|
|
  |
Регулятор переменного напряжения на трансформаторе., Вопрос по коммутации обмоток. |
|
|
|
Sep 21 2015, 17:37
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 687
Регистрация: 11-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 884

|
Добрый день.
Хочется сделать собственный управляемый регулятор переменного напряжения, который выдавал бы такое синусоидальное напряжение, как мне захочется по программе в диапазоне 140-260 В (на входе можно сделать как 140, так и 260 В), с шагом не более 5% (а лучше 3%).
Насколько я понимаю, бюджетные стабилизаторы делают это, коммутируя нужную обмотку вольтодобавочного трансформатора в сеть, судя по описанию, посредством реле.
Правда у Ресанты серии СПН, заявлено регулирование в течении 5-7 мс.
Признаться, я не могу догнать, как можно сделать регулирование 50 Гц сигнала за 5-7 мс посредством реле - ведь однозначно при попытке одновременно разомкнуть одни реле и замкнуть другие, реле будут залипать и гадить (коротить обмотки транса), и вся эта конструкция очень быстро сдохнет. Если же попытаться разделить реле во времени, то возникнут провалы напряжения на выходе, что тоже не айс. Кроме того, чтобы регулирование укладывалось в заявленное время, может возникнуть необходимость проводить переключение обмоток на пике синусоиды, а при подключенном снаружи мощном моторе, например, это чревато дикими бросками тока и напряжения, что тоже здоровья регулятору и нагрузке не добавит.
В принципе, можно купить готовый девайс, и тупо его расковырять, но может кто-то что-нибудь подскажет.
Хотелось бы чтобы полученная конструкция работала надежно - у меня она непрерывно должна изменять напряжение, вообще без остановки, месяцами без выключения.
Возникает вопрос: как это сделать не с помощью реле, а на основе полупроводников - тиристоры, симисторы, etc ? Устраивает переключение ключей обмоток в нулях.
Я правильно понимаю, что симисторы в таких условиях можно использовать как ключи, и что количество требуемых обмоток трансформатора и напряжение в них подбирается по принципу определения разрядности и номиналов резисторной матрицы R-2R в последовательном АЦП, и что включение новой обмотки симистором нужно проводить с небольшим зазором от начала периода (1-2% длительности периода) ?
Если я не ошибся, посоветуйте, плз, оптрон, подходящий для управления симистором от контроллера, и сам симистор (выходной ток не более 1 А).
На самом деле, устройство нужно в единственном экземпляре. Я вот думаю, наверно, проще будет купить ту же Ресанту СПН, и заменить в ней контроллер на свой ? Остается только вопрос, насчет чего они врут - насчет реле, или насчет времени стабилизации ?
--------------------
Если хочешь узнать, что ждет тебя на дороге впереди, спроси у тех, кто возвращается по ней.
|
|
|
|
|
Sep 21 2015, 19:58
|

Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 491
Регистрация: 12-12-12
Из: Германия
Пользователь №: 74 818

|
В середине девяностых был озадачен проблемой стабилизации переменки. Были разработанны два варианта, трансформатор с отводами по схеме вольтодобавки и автотрансформатор с моторным приводом. Отводы коммутировались симисторами, управление было собранно на пике, сейчас уже не помню каком. В принципе все работало, переключение осуществлялось по переходу напряжения через ноль. Реагировал конечно достаточно быстро. Но при больших мощностях нагрузки, в моменты переключения запасённая энергия так давила напряжение на симисторах, что снаберы оказались больше чем сам трансформатор )) Да и работало неустойчего. В итоге остановился именно на моторном варианте, как наиболее простом и надёжном. Требуемая выходная мощность была 50кВт. Применил мотор на 48В, ток был что то около 25А, управление собрал на мощных ИГБТ, тогда они были достаточно редки. Редуктор с ременной передачей. Контроллер собрал на том же пике. Но пришлось повозиться с програмой, чтоб компенсировать выбег( инерцию мотора, редуктора и поворотного бегунка) при польших углах непрерывного поворота. Отрабатывал мгновенный скачёк в 50В за 1- 1,5 сек. Один из этих стабилизаторов купил мой товарищь, пашет у него на даче до сих пор, только несколько раз менял графитовый токосъёмник, да один раз перемотал тор, прогорел в одном месте, скорее всего было межвитковое от токопроводящей стружки (графит, медь). Думаю и Вам стоит думать в этом направлении. Тем более ток то, слёзы. Кроме того, можно сделать стабилизатор непрерыного действия, на принципе вольтодабавки, управляя напряжением вольтодобавочного трансформатора с помощью мощного транзистора. На токах в 1-2 А вполне доступная и не сложная задача. Да и Схем уймаРелейные варианты просто надувательство, ИМХО.
--------------------
Все у вас в порядке. Удивительно, с таким счастьем — и на свободе.
|
|
|
|
|
Sep 21 2015, 21:33
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 687
Регистрация: 11-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 884

