2hpv2_1.PCB
100 KB
فایل مدارچاپی برد قدرت اینورتر سه فاز سه اسب
@MC3Delta
@MC3Delta
فایل pcb برد قدرت اینورتر سه فاز دو اسب در پست زیر ضمیمه شده است:
T.me/MC3Delta/111
در مورد این فایل لطفا به موارد زیر توجه کنید:
۱- این برد مانند برد قدرت یک اسب، سازگار با هدربرد اینورتر و برد راه انداز آن طراحی شده است. اما در صورت تامین سیگنال ها از سایر کنترل کننده ها می تواند بصورت مستقل مورد استفاده قرار بگیرد.
۲- به دلیل کمبود وقت هنوز فرصت تست عملی این برد و اتصال آن به موتور فراهم نشده ولی با توجه به پیگیری و عجله علاقه مندان، این فایل قرار داده شد تا هر کس که مایل است برد را با مسوولیت خود بسازد و تست کند.
۳- این فایل با نسخه های پایین پروتل ذخیره شده و با protel99 یا Altium Designer باز می شود و اگر در این رابطه مشکلی وجود داشته باشد مربوط به plugin های نرم افزار است.
۴- برای مونتاژ این برد و مقادیر آن هنوز فایل راهنمایی تدوین نشده است. اما مقادیر هر قطعه را می توانید در نرم افزار از روی مشخصات قطعه بدست آورید. برای بعضی قطعات مثل IGBT ها شماره خاصی ذکر نشده است و انتخاب آن بستگی به توان موتور و قطعات موجود در بازار دارد.
۵- نکات ذکر شده در فایل pdf برد قدرت یک اسب می تواند برای مونتاژ این برد مفید واقع شود. توجه کنید که به منظور کاهش تلفات، مقدار برخی مقاومت های برد نسبت به برد یک اسب کاهش داده شده اند. این فایل در پست زیر قابل دسترس است:
T.me/MC3Delta/49
۶- در صورت استفاده از پل دیودهای آمپر بالا می توان پین های پل دیود را با سیم به برد متصل کرد.
۷- کانکتور CN9 از نوع مخابراتی است و برای اتصال به یک ترمو سوئیچ به منظور فعال کردن حفاظت اضافه دمای هیت سینک در نظر گرفته شده است. خروجی این کانکتور به ورودی FL2 در هدربرد اینورتر متصل است و این خطا را فعال می کند.
۸- کانکتور CN10 از نوع مخابراتی است و برای اتصال به یک فن ۱۲ ولت برای خنک کردن هیت سینک در نظر گرفته شده است.
۹- با توجه به تک لایه بودن برد باید حتما تقویت مسیرهای جریان بالای مدارچاپی با قلع انجام شود. برای تقویت بیشتر می توان روی این مسیرها، سیم لخت شده با قطر مناسب قرار داد و بعد با قلع، سیم را در محل تثبیت کرد.
۱۰- این برد برای توان دو اسب طراحی شده اما با قرار دادن IGBT های جریان بالا احتمالا بتوان موتور سه اسب را هم به برد متصل کرد. در این شرایط برای بهبود عملکرد موتور می توان از خازن های بزرگتر از ۶۸۰ میکرو فاراد بجای خازن های الکترولیت ولتاژ بالای برد استفاده کرد.
@MC3Delta
@KnowledgePlus
T.me/MC3Delta/111
در مورد این فایل لطفا به موارد زیر توجه کنید:
۱- این برد مانند برد قدرت یک اسب، سازگار با هدربرد اینورتر و برد راه انداز آن طراحی شده است. اما در صورت تامین سیگنال ها از سایر کنترل کننده ها می تواند بصورت مستقل مورد استفاده قرار بگیرد.
۲- به دلیل کمبود وقت هنوز فرصت تست عملی این برد و اتصال آن به موتور فراهم نشده ولی با توجه به پیگیری و عجله علاقه مندان، این فایل قرار داده شد تا هر کس که مایل است برد را با مسوولیت خود بسازد و تست کند.
۳- این فایل با نسخه های پایین پروتل ذخیره شده و با protel99 یا Altium Designer باز می شود و اگر در این رابطه مشکلی وجود داشته باشد مربوط به plugin های نرم افزار است.
۴- برای مونتاژ این برد و مقادیر آن هنوز فایل راهنمایی تدوین نشده است. اما مقادیر هر قطعه را می توانید در نرم افزار از روی مشخصات قطعه بدست آورید. برای بعضی قطعات مثل IGBT ها شماره خاصی ذکر نشده است و انتخاب آن بستگی به توان موتور و قطعات موجود در بازار دارد.
