ساخت اینورتر 3 فاز برای کنترل دور موتور ac (شامل نقشه و سورس برنامه)

[aivhl]

پاسخ : ساخت اینورتر 3 فاز برای کنترل دور موتور ac (شامل نقشه و سورس برنامه)

با سلام،

جناب کی نژاد، با توجه به برداشتی که از فرمایشات جنابعالی درخصوص نحوه تولید مقادیر جدول Timer_Value ( فرکانس موج نهایی ) داشتم، فایل اکسل پیوست را جهت محاسبه مقادیر مزبور برای فرکانس های مختلف میکرو تهیه نموده ام. در صورت امکان بررسی و صحت آن را تائید فرمائید.

http://s3.picofile.com/file/7523762903/TIMER_tbl.xls.html

با تشکر

[طراح]

پاسخ : ساخت اینورتر 3 فاز برای کنترل دور موتور ac (شامل نقشه و سورس برنامه)

با توجه به زیاد بودن تعداد عددها، چند عدد را امتحان کردم که درست بودند. اما اعداد مورد نظر در هنگام اجرای برنامه باید یک واحد کاهش یابند و در رجیستر OCR مربوطه قرار بگیرند که در کد برنامه این عمل انجام شده است. همچنین تعداد نقاط سینوسی با افزایش فرکانس کاهش پیدا می کنند و با توجه به کاهش N از 256 به مقادیر کمتر (با افزایش فرکانس)، بهتر است یک ستون هم به تعداد نقاط سینوسی اختصاص یابد. همچنین متوجه نشدم سطر متناظر Timer OVF Frqx10 هم با توجه به متغیر بودن مقدار تایمر مربوط به چه شرایطی است.

[aivhl]

پاسخ : ساخت اینورتر 3 فاز برای کنترل دور موتور ac (شامل نقشه و سورس برنامه)

با توجه به زیاد بودن تعداد عددها، چند عدد را امتحان کردم که درست بودند. اما اعداد مورد نظر در هنگام اجرای برنامه باید یک واحد کاهش یابند و در رجیستر OCR مربوطه قرار بگیرند که در کد برنامه این عمل انجام شده است. همچنین تعداد نقاط سینوسی با افزایش فرکانس کاهش پیدا می کنند و با توجه به کاهش N از 256 به مقادیر کمتر (با افزایش فرکانس)، بهتر است یک ستون هم به تعداد نقاط سینوسی اختصاص یابد. همچنین متوجه نشدم سطر متناظر Timer OVF Frqx10 هم با توجه به متغیر بودن مقدار تایمر مربوط به چه شرایطی است.

با سلام،

این فایل اکسل بر اساس برنامه ای که خود شما ارائه فرمودید تهیه شده و قطعا اعداد مربوط به فرکانس کاری میکرو با 8 مگا هرتز درست و مطابق برنامه شماست.
ولی مسئله اینه که آیا برداشت من از نحوه محاسبه این اعداد درست بوده و با تغییر فرکانس کاری میکرو، اعداد بدست آمده درست هستند؟

برداشت من از متغییرهای موجود :
CPU Frq فرکانس کاری میکرو یا کریستال
Timer Prescaler مقسم فرکانس برای تایمر های تولید کننده PWM و فرکانس نهایی ( در اینجا Timer1 و Timer3 )
SIN Points در اصل رزولوشن PWM تولید شده
Timer OVF Frq. x10 فرکانس سرریز تایمرهای تولید کننده PWM

( در صورت امکان، فرمول محاسبه مقدار تایمر رو در فرکانس n بفرمائید )

----------------
چون ممکنه بنا به دلایلی مجبور به تغییر فرکانس کاری میکرو بشیم، این سوالات برام پیش آمده :
1 - با تغییر فرکانس کاری میکرو، فرکانس کریر هم تغییر خواهد کرد، این تغییرات در چه بازه ای قابل قبول هستند
2 - برای حفظ فرکانس نهایی موج های تولید شده، توجه به چه نکاتی ضروری است و نحوه محاسبه مقادیر تایمر فرکانس ( در اینجا Timer3 ) در فرکانس های مختلف کاری میکرو چگونه است

