Здравствуйте!!!
Есть IGBT модуль CM300DY-24H (какик там транзисторы стоят я не знаю). Задача сделать стабилизатор тока на 5 А при входном напряжении 200 В для обмотки возбуждения ДПТ при изменении сопротивления обмотки от 30 - 100 Ом. В Proteuse смоделировал схему, где с шунта снимается обратная связь и идёт на операционный усилитель К553УД2 неинверсный вход, а на инверсный через делитель напряжение смещения. Схема была для заряда аккумуляторов на 12В с составным биполярным транзистором, я только впихнул туда IGBT транзистор поставил 200В и стабилизировал питание для операционника. Суть в том, что при изменении нагрузки (оммического сопротивления двигателя), изменяется ток в пределах пол-ампера на 5 Ом изменения нагрузки. Подскажите, возможно это сделать или нет и как. Заранее благодарен!!!

Непонятно, почему сопротивление обмотки возбуждения, которая стоит себе мирно на статоре, может так сильно меняться - в 3.(3) раза. При нагреве на 100 градусов - только 40 процентов.
Опять же, Вы ничего не написали про времена, точность, пульсации... и др.

Двигатель на 460 кВт, реальный разброс сопротивления ОВ от 55 до 67 Ом. Изменение температуры в цехе около 40 градусов. Нужно точное поддержание скорости менее 1%. Стабилизированный ток 5А +- 0.2А вполне устраивает, пульсации по возможности минимальные. По временам не допонял, можно точнее.

Ну так как же все это может получиться? 200 вольт/67 ом = 3 А. А хотите 5... Или Ом у Вас не работает... Или работает?

Первое, что приходит в голову - с шунта (даже если он одним концом заземлен) нужно снимать сигнал двумя проводами и подавать на дифференциальный усилитель. Если хотите правильных ответов - схему в студию, причем с указанием, где длинные провода к мотору.

Заходишь точно не с того конца. Для стабилизации скорости нужен датчик скорости ( энкодер, тахогенератор ) и регулятор скорости.

Если очень хочется стабилизировать ток возбуждения ДПТ то используй импульсный стабилизатор. Линейный тут перебор. Тут можно ставить даже управляемый выпрямитель напряжения с обратной связью по напряжению. Быстродействие большое не надо.

IGBT модуль CM300DY-24H наверно снят с мощного привода FR-A500? Там такие.

Дело в том, что энкодер к движку никак не присобачить. Исполнение и регулирование привода 1965 года аналоговое. Стоит тахогенератор, но в системе регулирования не участвует в силу большой длины пром. вала (сказывается упругость вала на скручивание, инерционная масса около 1000 тонн). Двигатель крутит машину целюллозного потока. Проблемы в том, что после длительного простоя в ППР, при запуске машины (включение вакуума, отсос конденсата и т.д.) ток доходит до номинала и выше, и держится в течении 2-3 часов. Регулировка нейтрали двигателя даёт эффект в лучшую сторону, но возникает проблема с качеством намотки целюллозы, т.к. в системе регулирования накатов стоят магнитные усилители, у которых малая зона регулирования и большое время отклика на изменение сигнала. Пробовали разнообразные варианты и пришли к выводу, что нужно стабилизировать ток в ОВ для поддержания стабильной скорости. Схема на усилителе прилагается. Прошу направить в нужное русло. По поводу закона Ома я в курсе, напряжение не проблема, если надо подкинем, отталкивайтесь от тока стабилизации 5А - 6А. Но нестабильность тока в больших пределах более 0.3 А на каждые 5 Ом нагрузки приводят к изменению скорости машины и следовательно к обрыву. Учтите, что нагрузка индуктивная, а на схеме я указал нагрузку чисто активную. Вместо биполярного транзистора поставил IGBT, потому что они просто у нас валяются без дела, хоть найти применение и есть повод. Сильно ногами не пинайте, но помощь в корректировке в нужном направлении очень нужна!!!

Посмотрите на схемотехнику драйверов для шаговых двигателей. Они как раз ток стабилизируют.
Простейший - TEA3718 - на биполярных. Или более новые - много у Allegro. И отмасштабируйте.

Здравствуйте Romius80. Привет коллегам.
Сдается мне что вы с Братска. Там я видел сушильные машины по описанной вами схеме. Сам я усть-илимский у нас мехвала нет.

