Зарядка конденсатора, Бросок тока через диоды моста Опции

[Pat]

Схема следующая
Диодный мост (диоды 1000В 10А) после него стоит конденсатор
330мКф 450В. На входе моста переменка 220В.
Устройство которое запитано от выпрямителя потребляет до 8А.
Какое решение существует для ограничения броска тока через конденсатор при первоначальном включении?

[Nixon]

1. Обыкновенный резистор. Минус - будет греться.
2. Термистор с положительным TKC. Минус - большая тепловая инерционность после выключения питания.
3. Обычный резистор шунтированный симистором. Симистор включается пороговым элементом по напряжению на конденсаторе.
4. Активный ограничитель броска тока (см. ж. "Схемотехника" 2004.2 стр. 5).

[Pat]

4. Активный ограничитель броска тока (см. ж. "Схемотехника" 2004.2 стр. 5).

А где бы эту вещь увидеть желательно в инете.

[левша]

А обычный дроссель не спасёт?

[Pat]

А обычный дроссель не спасёт?

Да может и спас бы, но с намоточным изделием не хочется особо связыватся.

[rod]

3. Обычный резистор шунтированный симистором. Симистор включается пороговым элементом по напряжению на конденсаторе.

Пороговое напряжение на зарядном резисторе IMHO лучше характеризует степень завершения переходного процесса заряда конденсатора и момент , когда следует включать симистор.

[Nixon]

Тоже верно

[Pat]

Пороговое напряжение на зарядном резисторе IMHO лучше характеризует степень завершения переходного процесса заряда конденсатора и момент , когда следует включать симистор.

Как снять сигнал для управления тиристором с конденсатора вроде понятно, а как его снять с резистора не очень если можно то поподробнее.

[Stanislav]

Схема  следующая
Диодный мост (диоды 1000В 10А) после него стоит конденсатор
330мКф 450В. На входе моста переменка 220В.
Устройство которое запитано от выпрямителя потребляет до 8А.
Какое решение существует для ограничения броска тока через конденсатор при первоначальном включении?

Простите, уважаемый, но при таких мощностях (более 2 кВт) совершенно необходимо применение корректора мощности. В европах это требование к выпрямителям обязательно для мощностей более 100-200 Вт, а у шведов - даже 50. В нашей стране корректоры в скором времени также станут обязательными, так что если не хотите гемора с сертификацией прибора - лучше соответствуйте. Корректор мощности полностью избавляет от проблемы запуска, от бешеных импульсных токов в каждом полупериоде работы Вашего выпрямителя (от них 10-амперный мост может полететь запросто), а также от необходимости неприятного объяснения с соседями.

[arttab]

Встречал вариант на резисторе, шунтируемым реле. Тиристор грелся вот и выкрутились так.
А корректор мощности это правильный вариант.

[Nixon]

2 Stanislav
Простите, а каким образом корректор мощности избавляет от проблем начального запуска?

[rod]

Как снять сигнал для управления тиристором  с конденсатора  вроде понятно, а как его снять с резистора не очень если можно то поподробнее.

Можно так (грубо, в принципе).

Эскизы прикрепленных изображений

 

[dinam]

2 Stanislav
Простите, а каким образом корректор мощности избавляет от проблем начального запуска?

Если посмотреть на схему любого корректора, то сразу станет понятно .
Т.к. после мостика стоит, только маленький кондёрчик.

[Stanislav]

2 Stanislav
Простите, а каким образом корректор мощности избавляет от проблем начального запуска?

Если посмотреть на схему любого корректора, то сразу станет понятно .
Т.к. после мостика стоит, только маленький кондёрчик.

Да, а нарастание напряжения на "главном" кондере можно сделать довольно плавным.

[Pat]

Если посмотреть на схему любого корректора, то сразу станет понятно .

Уважаемый, а где бы посмотреть на эту схему?

[Dmitron]

какая температура твоего моста при работе?