و اما سوال دیگر اینکه در صورت اقدام به تغییر رزولوشن PWM ، جواب این سوالات چیست؟

خلاصه اینکه، درخواست تحلیل پایه ای روش کار و عملکرد برنامه رو صرف نظر از عملکرد کلی سخت افزار که یک درایو موتور سه فاز خواهد بود را دارم. چون به نظر خودم، اگر لازم باشه این برنامه توسط هر کسی توسعه پیدا کنه و یا برنامه به نحوی نوشته بشه که برای اعمال تغییرات در رزولوشن PWM ، فرکانس کاری میکرو و یا موارد دیگر انعطاف پذیر باشد، دانستن دقیق این مطالب ضروری است.....

با سپاس

[طراح]

پاسخ : ساخت اینورتر 3 فاز برای کنترل دور موتور ac (شامل نقشه و سورس برنامه)

( در صورت امکان، فرمول محاسبه مقدار تایمر رو در فرکانس n بفرمائید )

----------------
چون ممکنه بنا به دلایلی مجبور به تغییر فرکانس کاری میکرو بشیم، این سوالات برام پیش آمده :
1 - با تغییر فرکانس کاری میکرو، فرکانس کریر هم تغییر خواهد کرد، این تغییرات در چه بازه ای قابل قبول هستند
2 - برای حفظ فرکانس نهایی موج های تولید شده، توجه به چه نکاتی ضروری است و نحوه محاسبه مقادیر تایمر فرکانس ( در اینجا Timer3 ) در فرکانس های مختلف کاری میکرو چگونه است

و اما سوال دیگر اینکه در صورت اقدام به تغییر رزولوشن PWM ، جواب این سوالات چیست؟

جدولی از نقاط متناظر شکل موج سینوسی با فاصله زمانی مشخصی خوانده شده و در رجیسترهای compare تایمر تولید کننده pwm قرار می گیرد. درجه آزادی برای تعیین فرکانس سینوسی شامل موارد زیر است:

1- تعداد نقاط سینوسی
2- فرکانس وقوع وقفه تایمری که به عنوان مبنای زمانی خواندن جدول بکار می رود که آن هم به فرکانس اسیلاتور میکروکنترلر و مقدار Prescaler و مد تایمر و حداکثر مقدار آن در هر سیکل شمارش بستگی دارد. در این پروژه ابتدا CTC و بعد به دلیل مشکلات بوجود آمده در هنگام تغییر فرکانس، Fast pwm برای مد تایمر انتخاب شده است. تعداد نقاط جدول هم متغیر است.
بر این اساس فرکانس سینوسی برابر فرکانس وقفه تایمر تقسیم بر تعداد نقاط سینوسی خواهد بود و اعداد جدول هم بر همین مبنا محاسبه شده است. در مورد متغیر بودن تعداد نقاط سینوسی، در فرکانس های بالاتر لازم است که مقدار نقاط جدول کاهش یابد تا فرکانس های مورد نظر با پله پرش 0.1 هرتز قابل تحقق باشند. اگر یک راه حل کلی برای فرکانس های مختلف اسیلاتور مورد نظر شما باشد، باید با نوشتن یک نرم افزار High level در زبان هایی مثل C یا BASIC و مانند آن، تمام اعداد به ازای فرکانس مورد نظر و N های مختلف تست شود و بهترین نتیجه بصورت فایلی ذخیره سازی شود. ( برای این پروژه هم احتمالا همین روش را پیاده سازی کرده ام).