۵- نکات ذکر شده در فایل pdf برد قدرت یک اسب می تواند برای مونتاژ این برد مفید واقع شود. توجه کنید که به منظور کاهش تلفات، مقدار برخی مقاومت های برد نسبت به برد یک اسب کاهش داده شده اند. این فایل در پست زیر قابل دسترس است:
T.me/MC3Delta/49
۶- در صورت استفاده از پل دیودهای آمپر بالا می توان پین های پل دیود را با سیم به برد متصل کرد.
۷- کانکتور CN9 از نوع مخابراتی است و برای اتصال به یک ترمو سوئیچ به منظور فعال کردن حفاظت اضافه دمای هیت سینک در نظر گرفته شده است. خروجی این کانکتور به ورودی FL2 در هدربرد اینورتر متصل است و این خطا را فعال می کند.
۸- کانکتور CN10 از نوع مخابراتی است و برای اتصال به یک فن ۱۲ ولت برای خنک کردن هیت سینک در نظر گرفته شده است.
۹- با توجه به تک لایه بودن برد باید حتما تقویت مسیرهای جریان بالای مدارچاپی با قلع انجام شود. برای تقویت بیشتر می توان روی این مسیرها، سیم لخت شده با قطر مناسب قرار داد و بعد با قلع، سیم را در محل تثبیت کرد.
۱۰- این برد برای توان دو اسب طراحی شده اما با قرار دادن IGBT های جریان بالا احتمالا بتوان موتور سه اسب را هم به برد متصل کرد. در این شرایط برای بهبود عملکرد موتور می توان از خازن های بزرگتر از ۶۸۰ میکرو فاراد بجای خازن های الکترولیت ولتاژ بالای برد استفاده کرد.
@MC3Delta
@KnowledgePlus
گزارش تست برد قدرت اینورتر سه فاز:
۱- با نصب هدربرد اینورتر و برد راه انداز آن و برد قدرتی که فایل pcb آن در کانال قرار داده شده روی هیت سینک مناسب، یک اینورتر سه فاز بصورت آزمایشی ساخته شد. در ساخت این اینورتر از IGBT های ۴۰ آمپر، دو عدد خازن ۶۸۰ میکروفاراد ۴۰۰ ولت، پل دیود ۲۵ آمپر، یک فن برای دفع حرارت هیت سینک و یک ترموسوئیچ برای تشخیص اضافه دمای هیت سینک استفاده شد. همچنین به دلیل یک رو بودن برد و محدود بودن عرض Track ها، مسیرهای جریان بالای مدار چاپی با قلع و مغزی سیم تقویت شدند.
۲- بعد از اتصال این اینورتر به یک موتور سه اسب بدون بار و انجام آزمایش های متعدد، دو مسئله مشاهده شد. یکی اثر ناشی از خاصیت سلفی مقاومت های شنت (که چند سال پیش در این پست به آن اشاره شد) و دوم ایجاد صداهایی در موتور در حوالی فرکانس ۵۰ هرتز و بیشتر. در رابطه با مقاومت شنت ابتدا چند مقاومت ۰.۱ اهم معمولی با هم موازی شدند که به دلیل خاصیت سلفی مقاومت ها، خطای FLT1 ایجاد می شد. برای حل این مسئله در نهایت یک مقاومت گرانقیمت آلمانی که مخصوص کاربرد شنت است، جایگزین مقاومت های معمولی شد. البته روش قابل پیاده سازی دیگر استفاده از مقاومت های smd با پکیج مناسب است که لازمه آن تغییر طراحی مدار چاپی است. در مورد ایجاد صداهای غیرمعمول در موتور در منابع مختلف به این پدیده اشاره شده و چنین صداهایی ناشی از هارمونیک های تزریق شده از طرف درایور به موتور است. مطابق مشاهدات در مد spwm که ولتاژ اعمال شده به موتور پایین تر است، صدای غیر معمولی شنیده نشد. در مد svm هم در صورت قرار دادن چوک مناسب در خروجی اینورتر یا کاهش چند درصدی ولتاژ موتور از طریق تغییر منحنی V/f، صدای غیر معمول حذف می شد. از جمله تغییرات انجام شده برای بهبود این وضعیت، بهینه کردن مقادیر مقاومت های ورودی و خروجی اپتوکوپلرهای 6N137 و همچنین اضافه کردن امکان صفر کردن Dead Time به هدربرد اینورتر بود.
