Разрабатываю частотник.

Всем Привет!!!

После 8 лет плотной работы с частотными преобразователями различных фирм решил я немного побаловаться. И попробовать разработать и изготовить частотный преобразователь для трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Мощностью около 3 кВт. Собственно никаких коммерческих целей я не преследую. В основном чисто академический интерес. Структурная схема частотника представляет собой классическую схему двойного преобразования. Процессор блока управления разумеется STM32. По ходу выполнения проекта буду выкладывать записи в своем блоге на этом сайте. Та часть проекта которая относится к силовой части опубликую в разделе "Силовая электроника", управление в разделе "STM32".
Так же по ходу написания блога буду проводить обобщение своего опыта работы с частотниками различных фирм производителей и различных сфер применения.

Что уже сделано.
На данный момент разработаны и изготовлены платы следующих частей частотника:
- Трехфазный неуправляемый выпрямитель.
- Трехфазный инвертор.
- Блок питания для драйвера силовой части и блока управления.
В скором времени выложу подробное описание со схемами.

Что предстоит сделать (доделать).
- Плату блока управления.
- ПО для микроконтроллера блока управления.
Вот здесь будет самое интересное, учитывая что теория электропривода представляет собой "мозговзрывной матан".

Вопросы можно?

"Процессор блока управления разумеется STM32"

По каким критериям делался выбор?

0

Буквально недавно проскакивала тема с подобным устройством. Там автор на PIC сделал управление двигателем для пилорамы. Вкусности разные типа плавного пуска и защиты.
Что-то не могу найти тему.
Кому попадется статья - киньте ссылку

0

Критерии использования STM32.

1) Наличие 6 канального ШИМ на борту с входом аварийной блокировки.

2) Возможность программного задания значения "dead-time".

3) Возможность настройки таймера на работу с инкрементальным энкодером.

3) Наличие 12 битного АЦП для измерения значений датчиков тока фаз U и V.

4) Наличие модуля DSP на борту, т.к возможно придется его задействовать.

5) Наличие CAN модуля, в будущем планируется использовать CAN шину для связи с внешним миром.

6) Ну и общие, производительность\объем памяти\цена\доступность.

А другие процы на ARM ядре не рассматривались? Или не на ARM ядре? Много камней богатых на периферию.

Упоминание DSP в плане использования в частотнике, для чего например?

0

Сообщение от Povit74 Критерии использования STM32.

я бы еще добавил пункты:
7) есть библиотека векторного управления
8) низкая цена и хорошая доставабельность
9) пин-совместимость между большинством семейств (за исключением F3xx с дельта-сигмой). не успевает F103, воткнули F407
10) хорошая поддержка сообществом
11) обещание выпуска 10 лет - это камень в огород атмел :)
12) доступные средства программирования и отладки

хотя по большому счету выбор камня не критичен, например, данфос делает плавные пуски на пик16. сложность конечно несравнима.
ну и имхо, основная проблема это силовуха + алгоритмы. ну цена ошибки достаточно феерична :) и высока

Сообщение от Sthuthu Буквально недавно проскакивала тема с подобным устройством. Там автор на PIC сделал управление двигателем для пилорамы. Вкусности разные типа плавного пуска и защиты. Что-то не могу найти тему. Кому попадется статья - киньте ссылку

http://rodyokot.ru/circuit/digital/security/31/

Сообщение от fr0stir А другие процы на ARM ядре не рассматривались? Или не на ARM ядре? Много камней богатых на периферию.

Рассматривалось много вариантов, однако в итоге исходя из нищебродского существования финансовых возможностей, был выбран STM32. Тем более, как я уже и говорил проект не предусматривает окупаемости.

Сообщение от fr0stir Упоминание DSP в плане использования в частотнике, для чего например?