اما انتخاب فرکانس Carrier به دقت (Resolution) انتخاب شده برای PWM و فرکانس اسیلاتور تولید کننده PWM بستگی دارد و این فرکانس در منابع معتبر در محدوده 3 تا 15 کیلوهرتز برای درایورهای موتور ذکر شده است. با کاهش این فرکانس صدای نامطلوب صوتی توسط موتور ایجاد می شود(موتور مانند یک بلندگو عمل می کند) و با افزایش فرکانس کریر، تلفات سوئیچ های قدرت بالا می رود. در منبعی بهترین فرکانس که تعادلی بین ایجاد صدای نامطلوب موتور در طیف صوتی و تلفات سوئیچ های قدرت را برقرار کند، حدود 6 کیلوهرتز ذکر شده بود. در رابطه با موارد مطرح شده اگر همچنان ابهامی وجود دارد، آن را مطرح کنید.

[polestar]

پاسخ : ساخت اینورتر 3 فاز برای کنترل دور موتور ac (شامل نقشه و سورس برنامه)

با سلام

میدونم کمی عجیبه و نیابد این موضوع رو اینجا مطرح کنم ولی چون از سورس این پروژه و راهنمایی های اقای کینژاد در ساخت این برد استفاده کردم گفتم اینجا بودنش خالی از لطف نیست
>>البته چون نمیخوام بحث منحرف بشه "در صورتی که در موردش سوالی باشه در یک تاپیک جدا مطرح کنید"<<

بنده با استفاده از مطالب این تاپیک و راهنمایی های استاد بنده اقای کینژاد تونستم درایور 60 امپری موتور براشلس رو به صورت کاملا عملی طراحی کرده و بسازم





به همین سادگی :nice:

[aivhl]

پاسخ : ساخت اینورتر 3 فاز برای کنترل دور موتور ac (شامل نقشه و سورس برنامه)

جدولی از نقاط متناظر شکل موج سینوسی با فاصله زمانی مشخصی خوانده شده و در رجیسترهای compare تایمر تولید کننده pwm قرار می گیرد. درجه آزادی برای تعیین فرکانس سینوسی شامل موارد زیر است:

1- تعداد نقاط سینوسی
2- فرکانس وقوع وقفه تایمری که به عنوان مبنای زمانی خواندن جدول بکار می رود که آن هم به فرکانس اسیلاتور میکروکنترلر و مقدار Prescaler و مد تایمر و حداکثر مقدار آن در هر سیکل شمارش بستگی دارد. در این پروژه ابتدا CTC و بعد به دلیل مشکلات بوجود آمده در هنگام تغییر فرکانس، Fast pwm برای مد تایمر انتخاب شده است. تعداد نقاط جدول هم متغیر است.
بر این اساس فرکانس سینوسی برابر فرکانس وقفه تایمر تقسیم بر تعداد نقاط سینوسی خواهد بود و اعداد جدول هم بر همین مبنا محاسبه شده است. در مورد متغیر بودن تعداد نقاط سینوسی، در فرکانس های بالاتر لازم است که مقدار نقاط جدول کاهش یابد تا فرکانس های مورد نظر با پله پرش 0.1 هرتز قابل تحقق باشند. اگر یک راه حل کلی برای فرکانس های مختلف اسیلاتور مورد نظر شما باشد، باید با نوشتن یک نرم افزار High level در زبان هایی مثل C یا BASIC و مانند آن، تمام اعداد به ازای فرکانس مورد نظر و N های مختلف تست شود و بهترین نتیجه بصورت فایلی ذخیره سازی شود. ( برای این پروژه هم احتمالا همین روش را پیاده سازی کرده ام).

اما انتخاب فرکانس Carrier به دقت (Resolution) انتخاب شده برای PWM و فرکانس اسیلاتور تولید کننده PWM بستگی دارد و این فرکانس در منابع معتبر در محدوده 3 تا 15 کیلوهرتز برای درایورهای موتور ذکر شده است. با کاهش این فرکانس صدای نامطلوب صوتی توسط موتور ایجاد می شود(موتور مانند یک بلندگو عمل می کند) و با افزایش فرکانس کریر، تلفات سوئیچ های قدرت بالا می رود. در منبعی بهترین فرکانس که تعادلی بین ایجاد صدای نامطلوب موتور در طیف صوتی و تلفات سوئیچ های قدرت را برقرار کند، حدود 6 کیلوهرتز ذکر شده بود. در رابطه با موارد مطرح شده اگر همچنان ابهامی وجود دارد، آن را مطرح کنید.

