Инвертор тягового электродвигателя для спорта Опции

[oleg_d]

Здравствуйте.

Некоторое время назад мне был задан вопрос.
http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...t&p=1212256
Сейчас об этом можно рассказать по скольку заказчик (http://driveeo.com) дал согласие.

Внешний вид:


Основные параметры:
Рабочее напряжение 500В - 1000В
Рабочий ток (RMS) номинальный / кратковременный 240А / 450А
Выходная мощность номинальная / кратковременная 120кВт / 200кВт

Входы:
Син/косин, ресольвер, квадратурный енкодер,
UVW датчик позиции, шесть цифровых входов,
семь входов аналоговых температур, шесть
аналоговых входов для датчиков с выходом 0В - 5В.

Выходы:
Восемь ключей с открытым стоком (TLE7230R)
четыре из которых с возможностью ШИМ,
два питания по 5В одно 10В для внешних устройств.
Преобразователь с 500В - 1000В на 14В 100Вт,
для внутренних нужд и внешнего насоса
охлаждающей жидкости.

Коммуникация:
Два канала CAN, езернет, RS232, USB
все с гальванической развязкой.

Дополнительно:
Для логфаилов имеется встроенная SD карточка,
а также часы с календарем.

Размеры 445X214X84 мм
Macca 12кГ

[1108]

Приветствую.
Мы вот то же сделали свой инвертор.
Проверял на Асинхронной машине и Яссе.С энкодером для асинхронника и резолвером для синхронника.
Работает хорошо.Конструктивно в одном блоке.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[oleg_d]

Приветствую.
Мы вот то же сделали свой инвертор.

Здравствуйте.
Если есть возможность расскажите о проекте подробнее.

[1108]

Здравствуйте.
Если есть возможность расскажите о проекте подробнее.

Создается "относительно" универсальный инвертор на три типа напряжений до 450 Вольт,до 850 Вольт, до 1200 Вольт.
Мощности от 160 Квт до 250 Квт долговременные, в зависимости от напряжения в звене постоянного тока.
Планируем использовать в легковых и грузовых автомобилях.

[zltigo]

Создается "относительно" универсальный инвертор на три типа напряжений до 450 Вольт,до 850 Вольт, до 1200 Вольт.
Мощности от 160 Квт до 250 Квт...

А что из себя в Вольтах и Киловаттах представляет тот, что на фотографии?

[1108]

А что из себя в Вольтах и Киловаттах представляет тот, что на фотографии?

При 700 вольтах в Ud выдает 240-250 Квт на мотор долговременно.
При увеличении до предельных 850 Вольт производитель силовых модулей рекомендует снижать выходной ток.

[zltigo]

При увеличении до предельных 850 Вольт производитель силовых модулей рекомендует снижать выходной ток.

Снижать-то РАБОЧИЙ можно, но насколько я понимаю, основная проблема с током будет при, например, коротком замыкании. Само-собой, отработает защита, но прерван будет уже очень большой ток, и выброс при разрыве запрельного тока не должен превысить допутимое напряжение модулей. Как к 1200 подбираться собираетесь?

[1108]

Снижать-то РАБОЧИЙ можно, но насколько я понимаю, основная проблема с током будет при, например, коротком замыкании. Само-собой, отработает защита, но прерван будет уже очень большой ток, и выброс при разрыве запрельного тока не должен превысить допутимое напряжение модулей. Как к 1200 подбираться собираетесь?

Ставить силовые модули 1700 Вольт и конденсатор звена Ud.Ну и с номиналами в драйверах поколдовать.
Силовые модули пин ту пин совместимые на 600 1200 1700 вольт в одном форм факторе.Ну и в современных силовых схемах рименяется актив клампинг для снижения перенапряжений при разрыве токов коротких замыканий.

Сообщение отредактировал 1108 - Sep 24 2015, 14:22

[zltigo]

Ну и в современных силовых схемах рименяется актив клампинг для снижения перенапряжений при разрыве токов коротких замыканий.

Это понятно, но уже самые ничтожные индуктивности РЕАЛЬНЫХ элементов (даже, если это медная плита) конструкции, при токах короткого замыкания, эффективность любых мер по клампингу РЕЗКО снижают.

[1108]

Это понятно, но уже самые ничтожные индуктивности РЕАЛЬНЫХ элементов (даже, если это медная плита) конструкции, при токах короткого замыкания, эффективность любых мер по клампингу РЕЗКО снижают.

У инфинеона и семикрона есть мануалы по актив клампингу.Рекомендуют применять низкоиндуктивные конденсаторы и модули.И при применении актив клампинга удается поднять предельно рабочее напряжение для модулей
по сравнению без нее.
Физика что в России что в Латвии одна и та же и рад пообщаться с хорошим спецом...)))

Непонятно как Вы получаете такие параметры, опишите пожалуйста условия измерения.
Судя по картинке применяете SKiM93, тогда Вам стоит посмотреть прикрепленный документ.
[attachment=95596:Power_modules.pdf]
Еще могу предположить что у Вас экспериментальные модули с диодами из карбида кремния,
нам пока что не предлагали.

Сейчас испытываем не полные мощности.

