Оптотиристорное управление двигателем Опции

[Stepanich]

Здравствуйте.

Требуется управлять синхронным двигателем СД-54 (РД-09).
Управлять нужно направлением вращения и скоростью.

Прошу обратить внимание на предполагаемую схему.



В качестве коммутирующих элементов используются твердотельные реле. Конденсатор С1 — гасящий, С2 — фазосдвигающий.

Управлять скоростью предполагаю ШИМом, хотя понимаю, что это не совсем корректно в случае синхронного двигателя. В случае неудачи без этого можно обойтись.

А вот направлением вращения управлять необходимо. Очевидно, серьёзная проблема заключается в возможности короткого замыкания не только при включении обоих тиристоров, но и при переходных процессах.

Несмотря на то, что команды формировать будет микроконтроллер, защиту хотелось бы осуществить не на программном, а на аппаратном уровне.

Как видно из схемы, вероятность КЗ возникает при перепаде уровня сигнала направления вращения «НАПРАВЛ.»

Решить проблему я попытался следующим образом.
На элемент DD1 «3И» поступает ШИМ или постоянный уровень, открывающий реле.
При перепаде уровня сигнала направления на элементе DD2 «Исключающее ИЛИ» вырабатывается сигнал, закрывающий элемент DD1 «3И», на время выключения тиристора (~10 мс).
Для предотвращения начала переходных процессов на тиристорах до запрещения DD1 — на элементе DD3 происходит задержка сигнала управления направлением и коммутация на DD1 взаимоинверсных сигналов.

Такое решение мне кажется громоздким. Существует ли более изящное решение или, быть может, специальная микросхема задержки?

Ещё вопрос по типу твердотельных реле.
Как известно, существуют так называемые ZERO-CROSS и RANDOM-ON виды реле. В PDF от Sharp’a сказано следующее:
«Particular attention needs to be paid when utilizing SSRs that incorporate zero crossing circuitry. If the phase difference between the voltage and the current at the output pins is large enough, zero crossing type SSRs cannot be used. The result, if zero crossing SSRs are used under this condition, is that the SSR may not turn on and off irregardless of the input current. In this case, only a non zero cross type SSR should be used in combination with the above mentioned snubber circuit selection process.»
Отсюда следует, что в случае большой фазовой разности между выходным током и напряжением (как раз данный случай) ZERO-CROSS реле применять нельзя. С какими свойствами реле данного типа это связано?
В каких случаях тот или иной тип предпочтительней?

Большое спасибо. Всего хорошего.