Для вот этой задачи http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=106247 нужен частотник. Цены на готовые частотники, которые мне попались на глаза - это несколько десятков тыс.р. (короче они не вписываются в бюджет разработки) Может я плохо искал?

Но в любом случае буду разрабатывать электронную систему управления. И возникла мысль сделать свой частотник.
На каких микроконтроллерах/процессора обычно делают частотники? На каких порекомендуете?
Тут в соседней теме упоминались STR9xx, STR7xx... Что еще? Что почитать?

да на любом с аппаратным 3-фазным ШИМом, сейчас трудно найти у кого этого нет...

Что-то Вы не с того начинаете... с силовой частью определились?
Если остановитесь на IPM- модулях, могу посоветовать PS12018, на крайняк PS22074, - это с чем лично имел дело.
А, ну я еще продаю неликвид PS12038
В принципе, там все есть, но надо устраивать защиту и по плюсу DC-шины.
Если же собираетесь подешевле, свои драйверы, дискретные транзисторы, - увлекательно-геморройное занятие (50/50) по крайней мере на полгода Вам обеспечено.

А что контроллер? Да любой! Даже шим с дедтаймом не обязательно, я вот на ATMEGA48/88 делал с постоянным перекосом таймеров, отвечающих за нижние транзисторы, вместо deadtime insertion - тупокрутить могут даже вопросов не возникает никаких. Такшта. А fault detection на компараторе кое-где был - и успевало все отключить без вопросов. Но это было на IRAMS10UP60A.
Еще некоторые субъекты утверждают, что применять некую MC3PH(Freescale) - это легко и круто. На самом деле там жестокие требования к топологии, потому что используется PLL и он там такой капризный, что в страшном сне не снилось. Об этом любят умолчать. Вы там, есичо спрашивайте, тема бездонная.

Спасибо за ответы.
Да, я наивно предполагал, что силовую часть можно будет самостоятельно организовать Ок, значит нужен IPM-модуль.
Разница между PS12018 и PS12038 только в наличии чоппера? Чоппер это что? Это то, что позволяет тормозить движок? Т.е. если торможение движком не нужно, то можно и без чоппера? А просто для плавной остановки он нужен?
Разница в цене между PS12018 и PS12038 в два раза 7000 и 3500 соответвенно.
Имеет смысл смотреть на других производителей кроме MITSUBISHI?

1. Тормозной резистор+чоппер - это для того, чтобы при резком торможении(понятие "резкости" зависит от момента инерции, приведенного к валу двигателя) - рассеивать энергию, производимую двигателем в генераторном режиме, которая приводит к повышению напряжения на электролитах DC-звена. Судя по Вашим исходным данным - плавного торможения Вам не добиться, из-за того, что там 10сек работы. Когда ж ему тормозить? Но, если смотреть по-нормальному, можно этот чоппер выполнить отдельно от модуля, драйвер+транзистор+ быстрый диод. Кроме того, существует еще более правильное решение - выполнять тормозной ключ вместе с тормозным резистором. Типа, конструкция в виде законченного изделия, подключается на + и - шины. Внутри (я подсмотрел у лыжи) - 17ваттный резистор 15к далее p6ke15 - на нем питание, компаратор, драйвер и IGBT с диодом. Резисторы на радиаторе.
Сами резисторы я выполнял так: наборка из sqp-10ватт 4.7к - 10 и более шт, промазаны пастой кпт-8 и сидят на радиаторе. Однако, туда же полезно и какую-нить железобетонную защиту по температуре, поскольку это хозяйство если что не так - загорается и становится опасным.

2. А какие еще? Остальные - либо под 220в технику либо просто модули без драйверов. А просто модуль на такую мощность - не очень оправданы, проще тогда уже на дискретах выполнить.

IPM-модуль - это драйверы + транзисторы. Применить дискретные элементы - не проблема...

Не. Работать он будет интервалами по 30-60сек. У меня скорей всего будет эл.магн. муфта. выполнять роль сцепления. Я просто буду её отключать для резкого торможения, а двигатель уже будет спокойно останавливаться столько сколько ему надо (ну или ускорю его торможение противовключением, если не захочется ждать)


Предполагается (скорей всего потребуется именно так), что моя установка будет от одной фазы питаться.


Понятно. Но у меня пока не тот уровень навыков, чтобы это самому разрабатывать. Если бы не было проблемы найти готовую схему на дискретных элементах, то другой разговор. Там (в модуле) все таки реализованы уже всякие защиты.