[delta1968]

Были аналогичные проблемы, в свое врямя, в конце 80, импульсный блок питания, а их было несколько штук, в момент включения палили установку бесперебойного питания мошностью 150 квт. А там в инвенторе стояли тиристоры, в каждом грамм 15 серебра, цена рублей 500 каждый. По тем временам деньги приличные, благо их был целый чемодан. Долго не могли установить причину, потом как то раз после выключения оборудования ТО делали, включили этот блок питания и выход и строя установки. Стали анализировать - в момент включения БП, конденсатор большой емкости разряжен и ток зарядки достигает десятки ампер, разумется происодит КЗ, предохранитель может не успеть сработать, а тем более диодный мост. Были предложены три варианта решения.
1. Запитывать через резистор, отказались, повышается тепловыделение, ухудшается стабилизация.
2. Ионистр, если я не ошибаюсь, он в начальный момент имеет высокое сопротивление потом оно уменьшается почти до нуля, так многие схемные решениях постороены. Не смогли найти в то время, по параметрам.
2. Запитывать через резистор, который после зарядки конденсатора - время T, закорачивается контактами реле которое срабатывает, через схему, как просто после задержки, так и по достижении определенного уровня напряжения на конденсаторе. Сделали схему, модернизировали БП, оформили рацпредложение получили премию. И с тех пор установку бесперебойного питания почти не ремонтировали. Схема не сложная, сейчас уже не помню.

[Pat]

какая температура твоего моста при работе?

Пока не знаю.
Вообще то 8А это про запас реально ток будет меньше.
Само устройство это инвертор напряжения, несколько видоизмененная конструкция опубликованная здесь
http://www.avanto.org/howtos/2131/
Хочется крутить двигатель до 1Квт, а если получится, то надо будет провести эХКскримент на предмет, а что там говорили про 5КВТ.

По схеме заряда конденсатора. Все-таки остановился на схеме резистор + реле 250В16А, управлять реле буду от микроконтроллером.
Не знаю, как это будет, соотносится с правилам форума, но приатачил схему в PCAD2002 прошу покритиковать, ну хотя бы часть схемы по теме .

Прикрепленные файлы

 invertor.rar ( 51.45 килобайт ) Кол-во скачиваний: 57

 

[Pat]

Можно так (грубо, в принципе).

Спасибо за науку. Все этот проклятый стереотип мышления. Ну вот должен резистор идти от моста последовательно к + конденсатора (типовая схема включения из всех учебников), ну никак в голове не укладывается, что его с тем же успехом можно включить в цепь минуса.

[Stanislav]

Хочется крутить двигатель до 1Квт, а если получится, то надо будет провести эХКскримент на предмет, а что там говорили про 5КВТ.

И-и, батенька. А про пусковые токи Вы забыли? Они почти на порядок больше рабочих. Хотя, в некоторых приложениях возможен плавный пуск...

По схеме заряда конденсатора. Все-таки остановился на схеме резистор + реле 250В16А, управлять реле буду от микроконтроллером.

Управлять двигателем с помощью МК при наличии такой примитивной аппаратной защиты? Не забудьте попросить у провидЕния милости перед началом испытаний.

Не знаю, как это будет, соотносится с правилам форума, но приатачил схему в PCAD2002  прошу покритиковать, ну хотя бы часть схемы по теме  .

Что ж, как говорится, Gott вам в помосчь! Однако, мой Вам совет - делайте как положено, а то потом людЯм в глаза смотреть будет стыдно...

Теперь вопросы по теме:
1. Что за двигатель такой? По всему, напряжение на нем будет маловато, особенно с учетом просада на кондере в течение полупериода, которое навскидку будет более 50 вольт в самом лучшем случае, из-за этого движок жужжать будет.
2. Можно ли обеспечить плавный пуск? В ряде случаев, напр., если нужно стронуть с места конвейер, этого сделать нельзя. При этом придется ввести задержку срабатывания защиты, что уменьшит ее надежность.
3. Можно ли использовать трехфазную сеть? При однофазной сети корректор мощности просто необходим.
4. Предусмотрено ли регулирование частоты вращения двигателя в процессе работы, или она выставляется только однажды?
5. Какая частота циклов ШИМ (если она используется)? Резисторы в цепях затворов, а также в цепях искусственной "земли" драйверов верхнего уровня выглядят слишком высокоомными, могут быть большие динамические потери в ПТ. Транзисторы же возьмите с буквой А.

[dinam]

Если посмотреть на схему любого корректора, то сразу станет понятно .

Уважаемый, а где бы посмотреть на эту схему?