Для реализации алгоритмов экстраполяции профиля в режиме позиционирования привода.
Есть у меня некоторые опасения, по поводу того что, при дальнейшем развитии проекта, в будущем возможно будет
использоваться и позиционирование. Но я надеюсь что до этого не дойдёт, и я откажусь от этой глупой затеи.
Но так, на всякий случай.

А что аппаратных контроллеров не хватает?

Вот еще ветка:
http://www.chipmaker.ru/topys/121266/

Сообщение от Oxford А что аппаратных контроллеров не хватает?

Как уже было сказано мною ранее, данный частотник делается исключительно в академических целях.
Т.е это своего рода стэнд по приводной технике, и в нем должна быть возможность самостоятельной реализации
алгоритмов управления электродвигателем. С целью максимально возможного понимания методов управления
электродвигателем. Это главная причина, ну и к тому же аппаратные контроллеры для управления электродвигателями
имхо стоят дороже.

какой IGBT драйвер предполагается?

набрел недавно на такое- IRS2330S, это 6-ти канальный драйвер IGBT (3 верхнего, 3 нижнего плеча- читай, для трехфазки), ток одного выхода 400 мА, без опторазвязки, dead-time вроде умеет. Сообщество, никому не знакома эта микра?

0

Сообщение от Povit74 Сообщение от fr0stir Упоминание DSP в плане использования в частотнике, для чего например?

Для реализации алгоритмов экстраполяции профиля в режиме позиционирования привода.
Есть у меня некоторые опасения, по поводу того что, при дальнейшем развитии проекта, в будущем возможно будет
использоваться и позиционирование. Но я надеюсь что до этого не дойдёт, и я откажусь от этой глупой затеи.
Но так, на всякий случай.

Это типа реализация шаговика? Или нет?

0

Сообщение от hixFF какой IGBT драйвер предполагается?

Для каждого из 6 IGBT транзисторов собран свой драйвер на связке из оптопары TLP250 и микросхемы драйвера TC4420.
Кстати, микросхему TC4420 мне посоветовал использовать один друг который занимается усилителями "класса D".
Чуть позже я выложу схемы в своем блоге, немного подредактирую.

Сообщение от hixFF набрел недавно на такое- IRS2330S, это 6-ти канальный драйвер IGBT (3 верхнего, 3 нижнего плеча- читай, для трехфазки), ток одного выхода 400 мА, без опторазвязки, dead-time вроде умеет. Сообщество, никому не знакома эта микра?

Да, микросхема хорошая, все необходимое есть на борту, но у нее максимум 600В в силовой части. Это микросхема скорее всего для частотников питающихся от однофазной сети. А у меня уже собран трехфазный выпрямитель, на выходе 540В постоянки а значит мне нужно на 1200В. Подобные микросхемы используются в частотниках от "LENZE" только там IR2233J на 1200В.

Сообщение от fr0stir Это типа реализация шаговика? Или нет?

Для серводвигателя.

Интересная тема, цепляюсь =) Сам все облизываюсь заняться, но руки никак не дойдут...
Начать планируете с U/f управления, или сразу векторное?

0

Сообщение от M1X Начать планируете с U/f управления, или сразу векторное?

Да. Буду идти по нарастающей. Начну с U/f затем векторное управление. Дальше посмотрю как будет развиваться проект, возможно дойду и до "motion control". Поэтому в аппаратной части стараюсь заложить как можно больший функциональный ресурс что бы потом не переделывать.

Ясн, а ток в фазах чем планируется мерять?

0

Сообщение от M1X Ясн, а ток в фазах чем планируется мерять?

Ток в фазах буду измерять при помощи датчиков тока "LA25-NP" производства "LEM".

http://pdf.datasheetcatalog.som/datashe ... A25-NP.pdf

Год назад мы покупали партию (20 штук) таких датчиков в ООО «ЛЕМ Россия» (ТВЕЛЕМ) для ремонта частотников.
Так что в запасе есть, буду их использовать.

Ясно =) Дорогие игрушки, зато удобно...

0

Меньше мечтать, больше делать.