Пока не понял, что такое драйвер? Это интерфейс между силовыми транзисторами и процом? Он бывает как отдельная микросхема?

Еще нубский вопрос: для чего используется deadtime insertion? Понятно что это какое-то время простоя. И смотрю этот термен везде фигурирует по данной теме, но так как я еще не приступил к разработке мне не совсем понятно, что именно этим регулируется.

Еще в перспективе может понадобиться подключение GPS-маяка. Поэтому нужен проц, к которому можно будет прикрутить и такую штуку.

На 3-5 кВт недорогие частотники стоят 10-17 т.р, а не "несколько десятков". С режимом торможения и т.д.
Свой частотник нормально работающий Вы так дешево точно не сделаете, даже если Ваше время бесплатно.
Особенно судя по вопросам "что такое драйвер", на одних горелых деталях больше убежит.

Схему управления можно сделать самому, тут простор для творчества. Хоть на ардуино, для простоты.
Функции безопасности обязательно продублировать аппаратно.

Вот не пойму смысла такое писАть, - весь интернет, извините, загажен подобными умозаключениями.

**********
По поводу терминов, драйверов и прочая - берите в руки гугл, ищите, читайте, иначе ничего не вкурите и сами ничего не сделаете.
Если от одной фазы - обратите внимание на IRAM136-3063, IRAMX20UP60B
Это имхо очень удобные модули и вопросов по ним у меня никогда не было. Ну, горели - бывало, но приводы честно своё отработали к тому времени. И было даже "лепилово" на нарисованной от руки плате.

Дайте пару ссылок, пожалуйста.




Да, это само собой. Но вот не получилось сходу найти разъяснения этих слов. deadtime insertion, бог с ним, разберусь.
Но вот драйвер даже сейчас поискал и не смог найти ясного определения. Для шаговых двигателей упоминается протокол STEP/DIR, но судя из названия этот протокол к асинхронным двигателям не имеет отношения. И вопрос о том, что такое драйвер для асинхронных двигателя для меня по-прежнему открыт. И не понятно почему polyname говорит "драйверЫ" (во множественном числе)



И что значит



Что имеется ввиду под отработавшим приводом? У меня хоть проект и на стадии экспериментов пока. Но интересует исключительно надежная элементная база, т.к. не исключено что он может стать коммерческим.

Гаратии год вышел.
Хорошо, есть предложение. Я вам куда-нить книжечку скину, она называется IR MDDM.pdf весит 50 метров, после прочтения ее по диагонали(она несколько устарела) - смело идите на www.irf.com и смотрите тамошние аппноты и инфу поновее. Почему IRF? Мое мнение: там максимально доходчиво расписаны все положения о том, что как считать и с чем бороться. Потом Вы, смутно подозревая, что уже присели на IR, начнете разбираться с другими производителями - и удивитесь той массе недосказанностей, которая царит в других даташитах. _pasha(гав)ukr(крапка)net

Доброе время. Применяю этого зверя. Не могу выставить мертвое время и полярность ШИМа. Тоесть, выставляется что-то одно, вторая команда не проходит. Что я делаю не так?

а можно ее всем выложить?

Ага. На Шараге у меня квота на аттачи поболее будет.

даже в STM8S003 есть трехфазный ШИМ с регулируемым мертвым временем - зачем платить больше ?

Для 8-го еще хе-хе-хе написать надо смочь. Лучше уж 32-й.

чем лучше ? 8К - это до хрена (если писать с умом), для простейшего частотника хватит с лихвой. Тем более периферия STM8/32 во многом похожа. Зато корпус более паябельный и плата под SOIC ЛУТится без проблем, в отличии от TQFP

Пока склоняюсь к STM32. Трудность монтажа LQFP не отталкивает (посмотрел размеры, в том числе посадочных мест... сойдет). Главное, что не BGA.
Цена устраивает. Плюс мне важно чтобы я на этом проце потом мог строить любые другие системы. Ну т.е. запас возможностей, который не требует освоение других контроллеров.

Нашел такой обзор http://www.st.com/internet/com/SALES_AND_M...keting_pres.pdf

Ну и типо они меня убедили, что это то что мне нужно
Буду рад если укажите на подводные камни и на что нужно обратить внимание.