Что касается проблемы.
1. Я думаю Нужно говорить про разброс параметров разных двигателей Rвозбуждения от 30 до 100 Ом. Если у Вас при нагреве так сильно меняется (3,3раза) сопротивление нужно скорее говорить о неисправности двигателя. Чем намотана такая обмотка я удивляюсь. В Братске к примеру двигатели как мне говорили импортные как раз 60х годов. Таких проблем быть не должно. Может их обследовать и в ремонт?
2. Двигатель 460кВт сопротивление возбуждения должно быть 30 - 10 Ом. У нас на Гауче двиг 200кВт Rвозб~20 Ом. А 100 ом для двигателей на 7,8кВт более типично.
3. Ваш стабилизатор должен выдавать напряжение в районе 220В и стабилизированный ток точно 5А +-0,2А. По вашим данным для 30-100 Ом напряжение с выхода стабилизатора от 150 до 500 Вольт. Впечатляет? Если делать линейный стабилизатор то в худшем случае на транзистор придется 350В*5А=1750 Вт. Транзистор не выдержит.
4. На пульсации выходного напряжения не обращайте внимания. Индуктивность ОВ очень большая. Прямой зависимости м/д пульсациями напряжения и така нет.

Подумайте над использование следующей схемы. Просто советую для Вашего случая самое то.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Гальванические развязки не показаны. Датчик тока-возможны варианты. Показан только сам принцип.
Если не нравится и кажется устаревшим можно подумать про импульсный стабилизатор с использование вашего IGBT. Схема получится тоже довольно простая частоту ШИМ можно задать примерно на 1кГц.

Ну уж и совсем чисто из теоретического интереса можно взять источник постоянного тока 12,5 кВ добавочное сопротивление 2500 Ом мощностью 62,5 кВт и так же получите заданную стабилизацию тока.



Эти данные уже ближе к реалиям. Но опять же точность поддержания скорости +-1%. В вашем случае вероятно регулируется напряжение якоря (ОС по напряжению).
А скорость ДПТ Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Получается если меняется нагрузка скорость будет плавать.

Пожалуй. UC3842, IRG4PF50W, обратный диод какой-нить HFA15PB120 или 2 шт. HFA15PB60. Частота - несколько кГц. Все питается прямо с выпрямленных 3-х фаз. Шунт на плюсе питания, с шунта сигнал усиливается ОУ прямо там, идет на устройство сравнения на ОУ тоже, а с него обратная связь подается на UC3842 через оптопару. Если сравнивать сигнал после оптопары - ток будет сильно дрейфить, поскольку она имеет нестабильный коэф. передачи. Нужно 2 развязанных питания.

Какой-такой ШИМ... Релейное управление при такой индуктивности. Компаратор с гистерезисом. Время может получиться... боюсь подумать... доли секунды. Или не доли даже...

Релейное управление как то не красиво. Вероятно подойдет. Главное реализация. Как будите поддерживать заданную точность?

Может и не очень красиво на бумаге, а мне вот нравится, что ключик будет холодный. Не то, что ШИМ на килогерцы.
Туда - на компаратор можно и долю (по вкусу) от тока якоря добавить...

Гы. Схема получается настолько примитивная, что не требует даже настоящего БП. Пара компараторов, шунт, оптопара, возможно - Low Side Driver, балластные резисторы ватт на 5-10. Однако при большой индуктивности нагрузки действительно должна работать хорошо. Я сам когда-то делал нечто вроде. 3 транзистора, из которых 2 - триггер Шмитта, один - Р-канальный полевик.

Почему у Вас два компаратора? На компараторе и триггер Шмитта получается. Диод можно не на землю, а на сколько-то там вольт - меньше, чем нужно.
Хотя для управления такой машиной особенно экономить не нужно. Но, чем меньше деталей, тем выше надежность. Иногда.

Один - на высоком напряжении, около шунта, выдает сигнал на оптопару. Сравнение напр. шунта с опорным надо делать там, ибо оптопара дрейфит с температурой. Второй будет работать триггером шмитта, формируя сигнал с оптопары, и его вых. напряжение будет рулить ИЖБТ. Надежность это должно повысить - глюки исключаются(ну почти). Еще могут быть переходные процессы, когда схемкам не хватает питания.

Да, пока я отсутствовал, смотрю дискуссии попёрли. Да вы правы я из Братска, пытаемся с минимальными переделками схем повысить надёжность привода. СИФУ отпадает в силу своей навороченности, причём,я же говорю, есть безхозные IGBT модули на 300 А, я думаю их врядли можно сжечь током на 5 А. Мне всего лишь нужна схема, пусть недодуманная до конца (сами допинаем), кто-то же сталкивался с такой траблой. Просьба просто помочь в графическом виде, если возможно!!! Я же прикрепил схему, эта схема реально рабочая, только с биполярными транзисторами и на малые токи, а вот как примонстрячить правильно IGBT к ней и на большой ток, либо свои предложения подкиньте в виде схемы.