با سلام،

با توجه به فرمایشات جناب کی نژاد، موارد رو یکبار دیگه بررسی کردم و متوجه شدم که خوشبختانه برداشت های قبلی ام کاملا با توضیحات ایشان منطبق هستند :nerd:

لذا فایل اکسل مزبور رو ( که در پوشه Doc قرار داره ) تکمیل کردم، به نحوی که اطلاعات درج شده در ستون D رو در صفحه Sheet1 در 10ستون ثبت میکنه تا امکان کپی کردن اطلاعات در یک هدر فایل وجود داشته باشه .....

در همین راستا، تغییراتی جزئی در فایل های اصلی پروژه SPWM ایجاد شده تا در صورت اعمال تغییر در فرکانس کاری میکرو، با حداقل تغییرات لازم در فایل های پروژه ( در حال حاضر، 3 پارامتر ) امکان سوئیچ به حالت جدید وجود داشته باشه .....

هدر فایل TIMER_tbl_14.7.h ( که در پوشه SPWM قرار داره ) بر اساس فرکانس کاری 14.7456MHz میکرو و با استفاه از اکسل یاد شده، ایجاد و موضوع فوق در محیط پروتئوس کاملا تست شد که موفقیت آمیز بود .... :mrgreen:

هگز های مربوطه ( با کریستال 8MHz ) که در محیط های کدویژن و WinAVR کامپایل و تست شده اند هم در پوشه Prepared HEX قرار دارند.

( جهت بررسی های دقیق تر در پروتئوس، استفاده از فایل elf یا cof مناسب تر خواهد بود. )

http://s3.picofile.com/file/7535548709/SPWM33_5.rar.html

[n340]

پاسخ : ساخت اینورتر 3 فاز برای کنترل دور موتور ac (شامل نقشه و سورس برنامه)

دوستان من در اولین تلاش برای استارت کار
فقط برد پاور رو به برق 220 متصل کردم
فیوزی که در سر راه قرار داده بودم پرید
و در تست های که انجام دادم IGBT های Q9 و Q6 بین کلکتور و امیتر و بیس اتصال برقرار شده بود و از قرار معلوم سوخته
نقشه هارو چندباری چک کردم ،فقط Z filter را در مدار قرار ندادم
مابقی مانند نقشه پست اول هست
کسی مشکل این چنینی داشته؟

---

اضافه شده در تاریخ :
در دومین تلاش و تعویض IGBT های سوخته (البته یکیش رو عوض کردم و دومی رو نداشتم که بزارم پس فقط بازش کردم)
ابتدا برق 15 ولت رو متصل کردم تا IRF2132 روشن بشه و در گام بعدی برق 220 ولت رو متصل کردم
ولتاژ DC میشه و مدار بی مشکل روشن میشه ولی خروجی نداره برق خروجی جهت موتور
متاسفانه اسکوپ الان دسترسی ندارم تا خروجی مدار کنترل رو ببنیم ولی با اهم متر ولتاژ 5 ولت در سره تمامی خروجی های مدار داره
در برنامه اخر جناب طراح قسمتی بر مبنای فالت مدار ندیدم پس اون مدار رو قطع کردم
فقط چند موردی مولتی ترن بین زمین IGBT ها و زمین مدار 20K قرار دارم
مقاومت 1M چون موجود نداشتم 390k قرار دادم و دیودهایی که موازی این مقاومت ها بودند رو به دلیل نبود شماره و نبود در شماتیک دووم نزاشتم
اینم یه عکس

خب چطور میشه فهمید مشکل کجاست؟
سوال: بعد از اتصال برق کاره خاصی هم باید انجام داد غیر از چرخوندن مولتی ترن POT1?