Только там всё больше ссылаются на синхронные движки (PMSM), а у меня будет асинхронный (ACIM).

Имеется SDK и даже кодогенратор с визуальным воркбенчем.

Пока отфильтровал такой STM32F100C6. Цена 100-200р/шт.

Вот например плата от частотника Lenze SMVector на 4 кВт


Если не видно, то там два микроконтроллера:
MC9S12E128CFUE
MC68HC908

Большинство частотников делают на двух микроконтроллерах.
В данном случае микроконтроллеры разделены опторазвязкой.
Вообщем реверс инжиниринг вам поможет...

yell
Схемы на Commander SE выложил здесь же
Вообще-то они и тут были, но квоты ...

Там много интересного

Или вот из разряда дешевых:
Invertek Optidrive 2 кВт
Применены:
SAF-XC888
SAF-XC886
Причем непосредственно драйверами управляет последний.

Как посоветуете организовать питание?
Предполагаю что установка питаться будет от 1фазы. Мощность двигателя 2-3кВт.

Силовую часть я так понимаю можно и напрямик. Только фильтры (какие лучше?) и предохранитель.
Блок управления (частотник) через понижающий транс + фильтры + предохранитель + выпрямитель.
Между низковольтной частью и IPM-модулем оптроны.

Если есть желание запустить STM32 в качестве контроллера частотника, то силовуху лучше купить готовую- покупаете любой подходящий по мощности двухплатный частотник, выкидываете его родную плату управления и подключаете свой модуль с STM32. если купили не векторный частотник, а хотите работать в векторном режиме, то датчики тока по фазам всегда можно навесить снаружи.
Если сильно давит финансовая жаба, то можно поискать по мусоркам древние горелые частотники с дискретными транзисторами- обычно сгорает 1-2 транзистора из 6 и их можно заменить. Покупать горелый частотник с силовым 3х-фазным модулем смысла не имеет- модуль стоит как 2/3 нового частотника.
А самому сделать рабочую силу с нуля, без опыта- маловероятно.
Питать двигатель на 3 киловатта от однофазной сети- без вcтроенной PFC получится извращение. И по току, и по количеству фильтрующих конденсаторов. Фирменных частотников с PFC как то непопадалось, хотя у тех же ST есть аппнота и демоплата цифрового PFC на базе все того же STM32.

Вот как раз выше на фотке Invertek Optidrive питается от одной фазы и управлял 3-х фазным 3 кВт двигателем. В пике давал 4.5 кВт.
У ST есть апноты и на весь частотник 2 кВт с векторным управлением.

А что там за модуль стоит?
***
Делал я в этом году на 3кВт/220 без ККМ, хоть это и неправильно. Кстати, IRAM136-3063 - на нем можно. Но они то есть, то нету... Я сделал на рассыпухе ("народные" 4PC50KD)

Ищу, не могу найти.

А что за силовые модуля стоят в этом Optidrive? То, что он может крутить 3 кВт двигатель- ничего удивительного нет. Но вот долговременно поддерживать мощность на валу 3 КВт - это как то сомнительно- сгорит по току или фильтр рванет. А в пике- это при торможении что ли? В европах так может что-либо и получится- у них однофазное 240В по новым стандартам, а бывает и до 250. А вот в наших деревнях, где 190 не редкость- ну не верю я в 3 КВт долговременно.
У ST отдельно лежат аппноты по софту, платам с процессором и силовым модулям. Например поищите STEVAL-IHM028V1 или STEVAL-IHM029V1 (там другой проц, но силу то можно срисовать) Вот только развести силу самому- дорого очень. Я уж не вспоминаю про текстолит с толстой медью для силовухи.
.

А так ??


На 3кВт можно не вспоминать.
А так(это для yell) - сила на 70мкм или 105мкм
Там получается мин дорожка/зазор 0.5/0.5
Управление на 35мкм - там уже 0.2/0.2

Спасибо за указание на PFC. Нашел интересный апнот. Создал отдельную тему про питание привода в другом разделе форума http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=107645

Да, PFC - это геморойно. Для начала надо без него хотя бы запустить.