По расчетам получается длительный ток 300 Ампер RMS при 700 вольтах.

Рвых=Irms*Ud*0.5*cosf*kpd*3=300*700*0.5*0.87*0.95*3=260 Квт

[oleg_d]

По расчетам получается длительный ток 300 Ампер RMS при 700 вольтах.

Рвых=Irms*Ud*0.5*cosf*kpd*3=300*700*0.5*0.87*0.95*3=260 Квт

У Вас выделяемая мощность больше чем расходуемая.

[oleg_d]

Есть возможность посмотреть как мощность считают коллеги, конкуренты.
 AC_Motor_Controller_for_Electric_and_Hybrid_Vehicles.pdf ( 195.19 килобайт ) Кол-во скачиваний: 213

[1108]

Есть возможность посмотреть как мощность считают коллеги, конкуренты.
 AC_Motor_Controller_for_Electric_and_Hybrid_Vehicles.pdf ( 195.19 килобайт ) Кол-во скачиваний: 213

Спасибо за материалы.
Я считал из учебника электротехники для вуза.Как помню из вуза.
Определяющим для мощи выходное действующий ток.В семиселе
ток зааисит от частоты шима и температуры кристала.Для асинхронника такой иощности достаточно
2-3 кгц.Так как малое количествополюсов и частота первой гармоники 100-200герц.Для синхронника количество полюсов
большое и надо частоту шима 5-10кгц.И потери большие.И еще у нас на авто есть холодная вода для охлаждения аккумуляторов.И ее заводим на охлаждение силового модуля.

[Tiro]

частоту шима 5-10кгц.И потери большие.И еще у нас на авто есть холодная вода для охлаждения аккумуляторов.И ее заводим на охлаждение силового модуля.

Частота невысокая, какие потери? Настолько, что вода нужна?

[oleg_d]

Частота невысокая, какие потери? Настолько, что вода нужна?

"VSKiM459GD12E4"
Ic nom ---> 450 A
Vce(sat) ---> 2.10 V
tr ---> 55 ns
tf ---> 114 ns
К сожалению для того чтобы обеспечить все требования фронты приходится еще больше заваливать.

[1108]

"VSKiM459GD12E4"
Ic nom ---> 450 A
Vce(sat) ---> 2.10 V
tr ---> 55 ns
tf ---> 114 ns
К сожалению для того чтобы обеспечить все требования фронты приходится еще больше заваливать.

У Семикрона есть рекомендации по драйверам,резисторов в цепях затворов.Мы делали согласно рекомендациям.
Мне интересно почему вы затягиваете фронты и как это соотносится с рекомендациями Семикрона?

[oleg_d]

У Семикрона есть рекомендации по драйверам,резисторов в цепях затворов.Мы делали согласно рекомендациям.
Мне интересно почему вы затягиваете фронты и как это соотносится с рекомендациями Семикрона?

Когда захотите чтоб при напряжении 850В и срабатывании защиты по КЗ не пробило модуль придется пожертвовать фронты.
Рекомендации для рекомендованного напряжения.

[1108]

Когда захотите чтоб при напряжении 850В и срабатывании защиты по КЗ не пробило модуль придется пожертвовать фронты.
Рекомендации для рекомендованного напряжения.

То что при Кз очень плохо для модулей рвать токи это факт.
В драйверах есть функция медленного выключения при Кз по десату.Вы ее проверяли?
И второе: это топология модуля и силового конденсатора звена Ud.В последнее время
располагают весь конденсатор как можно ближе к силовым терминаторам,а не только защитные снаберы.
Проверял режим Кз и выбросы на силовых терминаторах.Они составляют около 50-100 Вольт.
Мы применяли специальный низкоиндуктивный конденсатор Ls<35нГ.
Из свое практики и семинаров буржуев понял что надо применять специальные конденсаторы,низкоиндуктивные шины,
медленное выключение при десате,актив клампинг.И все это в комплексе.
Заваливать фронты это потери на переключение, как вы знаете.
У вас звено постоянного тока отдельно от силового модуля.Могу предположить что у Вас присутствуют снаберы.
Но все равно это не совсем удачно,на мой взгляд.Интересно какая суммарная индуктивность проводников в звене Ud.

[oleg_d]

То что при Кз очень плохо для модулей рвать токи это факт.
В драйверах есть функция медленного выключения при Кз по десату.Вы ее проверяли?

В драйверах бывает функция медленного выключения при КЗ, но в моих нету. Судя по картинке я сказал бы что у Вас тоже нету.

И второе: это топология модуля и силового конденсатора звена Ud.В последнее время
располагают весь конденсатор как можно ближе к силовым терминаторам,а не только защитные снаберы.
Проверял режим Кз и выбросы на силовых терминаторах.Они составляют около 50-100 Вольт.

Посмотрите на измерительных выводах модуля, Вам откроется истина.

У вас звено постоянного тока отдельно от силового модуля.Могу предположить что у Вас присутствуют снаберы.
Но все равно это не совсем удачно,на мой взгляд.

Не пойму от куда Вы это взяли, то что конденсатора рядом с модулем не видно не означает что эго нет.