|
Цитата(ADOWWW @ Sep 21 2015, 22:58)  Были разработанны два варианта, трансформатор с отводами по схеме вольтодобавки и автотрансформатор с моторным приводом. В итоге остановился именно на моторном варианте, как наиболее простом и надёжном. Да у меня у самого на полке 5 квт ЛАТР валяется прекрасный, я все слюни уже в его сторону пролил. Но в моем девайсе именно все наоборот, чем в Вашем - мне нужно чтобы он НЕПРЕРЫВНО менял напряжение, и при этом, чем быстрее, и с меньшим шагом, тем лучше. А еще желательно, чтобы снаружи висела индуктивная нагрузка позлее. Так я на один графит работать буду, да и сгорит помещуха нахрен. Не, стремно. Цитата Релейные варианты просто надувательство, ИМХО. Почему Вы так говорите ? Я слаб в силовухе....  , и, если честно, уже подозреваю что нужно потерять в производительности и надежности, но тупо перепрограммировать СПН, и отделаться по-дешевому. А Вы этот вариант убиваете.
--------------------
Если хочешь узнать, что ждет тебя на дороге впереди, спроси у тех, кто возвращается по ней.
|
|
|
|
|
Sep 22 2015, 07:30
|
и по нечётным радист
   
Группа: Участник
Сообщений: 994
Регистрация: 3-03-09
Из: Москва, Кунцево
Пользователь №: 45 598

|
Цитата(Plain @ Sep 22 2015, 04:38)  Сперва посредством ККМ выпрямить входное в +450 В, а затем преобразовать его в синус нужной частоты и амплитуды посредством мостового ключевого усилителя на двух стандартных полумостовых драйверах и задающего генератора на микроконтроллере. По крайней нужде, ККМ можно тоже реализовать программно, например, по топологии "косого" моста на ещё одном полумостовом драйвере. Это чем-то похоже на UPS типа Smart со стабилизацией выхода. Почему бы не взять какой-нибудь такой, например: http://www.nix.ru/autocatalog/apc/UPS-750V...-USB_31705.html Дороговато, конечно, но для решения единичной задачи вполне подходит, а руки и голову освободить для других задач, например для рыбалки Правда нужно посмотреть как будет работать на индуктивную нагрузку?
--------------------
|
|
|
|
|
Sep 22 2015, 08:01
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 687
Регистрация: 11-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 884

|
Цитата(MikeSchir @ Sep 22 2015, 10:30)  Это чем-то похоже на UPS типа Smart со стабилизацией выхода. Почему бы не взять какой-нибудь такой, например: http://www.nix.ru/autocatalog/apc/UPS-750V...-USB_31705.html Дороговато, конечно, но для решения единичной задачи вполне подходит, а руки и голову освободить для других задач, например для рыбалки Правда нужно посмотреть как будет работать на индуктивную нагрузку? м. ок, меня все устраивает. рыбалка того стоит. я даже готов поступиться злостью индуктивной нагрузки) Но позволит ли мне ета штука по моей программе менять ее выходное напряжение в требуемом диапазоне ? В смысле втупую, через внешний интерфейс пользователя ? Или, может быть, дадите какие-то рекомендации, как в ней заменить мозги ? У меня просто несколько таких штук есть разобранных, и у меня есть подозрение что заменить мозги в ней сложнее, чем в ресанте. К тому же, чисто интересно, все плюются, но продолжают пользоваться - ведь ресанта работает. Объясните мне темному плз, что с ней не так, ведь, насколько я понимаю, она тупо эмулирует ЛАТР.
--------------------
Если хочешь узнать, что ждет тебя на дороге впереди, спроси у тех, кто возвращается по ней.
|
|
|
|
|
Sep 22 2015, 10:04
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 465
Регистрация: 13-05-15
Из: Запорожье
Пользователь №: 86 663