[adelavr110]

پاسخ : ساخت اینورتر 3 فاز برای کنترل دور موتور ac (شامل نقشه و سورس برنامه)

خب چطور میشه فهمید مشکل کجاست؟
سوال: بعد از اتصال برق کاره خاصی هم باید انجام داد غیر از چرخوندن مولتی ترن POT1?

توصیه من اینه که بعد از مونتاژ مدار و اطمینان از اتصالات مدار ابتدا موتور رو وصل نکنید و توسط اسکوپ سیگنالهایی که توسط میکرو ارسال میشود رو تعقیب کنید و طبقه به طبقه جلو برید تا به طبقه آخر برسید در صورتی که این سیگنالها رو فیلتر کنی سینوسی کامل باید بیرون بیاد برای جلوگیری از خرابی قطعات (در صورت اشکال احتمالی در مدار) په جای ولتاژ 220 ولت ابتدا توسط یک ترانس مثلا در حد 20 تا 30 ولت از صحت مدار اطمینان پیدا کنید و سپس 220 ولت رو وصل کنید و پس از جواب گرفتن موتور رو وصل کنید

[polestar]

پاسخ : ساخت اینورتر 3 فاز برای کنترل دور موتور ac (شامل نقشه و سورس برنامه)

توصیه من اینه که بعد از مونتاژ مدار و اطمینان از اتصالات مدار ابتدا موتور رو وصل نکنید و توسط اسکوپ سیگنالهایی که توسط میکرو ارسال میشود رو تعقیب کنید و طبقه به طبقه جلو برید تا به طبقه آخر برسید در صورتی که این سیگنالها رو فیلتر کنی سینوسی کامل باید بیرون بیاد برای جلوگیری از خرابی قطعات (در صورت اشکال احتمالی در مدار) په جای ولتاژ 220 ولت ابتدا توسط یک ترانس مثلا در حد 20 تا 30 ولت از صحت مدار اطمینان پیدا کنید و سپس 220 ولت رو وصل کنید و پس از جواب گرفتن موتور رو وصل کنید

با سلام
به موارد فوق یک نکته رو هم اضافه میکنم تا دوباره از سوختن IGBT ها جلو گیری بشه
در تست هاتون برای محدود کردن جریان و کم کردن ولتاژ ورودی یک عدد لامپ 100W التهابی رو با ورودی تغذیه 220 ولت سری کنید تا جریان از یه حدی بالاتر نره

به همین سادگی :nice:

[طراح]

پاسخ : ساخت اینورتر 3 فاز برای کنترل دور موتور ac (شامل نقشه و سورس برنامه)

اخیرا به دو مسئله برخورد کرده ام که ممکن است باعث عملکرد نادرست درایور و حتی سوختن آن شود که آن را برای دوستان ذکر می کنم. مورد اول اینکه مشاهده شد که 6N137 در صورتی که دارای خازنی در نزدیکترین فاصله بین VCC و GND نباشد، بعضی مواقع نوعی نوسان ناخواسته در خروجی آن ایجاد می شود که شکل موج را خراب می کند و این امر باعث حرکت با ضربان موتور و جریان کشی بیش از حد می شود. مسئله بعدی این است که به هیچ وجه در شرایطی که IC درایور قدرت مانند IR2130 در سوکت خود قرار ندارد، نباید تغذیه بخش قدرت وصل شود. در غیر اینصورت در مواردی به دلیل روشن شدن ناخواسته سوئیچ ها، آسیب جدی به آنها وارد می شود.

