам усилителей мощности должно производиться в определенном порядке. К примеру, к выводам 1 УМ1...УМЗ (рис.1) подключаются только начала обмоток, к выводам 2 УМ1...УМЗ — только концы. Аналогичный порядок соблюдается при подключении первичных обмоток трехфазного трансформатора.



Для изменения направления вращения двигателя достаточно поменять местами обмотки, подключенные к любым двум усилителям мощности. В заключение следует отметить, что эксплуатация электродрели с указанным устройством показала соответствие ее параметров (скорости вращения, крутящего момента) паспортным данным.

С вопросами можете обращаться по почте info@electrik.org [1] или посетив мой сайт: electrik.org [2].
Всего хорошего.

2003 г. Кузнецов Олег



Ссылки в этой статье
  [1] info@electrik.org
  [2] http://electrik.org

   Rambler's Top100      
Электрик © 2002-2008 Oleg Kuznetsov