Вы уж извините, но не зная Ваших возможностей, рисование представляется мне невозможным.
Вам же на словах все объяснили. Сигнал с шунта сравнивается с сигналом с задатчика компаратором с гистерезисом (надо подбирать). Сигнал с компаратора в(ы)ключает ключ, подключающий питание на обмотку. Еще диод, через который ток течет при выключенном ключе на землю или второе питание.
Тут нужны, возможно, развязки и питания. Все это зависит от Вашего ключа, который Вы выдерете из Вашего блока, шунта и др. особенностей и возможностей.

Похоже Вы всеже настроились на линейный стабилизатор тока. Из даташита максимальная мощность модуля 2100Вт. Что немного больше расчетной мощности 350В*5А=1750 Вт.
Но радиатор должен быть очень большой.
даташит http://www.hy-line.de/fileadmin/hy-line/po...CM300DY-24H.pdf

Если всеже остановиться на линейном стабилизаторе думаю можно начать с такой схемы
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Для стабилизатора тока известная проблема - возбуждение при работе на реактивную нагрузку. Борятся обычно введением дополнительных обратных связей по напряжению и частотной компенсацией.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Должно работать. Возни однако..
R3 - регулятор тока. Мож., и возбуждаться будет, из-за емкости обмотки. Тогда надо цеплять конденсаторы на шунт или на вход верхнего компаратора.

Спасибо большое, попробую, идею понял. Если что отпишусь!!!

Вы предложили релейный стабилизатор. Пусть топикстартер не удивляется что схема работает в импульсном режиме.

Вот добрый человек! Все нарисовал. Не оставвил даже возможность номиналы посчитать. Только с нижним компаратором ошибка (нарочно?) - в моем волосатом симуляторе он не заработал... А у верхнего надо (можно) бы добавить функцию регулировки гистерезиса - частоты - у R16 надо звездочку или стрелочку. И по конденсатору в ПОС каждому компаратору, чтобы не обижались.

+1
Это наверное забыл поставить резистор в разрыв цепи : 6DA5 - общий минус. Может VT1 является излишеством?

Сразу надо добавить конденсатор на вход верхнего компаратора от свистопляски - это к тому же значительно улучшит стабильность среднего значения тока. Еще можно к его выходу стабилитрон приделать для стабилизации положительной обратной связи если резистор получится меньше мегаома.
А зачем Вы нарисовали счетверенный компаратор? Автор топика будет именно его упорно искать, кажется мне. А если найдет другой, который не будет по входу R-R, то можно делителем опустить немного потенциал входа.

Насчет гистерезиса и конденсаторов не настаиваю, мож. и без гистерезиса будет работать.
"Это наверное забыл поставить резистор в разрыв цепи : 6DA5 - общий минус." Забыл. 3 кОм должно быть.
"Может VT1 является излишеством?" - Нету нормальных стабилитронов меньше чем на 5,6 В. Ну разве что TL431. А для 339 компаратора номинальный вх. диапазон -0,3..+3,5 В. Если верхнему питание сделать больше 3,6 В, положено делители ставить. А зачем? Дело вкуса впрочем. Я и с делителями такую штуку на нем делал.
"А зачем Вы нарисовали счетверенный компаратор?" - он давно мне знаком, потребляет 0,8 мА, работает "от земли" и имеет выход с открытым коллектором. Дешевый и распространенный. Кстати там на входе P-N-P транзисторы, чтобы он работал, надо вх. напряжение хоть на 0,5 В ниже, чем питание. Иначе они не откроются. Так что ток в нарисованной мною схеме широко не порегулируешь.
Кстати, Таня, каких можно взять компараторов с нормальным быстродействием(0,5-1 мкс), желательно дешевых(0,5-1 бакс) и/или несколько в корпусе, и с диапазоном вх. напряжения хоть 0-5 В?

Непонятно, о чем Вы спрашиваете про диапазон входных напряжений компаратора. Я. хоть и не гоняюсь за дешевизной, но старый добрый lm1(2)(3)11 люблю. Думаю, что дешевый. Раньше, когда покупали был дешевый. Вот посмотрела - пока еще дешевый.
А про питания. У автора, думается, найдутся маленькие железные трансформаторы (даже 2, чтобы не думалось) для нормального питания и верхней и нижней части. И многие проблемы отпадут на корню.
Цена его вопроса намного выше. И возиться с горячими резисторами и др. сложностями ему не стоит. И шунт будет под нулевым потенциалом, если захочется.

Здравствуте Romius80.
Как у вас продвигаются дела по стабилизатору?

ЦП1-2 у вас работают? Спрашиваю потому что в декабре нам говорили что, изза кризиса БЛПК остановили полностью и весь обьем заказов сбросили на нас.
Мы декабрь-январь-февраль работаем на полную производительность. Нас пугали что братск полостью в простое на 2/3зп и если что и нас так отправят.

Двухкиловаттный линейный стабилизатор?
Это, что-то особенного......Разработчику вручили большое доверие.

Простота хуже воровства.
Поддерживаю NicSm в первом варианте.