۳- در مرحله بعد اینورتر به یک محیط صنعتی برده شد که در آن موتورهای سه اسب، بار سنگین و بسیار پراینرسی را از طریق یک گیربکس به حرکت در می آوردند. بار مذکور چنان سنگین بود که برای حرکت و توقف لازم بود زمان شتاب مثبت و منفی اینورتر در حد چند ده ثانیه تنظیم شود. از جمله مواردی که در آن محل گفته شد این بود که اینورترهای LS روی این بار جواب نمی دهند و بعد از مدتی می سوزند و فقط برندهای خاصی به اصطلاح از عهده این بار بر می آیند. با اتصال اینورتر ساخته شده به این بار و تنظیم شتاب مثبت و منفی مناسب، اینورتر بخوبی عمل کرد و در مجموع حدود یک ساعت زیر بار بود و چندین بار هم موتور متوقف و مجددا راه اندازی شد. میزان گرم شدن هیت سینک اینورتر در حدی معقول و تقریبا مشابه با سایر اینورترهای خارجی بود که بصورت همزمان در تابلو مشغول به کار بودند. این آزمایش اولین مرحله از تست اینورتر زیر بار بود که با موفقیت انجام شد.
۴- در نتیجه این آزمایش ها مشخص شد که مدارچاپی برد قدرت مشکل خاصی ندارد، اما بهتر است دو تغییر در آن اعمال شود. تغییر اول نزدیک کردن ورودی برق تکفاز به پین های پل دیود و تغییر دوم اصلاح محل نصب مقاومت شنت است.
۱- با نصب هدربرد اینورتر و برد راه انداز آن و برد قدرتی که فایل pcb آن در کانال قرار داده شده روی هیت سینک مناسب، یک اینورتر سه فاز بصورت آزمایشی ساخته شد. در ساخت این اینورتر از IGBT های ۴۰ آمپر، دو عدد خازن ۶۸۰ میکروفاراد ۴۰۰ ولت، پل دیود ۲۵ آمپر، یک فن برای دفع حرارت هیت سینک و یک ترموسوئیچ برای تشخیص اضافه دمای هیت سینک استفاده شد. همچنین به دلیل یک رو بودن برد و محدود بودن عرض Track ها، مسیرهای جریان بالای مدار چاپی با قلع و مغزی سیم تقویت شدند.
۲- بعد از اتصال این اینورتر به یک موتور سه اسب بدون بار و انجام آزمایش های متعدد، دو مسئله مشاهده شد. یکی اثر ناشی از خاصیت سلفی مقاومت های شنت (که چند سال پیش در این پست به آن اشاره شد) و دوم ایجاد صداهایی در موتور در حوالی فرکانس ۵۰ هرتز و بیشتر. در رابطه با مقاومت شنت ابتدا چند مقاومت ۰.۱ اهم معمولی با هم موازی شدند که به دلیل خاصیت سلفی مقاومت ها، خطای FLT1 ایجاد می شد. برای حل این مسئله در نهایت یک مقاومت گرانقیمت آلمانی که مخصوص کاربرد شنت است، جایگزین مقاومت های معمولی شد. البته روش قابل پیاده سازی دیگر استفاده از مقاومت های smd با پکیج مناسب است که لازمه آن تغییر طراحی مدار چاپی است. در مورد ایجاد صداهای غیرمعمول در موتور در منابع مختلف به این پدیده اشاره شده و چنین صداهایی ناشی از هارمونیک های تزریق شده از طرف درایور به موتور است. مطابق مشاهدات در مد spwm که ولتاژ اعمال شده به موتور پایین تر است، صدای غیر معمولی شنیده نشد. در مد svm هم در صورت قرار دادن چوک مناسب در خروجی اینورتر یا کاهش چند درصدی ولتاژ موتور از طریق تغییر منحنی V/f، صدای غیر معمول حذف می شد. از جمله تغییرات انجام شده برای بهبود این وضعیت، بهینه کردن مقادیر مقاومت های ورودی و خروجی اپتوکوپلرهای 6N137 و همچنین اضافه کردن امکان صفر کردن Dead Time به هدربرد اینورتر بود.