Насчет PFC- я пытаюсь Вам втолковать- выпрямленного напряжения 220В не хватит, чтобы крутить мотор на 3 КВт при полной нагрузке. Даже просто по амплитуде. Даже на 50 Гц, т.е без разгона по частоте. Обычно даже к трехфазному частотнику, у которого напряжение на шине DC 480-510В, трехфазный мотор подключают по схеме треугольника, на 220 межфазного, а не по звезде. Иначе падение на силовых ключах (3-4 Вольта), на диодном мосте, 80% пульсаций после выпрямителя итд не позволит вкачать в мотор полную мощность- тупо не хватит амплитуды синуса.
Если бы у Вас был мотор 127/220, а не 220/380 то да, однофазного частотника хватило бы, если конечно его транзисторы, конденсаторы фильтра и входной диодный мост выдержали бы такие токи. И получилось бы 3 квт, хотя и с изнасилованием сети. А вот на мотор 220/380 тупо не хватит ампллитуды напряжения. Разве что у Вас сервомотор специальный- они бывают на номинальное напряжение 180-190В, специально для американской низковольтной сети, где 220 - силовая сеть.
А PFC позволяет поднять амплитуду на шине ДС частотника, перед трехфазным мостом. Ну или можете поставить повышающий автотрансформатор перед выпрямителем частотника, но это уж особое извращение..

Спасибо, что пытаетесь мне втолковать Но мне по прежнему не всё ясно.

Т.е. вы хотите сказать, что если и питать от одной фазы, то через PFC, т.к. без PFC 3кВт не получить. Так?



Что Вы подразумеваете под словом "фирменный"? Это фирменные?

http://www.gu-sta.ru/index.php?doc=a2 - до 3,7
http://www.artesk.ru/HCA.html - до 3,7
http://www.siliumtech.com/index.php?option...9&Itemid=60 - до 7,5

Я уже обратил внимание на то, что основная масса частотников питающихся от одной фазы имеют верхнюю планку выходной мощности 2,2кВт. Т.е. я так понял все эти частотники не содержат PFC?
Как тогда обстоят дела с вышеназванными, которые обещают до 3,7? Это лукавство? А тот что до 7,5кВт скорей всего с PFC?

Осталось только понять суть силовой электроники так же как и вы, что бы понять фразу "не позволит вкачать в мотор полную мощность- тупо не хватит амплитуды синуса"
Пока понимаю это так, что без PFC у нас "игольчатый" сигнал тока и с такими резкими фронтами далекими от синуса необходимый ток не обеспечить, а значит не обеспечить и мощность.
Буду рад более глубоким уточнениям и пояснениям, почему "не вкачать".

И еще вопрос. С точки зрения электроники каким двигателем проще управлять 3000, 1500, 1000 или 750 об/мин?

Это не лукавство. Все, что выше 2к2 от однофазной сети питаться не должно. Подобное происходит из норм на допустимый перекос фазных токов, как правило, электрооборудование симметрируют с точностью до 40ампер.
2AlexandrY все-таки, что там за модуль стоит?

Про PFC есть активные и пассивные схемы.
Если нету то идут достаточно большие пики тока по входу(зарядка конденсаторов в звене постоянного тока)
Пассивные это дроссели по входу.Они улучшают форму тока но и габариты не хилые.
Если увеличить мощность выше 2.2 кВт то пики токов будут очень большие(надо увеличивать запас по току входных выпрямителей)
Также появятся пульсации напряжения в звене постоянного тока.Для их компенсации надо увеличить емкость кондеров.
Это цена и также еще более плохие входные токи без ККМ.
Также такой ток плохо влияет на жизненый цикл кондеров звена постоянного тока(если они не пленочные но пленночные достаточно дороги.)
Активные делают входной ток очень близкие к синусу.Но это практически такой же преобраз и цена практически удваивается.
Также если сеть слабовата то может появится перекос фаз.
Короче экономически эффективно с увеличением мощи переходить на трехфазную сеть.
При очень больших мощах дополнительно ставит корректор для исключения пиков тока во входных цепях.
Короче искать золотую середину.
Хотя щас во многих мощных компьютерных источниках питания ставят корректоры активные.
Но мне так кажется что это из за европейских норм по косинусу фи по входу(или коэффициэнту мощности это правильнее будет).

И про управление движками с номинальными оборотами.
В принципе чем ниже частота движка тем проще для проца.
Но у них щас такая производительность что он с легкостью все оборотные движки будет крутить.
Есть один нюанс.Чем выше частота вращения номинальная тем больше мощи на вес движка.
Хотя как то встречал низкооборотные движки крановые.
При сопоставимых мощах их габариты раза в два больше общепромышленных.

