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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Trois phases - d'une. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Alimentations Ce convertisseur est conçu par l'auteur pour alimenter un moteur électrique triphasé de faible puissance dans le lecteur de disque d'un enregistreur de son mécanique. Il fournit trois vitesses de disque fixes - 33 1/3, 45 et 78 tr/min. Avec des modifications mineures, le convertisseur peut être utilisé pour alimenter des moteurs électriques asynchrones triphasés et biphasés jusqu'à 1000 W à vitesse constante et variable. La régulation de la vitesse de rotation des moteurs électriques asynchrones n'est possible qu'en modifiant la fréquence de la tension d'alimentation. Mais lorsque la fréquence diminue, il est nécessaire de réduire proportionnellement la tension d'alimentation afin d'éviter une surchauffe des bobinages et, à l'inverse, d'augmenter la tension avec une fréquence croissante pour maintenir la puissance sur l'arbre. Dans le dispositif [1], un autotransformateur réglable (LATR) est utilisé, avec son aide les changements de tension, dont dépend l'amplitude des impulsions rectangulaires d'une fréquence donnée, fournies aux enroulements du moteur. Dans le dispositif [2], l'amplitude de ces impulsions reste constante, mais leur rapport cyclique change, ce qui conduit également au résultat souhaité. L'inconvénient du premier appareil est un autotransformateur encombrant et le second est un circuit trop compliqué. Dans le convertisseur de tension de réseau monophasé en triphasé fourni au moteur, qui est porté à l'attention des lecteurs, ces défauts sont éliminés. Il contient un redresseur régulé par triac et une partie numérique simple qui produit trois séquences d'impulsions rectangulaires symétriques mutuellement décalées en phase de 120о. Le schéma de l'appareil est illustré à la fig. 1.
Le redresseur régulé est essentiellement un régulateur à triac classique fonctionnant sur un pont redresseur à diodes avec un condensateur lissant la tension redressée. Il se compose d'un triac de puissance VS2, d'un dinistor symétrique VS1 avec une tension de seuil de 32 V, de condensateurs C2, C4, C6, C8. L'interrupteur SA1.2 sélectionne l'une des trois résistances R7-R9, qui forment un circuit déphaseur avec le condensateur C2, retardant l'instant d'ouverture du triac par rapport au début de chaque alternance. Le calcul exact de la résistance de ces résistances est difficile, elles sont donc sélectionnées expérimentalement lors du processus de configuration du convertisseur. La tension à laquelle sont chargés les condensateurs C4 et C6 dépend du retard à l'ouverture du triac. Cette tension est alimentée par des touches puissantes sur les transistors à effet de champ VT1-VT6, qui forment une tension triphasée de sortie. Le circuit d'amortissement C8R11 réduit le bruit de commutation. Et afin d'éviter que des interférences ne pénètrent dans le secteur, le convertisseur y est connecté via le filtre Z1 DL-6DX1. Il se compose d'une inductance à deux enroulements, de plusieurs condensateurs et d'une résistance à travers laquelle les condensateurs sont déchargés après la déconnexion de l'appareil du réseau. Pour que le filtre fonctionne correctement, son boîtier doit être mis à la terre - connecté à la troisième broche de la prise de courant. La résistance R6 évite d'endommager les éléments redresseurs au moment de son inclusion dans le réseau. Le fait est qu'à ce moment les condensateurs C4 et C6 ne sont pas encore chargés. L'impulsion de leur courant de charge, si son amplitude n'est limitée par rien, peut endommager soit les diodes du pont redresseur VD1, soit le triac VS2. La résistance R6 limite l'amplitude de cette impulsion à environ 40 A, ce qui est acceptable pour un pont de diodes et un triac. Bien sûr, une thermistance avec un grand TCR négatif pourrait être utilisée pour limiter le courant, mais il n'y avait pas de thermistances appropriées à vendre, bien qu'elles soient disponibles dans les catalogues des fabricants. Par conséquent, une résistance filaire C6-5V-35 W (PEV-7,5) est utilisée comme R7,5. Ne la remplacez pas par une résistance bobinée importée. Par exemple, une résistance Uni-Ohm avec une résistance de 5 ohms et une puissance de 5 W grille instantanément lorsque l'appareil est connecté au réseau. Le démontage de cette résistance a montré qu'un court morceau de fil extrêmement fin à haute résistance est enroulé sur un cadre en céramique de la taille d'une résistance MLT-0,5, avec un courant ne dépassant pas 2 ... chaleur à travers la coque extérieure en céramique du résistance et sa charge. Mais une telle résistance ne peut pas supporter plusieurs fois une surcharge à court terme. La résistance R2 est nécessaire au bon fonctionnement du triac VS2. Comme vous le savez, pour que le triac se ferme, la différence de potentiel entre ses électrodes 1 et 2 doit devenir nulle. Cependant, cela ne se produit