۳- در مرحله بعد اینورتر به یک محیط صنعتی برده شد که در آن موتورهای سه اسب، بار سنگین و بسیار پراینرسی را از طریق یک گیربکس به حرکت در می آوردند. بار مذکور چنان سنگین بود که برای حرکت و توقف لازم بود زمان شتاب مثبت و منفی اینورتر در حد چند ده ثانیه تنظیم شود. از جمله مواردی که در آن محل گفته شد این بود که اینورترهای LS روی این بار جواب نمی دهند و بعد از مدتی می سوزند و فقط برندهای خاصی به اصطلاح از عهده این بار بر می آیند. با اتصال اینورتر ساخته شده به این بار و تنظیم شتاب مثبت و منفی مناسب، اینورتر بخوبی عمل کرد و در مجموع حدود یک ساعت زیر بار بود و چندین بار هم موتور متوقف و مجددا راه اندازی شد. میزان گرم شدن هیت سینک اینورتر در حدی معقول و تقریبا مشابه با سایر اینورترهای خارجی بود که بصورت همزمان در تابلو مشغول به کار بودند. این آزمایش اولین مرحله از تست اینورتر زیر بار بود که با موفقیت انجام شد.
۴- در نتیجه این آزمایش ها مشخص شد که مدارچاپی برد قدرت مشکل خاصی ندارد، اما بهتر است دو تغییر در آن اعمال شود. تغییر اول نزدیک کردن ورودی برق تکفاز به پین های پل دیود و تغییر دوم اصلاح محل نصب مقاومت شنت است.
GT40QR21_datasheet_en_20140107.pdf
225.2 KB
معرفی IGBT:
قطعه GT40QR21 یک IGBT ساخت توشیبا با جریان ۴۰ آمپر و ولتاژ ۱۲۰۰ ولت است. با توجه به جستجوی مفصلی که در سایت های خارجی فروش قطعات انجام شد، این قطعه نسبت به قطعات مشابه دارای قیمت جهانی بسیار مناسبی است و قابلیت استفاده در اینورتر ۳ اسب یا بیشتر با ورودی تکفاز و سه فاز را دارد. در حال حاضر این قطعه در بازار داخل هم موجود است. اما مطابق بررسی انجام شده کیفیت چیپ های موجود در IGBT های اصلی و چینی متفاوت است. تعدادی از نوع اوریجینال و اصلی این قطعه تهیه شده که در صورت تصمیم برای عرضه قطعات اینورتر، با قیمت مناسب در اختیار متقاضیان قرار داده خواهد شد.
قطعه GT40QR21 یک IGBT ساخت توشیبا با جریان ۴۰ آمپر و ولتاژ ۱۲۰۰ ولت است. با توجه به جستجوی مفصلی که در سایت های خارجی فروش قطعات انجام شد، این قطعه نسبت به قطعات مشابه دارای قیمت جهانی بسیار مناسبی است و قابلیت استفاده در اینورتر ۳ اسب یا بیشتر با ورودی تکفاز و سه فاز را دارد. در حال حاضر این قطعه در بازار داخل هم موجود است. اما مطابق بررسی انجام شده کیفیت چیپ های موجود در IGBT های اصلی و چینی متفاوت است. تعدادی از نوع اوریجینال و اصلی این قطعه تهیه شده که در صورت تصمیم برای عرضه قطعات اینورتر، با قیمت مناسب در اختیار متقاضیان قرار داده خواهد شد.
MC3Deltav3_1Rev02.pdf
8.5 MB
نسخه جدید دستور کار هدربرد اینورتر
ساخت اینورتر سه فاز
تصویری از مجموعه بردها و قطعات نصب شده روی هیت سینک برای تست اینورتر سه فاز سه اسب
کلیپی از راه اندازی موتور سه فاز سه اسب و افزایش فرکانس تا حدود صد هرتز:
https://www.instagram.com/p/CA4-mmvj6yF/?igshid=ysb59y9aeqb2
https://www.instagram.com/p/CA4-mmvj6yF/?igshid=ysb59y9aeqb2
Instagram
KnowledgePlus
راه اندازی موتور سه فاز سه اسب با هدر برد اینورتر در این کلیپ با اتصال هدر برد و برد راه انداز آن به طبقه قدرت و ایزولاسیون، موتور سه اسب راه اندازی شده است. در این آزمایش فرمان حرکت موتور از ورودی FWD تامین می شود و فرکانس تا حدود صد هرتز افزایش می یابد.…
عزیزانی که به مبحث اینورتر سه فاز علاقه مند هستید و به همین دلیل در این کانال عضو شده اید به این نکته توجه کنید که هدف از طراحی و عرضه هدربرد اینورتر، فراهم کردن بستری برای کسانی بود که قصد ساخت اینورتر را دارند و اگر تولید اینورتر کامل از همان ابتدا مورد نظر بود، دلیلی نداشت که اصلی ترین بخش آن به صورت مجزا عرضه شود. اما در طول زمان مشخص شد که بیشتر کسانی که اعلام می کنند قصد ساخت اینورتر سه فاز را دارند اکثرا آرزوهای خود را بیان می کنند و در عمل فاقد توانایی علمی و عملی لازم برای ساخت اینورتر هستند. به همین دلیل در آینده، جهت گیری فعالیت ها به سمت عرضه اینورتر کامل به عنوان یک محصول آماده خواهد بود. البته تا اطلاع ثانوی هدربرد اینورتر و برد راه انداز آن همچنان عرضه می شوند. اما این امکان وجود دارد که تولید این محصولات در آینده متوقف شود.