[1108]

В данном преобразователе использовал драйверы инфинеон с пуш пулом.В других скайперы от симикрона.
Кз проверял и смотрел выбросы.Перенапряжение на терминаторах 50-100 Вольт.
Если у Вас все так класно с топологией то зачем затягивать фронты?
Вы смотрели выбросы в звене Ud на терминаторах при КЗ?Может и не стоит было затягивать.
Если у Вас силовой конденсатор вместе с модулем,то для чего вторая коробочка?

Сообщение отредактировал Herz - Oct 2 2015, 11:50

Причина редактирования: Избыточное цитирование

[oleg_d]

В данном преобразователе использовал драйверы инфинеон с пуш пулом.В других скайперы от симикрона.
Кз проверял и смотрел выбросы.Перенапряжение на терминаторах 50-100 Вольт.

Какие номера выводов модуля Вы подразумеваете под словами (на терминаторах).

Если у Вас все так класно с топологией то зачем затягивать фронты?
Вы смотрели выбросы в звене Ud на терминаторах при КЗ?Может и не стоит было затягивать.
Если у Вас силовой конденсатор вместе с модулем,то для чего вторая коробочка?

Это одно изделие с разных сторон, вот ведь как бывает.

[1108]

Какие номера выводов модуля Вы подразумеваете под словами (на терминаторах).

Это одно изделие с разных сторон, вот ведь как бывает.

Под терминаторами(болтовые клеммы) подразумевается напряжение силовое -Ud +Ud.
Какой уровень перенапряжений на них в режиме Кз?
Если все единым блоком сделано, то какая емкость в звене Ud?

И вообще вопрос не скромный:А в настоящее время Вы делаете что нить подобное?
Софт для инвертора то же вы писали?

[oleg_d]

Под терминаторами(болтовые клеммы) подразумевается напряжение силовое -Ud +Ud.
Какой уровень перенапряжений на них в режиме Кз?
Если все единым блоком сделано, то какая емкость в звене Ud?

Вот по этому Вы и думаете что все в порядке, на самом деле надо смотреть между измерительными выводами 13 и 18, 18 и 19 а также, на соответствующих выводах других фаз.
По известным причинам номиналы называть не могу.

И вообще вопрос не скромный:А в настоящее время Вы делаете что нить подобное?
Софт для инвертора то же вы писали?

Все время делаем что нибудь подобное.
Программное обеспечение писал сотрудник моей небольшой компании.

[1108]

Вот по этому Вы и думаете что все в порядке, на самом деле надо смотреть между измерительными выводами 13 и 18, 18 и 19 а также, на соответствующих выводах других фаз.
По известным причинам номиналы называть не могу.

Все время делаем что нибудь подобное.
Программное обеспечение писал сотрудник моей небольшой компании.

А почему номиналы не называете?Или их оценивать по Вашим фоткам?Ведь Семикрон указывает рекомендованные.
Если вы смотрели на измерительных выводах, то какой уровень перенапряжений?

[oleg_d]

А почему номиналы не называете?

В первом посте писал, устройство заказное, заказчик (http://driveeo.com).
Могу выкладывать только ту информацию, для получения которой не тратились деньги заказчика.

Если вы смотрели на измерительных выводах, то какой уровень перенапряжений?

Учитывая выше сказанное, рекомендую Вам посмотреть самому, не пожалеете. Желательно использовать
щуп на подобие THDP0200.

[1108]

В первом посте писал, устройство заказное, заказчик (http://driveeo.com).
Могу выкладывать только ту информацию, для получения которой не тратились деньги заказчика.

Учитывая выше сказанное, рекомендую Вам посмотреть самому, не пожалеете. Желательно использовать
щуп на подобие THDP0200.

В своих измерениях использкю специальный высоковольтный щуп тектроникса.Ну и развязывающий транс питания осциллографа.Можно и низковольтным обычным щупом оценить выбросы но тогда напряжения в звене Ud выставлять на уровне 50-100вольт.
Мне как коллеге,интересно оценить индуктивность звена Ud,фронты,выбросы.

У вас чисто рекламная статья получается.Есть рекомендации по управлению,по индуктивностям в звене ud,по настройке актив клампинга,по настройке десата.По тестам в режимах Кз.Все это давно описано.Есть же опыт местных участников. Какой смысл закрывать?Самое ценное это софт.
Для продвижения Вашей фирмы на нашем рынке рекомендую сделать доклад на семинаре:www.sovel.ru
С удовольствием бы послушал Ваш доклад,если бы Вы меня пригласили.

Сообщение отредактировал 1108 - Sep 28 2015, 17:46

[zltigo]

Самое ценное это софт.

Ценным является результат состоящий из железа и софта. Не получится ни достойного железа только по "рекомендациям" производителя силовых элементов, ни софта по таким-же "апликациям" производителей контроллеров.

рекомендую сделать доклад на семинаре:www.sovel.ru

Какой-то несуществующий домен Вы указали.

У вас чисто рекламная статья получается

Ну так уж и рекламная. Больше все-же инициализация взаимовыгодного обмена информацией, но, конечно, не ее раздача кому не поподя.