|
Цитата(a123-flex @ Sep 21 2015, 20:37)  Хочется сделать собственный управляемый регулятор переменного напряжения, который выдавал бы такое синусоидальное напряжение, как мне захочется по программе в диапазоне 140-260 В (на входе можно сделать как 140, так и 260 В), с шагом не более 5% (а лучше 3%).
... как это сделать не с помощью реле, а на основе полупроводников - тиристоры, симисторы, etc ? Устраивает переключение ключей обмоток в нулях... Когда-то делал себе такой регулятор переменного напряжения для ремонта источников питания. Прибор обеспечивает регулировку от 12 до 268 (номинальные значения при 220 В на входе прибора) и 62-318 (включается обмотка вольтодобавки 50 В). Ток нагрузки 2 А (ограничен примененными трансформаторами). Регулировка обеспечивается включением соответствующего количества обмоток из ряда 1-2-4-8-16-32-64-128 В. Чтобы напряжение регулировалось не от 0, добавил неотключаемую обмотку 12 В (так мне захотелось). Коммутация производится симисторами. Не трудно увидеть, что из указанных обмоток можно составить любое напряжение от 0 до 256 В (без учета неотключаемой обмотки 12 В), а управлять переключением обмоток можно двоичным счетчиком. Шаг регулировки, в моем случае, 1 В, т.е. =напряжению обмотки с наименьшим напряжением. При желании шаг регулировки можно изменить. Нужно только соблюсти кратность напряжений обмоток. Принцип работы регулятора на рис.1. Каждую обмотку коммутируют два симистора: коммутирующий SA1 и обходной SA2. Ключи замыкаются попеременно, т.е. если обмотка участвует в цепи регулировки напряжения, то SA1 замкнут, а SA2 разомкнут; если обмотка не участвует в цепи регулировки напряжения, то наоборот. Одновременно ключи НЕ ЗАМЫКАЮТСЯ. Одновременно ключи могут быть только разомкнуты. При любом сочетании обмоток в силовой цепи включены последовательно 8 симисторов. Количество может быть любым, мне так удобно было управлять от МК. На каждом симисторе падает порядка 1 В, т.е. 8 В падения напряжения. Для компенсации этого падения и служит неотключаемая обмотка 12 В (точнее 20 В-8 В падения на симисторах=12 В). Структура силовой части прибора на рис.2. На ней еще показана дополнительная обмотка 50 В, но это уже по желанию. Коммутируется она реле, т.к. на время переключения обмотки 50 В все симисторы закрываются. Симисторы переключаются при нуле протекающего тока. U0-для схемы детектора нуля напряжения (используется при первом включении симисторов и синхронизации МК). Iн-для схемы контроля потребляемого тока. I0-для детектора нуля тока. На выходе стоит LC-фильтр (как на входе всех нормальных импульсных ИП). Этот фильтр создает небольшой ток нагрузки для симисторов (за счет емкостей) для нормальной работы симисторов на холостом ходу. Этот прибор описан в журнале Радиоаматор-Электрик. Точно номер не помню. Года, примерно, 2010 или 2011. Статья называется "Электронный ЛАТР"
Сообщение отредактировал Александр1 - Sep 22 2015, 12:48
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Sep 22 2015, 10:04
|

Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 491
Регистрация: 12-12-12
Из: Германия
Пользователь №: 74 818

|
Цитата(a123-flex @ Sep 21 2015, 23:33)  Да у меня у самого на полке 5 квт ЛАТР валяется прекрасный, я все слюни уже в его сторону пролил. Но в моем девайсе именно все наоборот, чем в Вашем - мне нужно чтобы он НЕПРЕРЫВНО менял напряжение, и при этом, чем быстрее, и с меньшим шагом, тем лучше. А еще желательно, чтобы снаружи висела индуктивная нагрузка позлее. Так я на один графит работать буду, да и сгорит помещуха нахрен. Не, стремно. Почему Вы так говорите ? Я слаб в силовухе....  , и, если честно, уже подозреваю что нужно потерять в производительности и надежности, но тупо перепрограммировать СПН, и отделаться по-дешевому. А Вы этот вариант убиваете. Виноват, слегка по диагонали прочитал Ваш пост. Почему то подумалось о стабилизаторе, а не о генераторе хаоса... Если Вы сходите по ссылке, которую я подогнал, то увидите множество простых решений. Не совсем понятна цель этого прибора, но его очень просто реализовать, не прибегая к мазохизму с ККМ, ШИМ, ЧИМ и т.п. Хотя при отсутствии знаний в области электротехники,повторить их будет всё же непросто. Но для того и форум, поможем, чем можем. Что касается связки реле-индуктивность+постоянные переключения, то лично я не советую, что то подобное вытворять. БоХ с ними, с производителями такого г... , но повторять это в радиолюбительских конструкциях некомильфо ниразу. ))
--------------------
Все у вас в порядке. Удивительно, с таким счастьем — и на свободе.
|
|
|
|
|
Sep 22 2015, 13:17
|
Гуру
     
Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710

|
Цитата(a123-flex @ Sep 22 2015, 11:01)  несколько таких штук есть разобранных, и у меня есть подозрение что заменить мозги Там нет никаких мозгов, это простой генератор ШИМ и простой ключевой усилитель, но в отсутствие опыта разобраться с чужой схемой не получится. Например, задача сильно упростится, если взять любой БП с универсальным (навроде "~88...264 В") входом, а значит и с ККМ, потому что таковая универсальность реализуется только им, и увеличить резистор ОС этого ККМ до получения на его выходе +450 В. При этом, его соответствующий выходной электролитический конденсатор, даже если на нём будут написаны эти 450 В, лучше заменить на более высоковольтный, т.е. на два последовательно и выравнивающий делитель. После этого останется только собрать мостовой усилитель на четырёх NMOS и двух стандартных полумостовых бутстрепных драйверах и подать на него ШИМ-синус с выхода микроконтроллера, на вход АЦП которого подать сигнал с переменного резистора, задающего желаемую амплитуду. Для независимой от программных глюков аппаратной защиты усилителя потребуется датчик тока на резисторе, компаратор и одновибратор, выключающий драйверы. Ну и, из всей самодеятельности ещё понадобится намотать два одинаковых дросселя фильтра этого усилителя.
|
|
|
|
|
Sep 22 2015, 13:44
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 687
Регистрация: 11-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 884

|
Цитата(ADOWWW @ Sep 22 2015, 13:04)  Виноват, слегка по диагонали прочитал Ваш пост. Почему то подумалось о стабилизаторе, а не о генераторе хаоса... Не совсем понятна цель этого прибора, но его очень просто реализовать, не прибегая к мазохизму с ККМ, ШИМ, ЧИМ и т.п. ок, разработчики народ любопытный, по себе знаю, отвечу. Это тестер сетевого устройства. Должен проверять работоспособность в диапазоне питающих напряжений. Цитата Если Вы сходите по ссылке, которую я подогнал, то увидите множество простых решений. Хотя при отсутствии знаний в области электротехники,повторить их будет всё же непросто. Но для того и форум, поможем, чем можем. спасибо за помощь, премного благодарен Цитата Что касается связки реле-индуктивность+постоянные переключения, то лично я не советую, что то подобное вытворять. БоХ с ними, с производителями такого г... , но повторять это в радиолюбительских конструкциях некомильфо ниразу. )) Вот что Вы за граждане из совка, блин. Вы, друзья, увлекаясь космическими кораблями, по-моему напрасно упускаете из внимания следующий факт: Это дешевое дерьмо. Но ОНО РАБОТАЕТ. И достаточно надежно, раз его еще покупают. Оно АРХИДЕШЕВОЕ, дешевое настолько насколько это только возможно. Для этой функции это устройство чемпион дешевизны. Это чемпион. Чемпион - значит лучший в мире. Поэтому в рыночной ситуации оно массово продаваемое. А строители космических кораблей печалятся, сидя без работы. На мой взгляд разработчикам етого девайса нужно похлопать в ладоши - за то как они ухитряются выжимать из этого дерьма деньги ! Мне кстати уже не однажды говорили уважаемые российские производители, производящие продукцию великолепного качества: "мы пытались делать так дешево, как китайцы. Но у нас не получается." Что же касается немцев, с унылыми лицами бродящих по крутым выставкам, то ето вообще конченые лузеры. На последней выставке паяльного оборудования продавец станций Martin по секрету сказал нам, что они за год продали 7 станций. Вдумайтесь - 7! При этом все было продано в сертифицированные в Гейропе ремонтные центры Apple. А на рынке за этот год было продано несколько сотен станций (насколько я знаю лишь из одного источника, 500 шт). С чего Мартину вести разработки, и где он будет завтра ?
--------------------
Если хочешь узнать, что ждет тебя на дороге впереди, спроси у тех, кто возвращается по ней.
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|