1hpv1_1.pdf
72.2 KB
نقشه شماتیک برد قدرت اینورتر یک اسب سازگار با هدربرد اینورتر و برد راه انداز هدربرد. فایل مدارچاپی متناظر با این نقشه قبلا در کانال و سایت قرار داده شده است.
@MC3Delta
@MC3Delta
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
یکی از عزیزانی که هدربرد اینورتر را تهیه کرده اند و برد قدرت دو اسب را مطابق pcb موجود در کانال ساخته اند، این فیلم را ارسال کرده اند.
@MC3Delta
@MC3Delta
2HPV3_1C.PCB
100 KB
نسخه جدید فایل مدارچاپی برد قدرت اینورتر سه فاز سه اسب
@MC3Delta
@MC3Delta
پیرو سوالات در مورد برد قدرت اینورتر سه اسب که فایل مدار چاپی آن در کانال قرار داده شده، عکسی از نحوه نصب برد قدرت و سایر اجزا روی هیت سینک در اینورتری که برای تست ساخته شد، قرار داده می شود. در این عکس هدر برد و برد راه انداز از روی مجموعه باز شده اند تا برد قدرت قابل رویت باشد.
@MC3Delta
@MC3Delta
به اطلاع می رساند در صورت سفارش در تعداد بالا، امکان تحویل هدربرد اینورتر به تنهایی و بدون برد راه انداز برای فعالیت های تولیدی وجود دارد.
یکی از تصورات غلط در مورد اینورترهای درایور موتور آسنکرون این است که خروجی اینورتر دارای شکل موج سینوسی است. در حالی که خروجی اینورترها پالس هایی هستند که از دو بخش فرکانس پایین و فرکانس بالا تشکیل شده اند و عملا بخش های فرکانس بالا توسط موتور فیلتر می شوند. حتی گاهی لازم است برای کمک به فیلترینگ بهتر، در خروجی اینورتر چوک هایی با سیم پیچ های موتور سری شوند. پس خروجی اینورتر پالس است و موج سینوسی نیست.
@MC3Delta
@MC3Delta
قابل توجه تعمیرکاران اینورترهای سه فاز صنعتی:
از جمله کاربردهای متصور برای هدربرد اینورتر، استفاده از آن برای بازسازی و راه اندازی اینورترهایی است که برد CPU آنها سوخته و به دلیل گران بودن یا در دسترس نبودن برد CPU، اینورتر عملا غیر قابل استفاده شده است. برای این کار باید پالس های تولید شده توسط هدربرد برای igbt ها، به طریق مناسب به بخش قدرت اینورتر مورد نظر اعمال شود.
@MC3Delta
از جمله کاربردهای متصور برای هدربرد اینورتر، استفاده از آن برای بازسازی و راه اندازی اینورترهایی است که برد CPU آنها سوخته و به دلیل گران بودن یا در دسترس نبودن برد CPU، اینورتر عملا غیر قابل استفاده شده است. برای این کار باید پالس های تولید شده توسط هدربرد برای igbt ها، به طریق مناسب به بخش قدرت اینورتر مورد نظر اعمال شود.
@MC3Delta
یکی از مخاطبین اعلام کردند که قصد دارند دور موتور متصل به هدربرد اینورتر را با انکودر به صورت حلقه بسته کنترل کنند و سوال کردند با چه روشی می توان این کار را انجام داد؟ به عنوان یک راه به ایشان پیشنهاد شد که از یک برد میکروکنترلر واسط استفاده کنند به نحوی که انکودر به آن متصل شود و بر اساس فیدبک از انکودر و متناسب با دور مورد نیاز با پیاده سازی الگوریتم هایی نظیر PID، ولتاژ خروجی آنالوگی را تولید کند و این ولتاژ متغیر به ورودی متناظر در هدربرد اینورتر متصل شود. البته پیاده سازی این کنترلر توسط خود هدربرد به صورت داخلی هم میسر است که ممکن است در آینده به امکانات نسخه های بعدی اضافه شود.
@MC3Delta
@MC3Delta