Такое говорите... С чего это обороты поставлены в зависимость от производительности проца? Не вводите в заблуждение. От частоты шим - зависит, это да.
**
Это всё из-за числа полюсов.

Паша, ну, Вы, в принципе, правы по шиму.
Только, чем ниже частота вращения, тем меньше можно частоту шима делать теоретически. И, соответственно, ниже производительность требуемая.
Но низкую частоту шима особо тоже не сделаешь. Будут пульсации тока, гармоники шим в двигателе. А высокую возрастут динамические потери.
С точки зрения теплопотерь для 2.2-3.7 кВт, на мой взгляд. оптимальна частота в районе 10 кГц. (Есть куча программ для расчета шим от семикрона, инфинеона, митсубиси и прочее).

Я Вас убедительно прошу внимательнее отнестись к выражению мыслей. Пожалуйста, не пожалейте лишнюю минуту для того, чтобы написать понятно.
Поправил.

Со временем пришел к зависимости:
* 0..100Гц Fpwm= 4кГц
* 100..200Гц Fpwm = 8кГц
* 200..400Гц Fpwm= 16(20) кГц

Выбор связан с качеством синуса, от которого зависят вносимые чисто электрически резонансы/вибрация при работе двигателя.

У меня в принципе такая же зависимость.
Но там еще от мощности преобразователя сильно зависит частота шима.
Нельзя же преобраз мощностью этак 100 кВт шимовать 10 кгЦ

Создатели старшего модуля Powerex (pm450xxx) так не считают
Написали: 20кГц 75 кВт motor drive. А во что оно там дальше выливается - не их вопрос.

Силовые IGBT модуля теперь тянут и более высокие частоты. А вот не поплохеет ли обмоткам мотора? У старых "дочастотниковых" моторов собственные емкости обмоток никто не контролировал. Конечно, есть выход- ставить специальный силовой трехфазный ФНЧ после частотника, но цена...

На большие - обязательно. Цена вопроса другая. Я даже не брался, если заказчик жмотился на фильтр.

А почему, собственно?


Просветите, почему именно трёхфазный? А три однофазных?

Три однофазных невыгодно по железу (материалу сердечника). Токи первой гармоники в трехфазном фильтре на общем сердечнике взаимно компенсируются и не намагничивают сердечник. Очень часто фильтр-это два тороидальных сердечника с тремя обмотками. И между ними конденсаторы. Надеюсь ненадо напоминать, что силовой фильтр для частотника обязательно начинается с индуктивности, иначе токи высших гармоник через емкость порвут силовые транзисторы. Хотя на больших мощностях фильтр бывает конструктивно похож на трехстержневой трехфазный трансформатор.

Во что оно там вылиавается это не их вопрос.Правильно.
Но охладитель на 20 кГц 75 кВт и 3 кГц 75 кВт будут по цене в разы
отличаться.

Ну таки можно рассчитывать, что постоянные времени(инд. рассеяния/экви сопротивление) 75 кВт мотора будут намного больше таковых у 3 кВт мотора. Так что частоту ШИМ вроде можно иметь небольшую. Но насчет резонансов не скажу.

Берите макс 8кГц, больше там вообще нетехнологично, без синус-фильтра по выходу.

_Pasha, у вас внутреннее противоречие. С одной стороны, питать 100% нельзя, с другой стороны - "как правило".
Правильный ответ - пытать электриков, обслуживающих электросеть, и пытаться узнать, тянет ли электросеть более 2к2 на фазу.
Потому что существуют однофазные стабилизаторы мощностью до 10кВА, но у них в инструкции русским по белому написано - если позволяет электросеть

Это из практики, ибо часто "пытать" главного энергетика бесполезно, он всегда отсутствует. Пусть будет противоречие. Но такая дисциплина уменьшает возможный перекос.

Зачем применяют два микроконтроллера?! Атавизм и пережитки прошлого или я чего то не понимаю?! Те частотники которые я видел на практике – с одним микроконтроллером. Современные микроконтроллеры очень мощные и навороченные и все что нужно можно сделать на одном.

Потому что имеем две "вещи в себе" - силовуху и интерфейсную часть. Они не только требуют гальванической развязки, но и вовсе хорошо ложатся в концепцию "две платы". Таки нафига тянуть тучу развязок, если можно обойтись двумя: RxD и TxD? Вот и вся разгадка