Первая попавшаяся на глаза схема
http://www.onsemi.com/pub/Collateral/MC33368-D.PDF

[Pat]

Управлять двигателем с помощью МК при наличии такой примитивной аппаратной защиты? Не забудьте попросить у провидЕния милости перед началом испытаний.

Защита организована на самом драйвере IR2131 цепочка R31 – R34.
Если на вход IR2131:9[IRTRIP] будет подано 0.5В то все выходные ключи моста отключатся.

1. Что за двигатель такой? По всему, напряжение на нем будет маловато, особенно с учетом просада на кондере в течение полупериода, которое навскидку будет более 50 вольт в самом лучшем случае, из-за этого движок жужжать будет.

Двигатель обычный трехфазный асинхронный
Вот здесь пишут, что напряжение будет больше 50В
http://chipnews.gaw.ru/html.cgi/arhiv/99_01/stat_2.htm
Цитирую:
“С учетом того, что амплитуда базового вектора составляет 2/3 Udc, возможно формирование кругового годографа вектора результирующего напряжения c амплитудой 0,577 Udc.”

2. Можно ли обеспечить плавный пуск? В ряде случаев, напр., если нужно стронуть с места конвейер, этого сделать нельзя. При этом придется ввести задержку срабатывания защиты, что уменьшит ее надежность.

Думаю что да c этим пока не разбирался.

3. Можно ли использовать трехфазную сеть? При однофазной сети корректор мощности просто необходим.

Конечно можно. Только для тех применений, что нужно мне и моим заказчикам, теряется смысл построения данного девайса. Можно просто подключить к 3 фазам.

4. Предусмотрено ли регулирование частоты вращения двигателя в процессе работы, или она выставляется только однажды?

Конечно предусмотрена думаю, что диапазон регулирования должен получится
от 20Гц до 60–80 Гц

5. Какая частота циклов ШИМ (если она используется)? Резисторы в цепях затворов, а также в цепях искусственной "земли" драйверов верхнего уровня выглядят слишком высокоомными, могут быть большие динамические потери в ПТ. Транзисторы же возьмите с буквой А.

Буду использовать ШИМ модуляцию базовых векторов.
Пока проверял только предельный случай когда по сути никакой ШИМ нет, частота 300Гц
Планируется запустить все это дело на частоте ШИМ где то 15КГц

[Pat]

Первая попавшаяся на глаза схема
http://www.onsemi.com/pub/Collateral/MC33368-D.PDF

Спасибо интересная штука. Только вот что меня беспокоит.
От инвертора будет запитана чисто индуктивная нагрузка (асинхронный двигатель).
Принцип работы инвертора напряжения предусматривает, что в момент закрывания транзистора моста возникает противо ЭДС, которая замыкается через основной конденсатор. Другими словами на конденсатор, которым управляет компенсатор, будет подано напряжение с двух сторон.
Как это соотносится с принципами работы компенсатора мощности?
Гдето внутри меня (да и Stanislav снаружи ) подсказывает что они как раз для моей задачи.

С теорией компернсаторов пока не разбирался, надо сделать плату
Если можно поподробнее в какие девайсы они чаще всего ставятся?

[Stanislav]

Защита организована на самом драйвере IR2131 цепочка R31 – R34.
Если на вход IR2131:9[IRTRIP] будет подано 0.5В то все выходные ключи моста отключатся.

Да, я с этим разобрался. Такая защита очень примитивна в том смысле, что будет реагировать только на КЗ в обмотке и перегрузку двигателя, и непонятным образом вести себя при его пуске. От пробоя выходного фазового провода на "землю" она не защитит, т.к. токи пойдут в обход датчика. Также она может не сработать при обрыве одного или двух фазовых проводов. В качественных схемах датчики тока с опторазвязкой поэтому ставятся на каждой выходной фазе.
Корректор мощности позволит Вам не только получить синусоидальный входной ток, но и увеличить напряжение на двигателе до приемлемого уровня. Емкость же конденсатора при этом можно существенно увеличить, что уменьшит пульсации напряжения на нем.
Асинхронный же двигатель в рабочем режиме представляет собой вовсе не "чисто индуктивную нагрузку", а большею частью активную. Величину же индуктивной составляющей тока можно определить из COS(ф) для данного двигателя.
Для компенсации же обратного тока, возникающего в процессе выбега якоря двигателя применяют специальную "тормозную" схему.