pas lorsque le triac fonctionne sur un pont redresseur avec un condensateur de lissage de grande capacité. Cet effet élimine la résistance R2. Sa résistance peut être dans de larges limites, mais si elle est trop grande, le triac cesse de se fermer à la fin de chaque demi-cycle. La partie numérique de l'appareil se compose d'un oscillateur maître sur la puce DA1, d'un distributeur d'impulsions sur le compteur Johnson DD1, d'un générateur de séquence d'impulsions triphasé sur les éléments 3OR de la puce DD2, de trois pilotes en demi-pont DA3-DA5 et six interrupteurs sur les transistors à effet de champ VT1-VT6, formant un pont triphasé. La fréquence des impulsions générées par la puce XR2206CP (DA1) est déterminée par une relation simple F = 1/(R C1), où R est la somme de la résistance de la résistance fixe (l'une de R3-R5 sélectionnée par le commutateur SA1.1 couplé avec SA1.2) et la résistance d'entrée de la résistance variable R1. Notez que cette fréquence doit être égale à six fois la fréquence de la tension de sortie triphasée. Dans un enregistreur pour enregistrement sonore mécanique, le disque doit avoir trois vitesses de rotation fixes - 78, 45 et 33 1/3 tr/min, et pour cela, compte tenu du rapport de démultiplication du mécanisme, son moteur doit être alimenté par un trois -tension de phase avec une fréquence de 18,52, 10,68 et 7,917, respectivement.Hz. La fréquence de l'oscillateur du convertisseur doit être six fois supérieure à ces valeurs - 111,2, 64,1 et 47,5 Hz. C'est pour ces fréquences que le diagramme montre les valeurs des résistances R3-R5 (de la série standard E96). Dans le même temps, il est pris en compte qu'une résistance variable R1 est connectée en série avec eux, dont la résistance en position médiane est de 3,4 kOhm. Avec lui, vous pouvez régler avec précision la vitesse du disque par des marques stroboscopiques sur la jante. Les diodes VD3-VD5, ainsi que les condensateurs C10-C12, forment des circuits d'amorçage pour alimenter les pilotes des transistors à effet de champ clés "supérieurs" d'un pont triphasé, et les résistances R12-R17 limitent le courant d'impulsion des grilles des transistors VT1-VT6. Le fait est que les puissants transistors à effet de champ ont une capacité d'entrée de l'ordre de milliers de picofarads. Pour éviter un très grand courant de recharge de cette capacité, les résistances mentionnées servent. Pour limiter efficacement le courant, la résistance de ces résistances doit être la plus grande possible, mais une augmentation excessive retarde les processus de commutation des transistors, ce qui entraîne une consommation électrique inutile pour les chauffer. La puissance que le convertisseur peut fournir à la charge est déterminée par la puissance du redresseur et la qualité de l'évacuation de la chaleur des transistors VT1-VT6. Dans la conception décrite, un dissipateur thermique du processeur Pentium a été utilisé, capable de dissiper environ 30 watts de puissance lors du soufflage. Cela signifie que jusqu'à 1000 watts de puissance peuvent être transférés à la charge. En sélectionnant les valeurs des éléments dont dépend la fréquence de l'oscillateur maître, la fréquence de la tension générée peut être modifiée sur une large plage, limitée uniquement par les capacités du moteur alimenté. De plus, pour chaque valeur de fréquence, il est nécessaire de régler la tension d'alimentation optimale du moteur en sélectionnant la résistance du circuit déphaseur du contrôleur triac d'une telle résistance à laquelle le moteur fonctionne sans surchauffe. L'apparence du convertisseur assemblé est illustrée à la fig. 2. Étant donné que les éléments du convertisseur sont galvaniquement connectés au réseau 230 V, lors de l'utilisation de celui-ci, des mesures de sécurité électrique doivent être respectées, qui peuvent être trouvées dans [3].
En l'absence d'une puce de générateur de fonctions XR2206CP, l'oscillateur maître peut être construit selon un circuit typique sur une minuterie intégrée NE555 ou son homologue domestique KR1006VI1. Au lieu de la puce CD4075BE, vous pouvez installer le K561LE10 (trois éléments 3OR-NOT). Malheureusement, il n'y a pas d'analogue domestique du pilote IR2111. Selon le principe décrit, il est facile de construire non seulement un convertisseur triphasé, mais également un convertisseur biphasé. Il suffit de changer le circuit du conformateur de séquences d'impulsions selon fig. 3. L'élément de puce DD2.3, la puce DA5, les transistors VT5 et VT6 et les composants associés ne sont pas utilisés dans ce cas.
Il est pratique de sélectionner les résistances R7-R9 dans un contrôleur triac en incluant un ampèremètre CC dans le circuit de charge d'un redresseur réglable. Le courant consommé du redresseur, à n'importe quelle vitesse de l'arbre du moteur, ne doit pas différer de plus de 10% de sa valeur à la fréquence et à la tension nominales du moteur. littérature
Auteur : V. Hitsenko
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