[mousivand]

پاسخ : ساخت اینورتر 3 فاز برای کنترل دور موتور ac (شامل نقشه و سورس برنامه)

با سلام
می خواستم یک مدار کنترل سرعت برای یک موتور تکفاز 1.5 کیلووات از نوع خازن دایم بسازم، نوع موتور القایی است فقط خازن در تمام مدت زمان کار موتور در مدار است.
2 تاسوال داشتم:
1- آیا برای تکفاز کردن این اینورتر بایستی کلیدها رو به صورت H دربیارم و نحوه فرمان دهی به کلیدها رو کمی تغییر بدم، این کافیست؟
2-آیا برای کنترل سرعت این موتور می شود از اینورتر تکفاز استفاده کرد؟

[طراح]

پاسخ : ساخت اینورتر 3 فاز برای کنترل دور موتور ac (شامل نقشه و سورس برنامه)

1- آیا برای تکفاز کردن این اینورتر بایستی کلیدها رو به صورت H دربیارم و نحوه فرمان دهی به کلیدها رو کمی تغییر بدم، این کافیست؟
2-آیا برای کنترل سرعت این موتور می شود از اینورتر تکفاز استفاده کرد؟

در مورد موتورهای تک فاز مشاهدات شخصی من نشان می دهد که به خوبی موتور های سه فاز قابل کنترل دور نیستند و محدوده تغییرات سرعت آنها بعضا بسیار محدودتر است. اما صرف نظر از این مسئله، در طرح مذکور از نظر سخت افزاری به جای 6 سوئیچ از 4 سوئیچ می توانید استفاده کنید و یکی از بازوها را حذف کنید. از نظر pwm سینوسی در اینحالت لازم نیست دو سینوسی دارای اختلاف فاز 120 درجه باشند و برای افزایش دامنه می توان اختلاف فاز 180 درجه را اعمال کرد.

[r.moini]

پاسخ : ساخت اینورتر 3 فاز برای کنترل دور موتور ac (شامل نقشه و سورس برنامه)

سلام مهندس کی نژاد.من مدتی هست که کل ارسالهای موضوعات اینورتر رو مطالعه میکنم.2 تا سوال داشتم البته ببخشید که خارج از بحث شما دوستانه
1.به نظرتون با IGBT به شماره GT30J322 و استفاده از MC3PHAC موتور با چه توانی قابل راه اندازی هست؟؟(با فرض استفاده از قطعات قدرت مناسب)
2.تو یکی از پست ها فرمودید که برای موتور 3 اسب به بالا به ورودی 3 فاز نیاز داریم،دلیلش رو میشه توضیح بدید؟؟
ممنون

[B2]

پاسخ : ساخت اینورتر 3 فاز برای کنترل دور موتور ac (شامل نقشه و سورس برنامه)

با اجازه اساتید
1. در صورت راه اندازی صحیح این ایجیبیتی قادر است تا توان 2.2 کیلووات مورد استفاده قرار گیرد.(البته در تکفاز)
2.به دلیل انکه پیک جریان از پیک جریان مجاز در تکفاز بیشتر خواهد شد.البته تا توان 3/7 کیلووات هم برای برق تکفاز در بازار موجود میباشد که به شرط عدم استفاده از بار نامی کار خواهد کرد.(چنانکه شرکت ایمن تابلو اینورترهای تکفاز خود را تا توان 4 کیلووات به فروش میرساند)

[r.moini]

پاسخ : ساخت اینورتر 3 فاز برای کنترل دور موتور ac (شامل نقشه و سورس برنامه)

با تشکر از جواب دوست عزیز
2.2 کیلو وات یعنی یه موتوری که روی پلاکش تقریبا 5 6 آمپره(البته اینو به صورت تجربی میگم از روی موتورهایی که در دسترسم هست)در حالی که این igbt باید تا 30 آمپر رو بده!!!!
البته باید گفت متاسفانه این مدل که من 16500 تومان خریدم به احتمال زیاد بیشتر از 10 آمپر رو نده!!(از رو قیمتش میگم و اینکه حتما چینی و آشغاله) اما اگر بر فرض 30 آمپر میداد هم چرا 2.2 کیلو وات؟؟؟؟؟؟؟؟من تو کارخونه ای که دارن کار میکنم موتوری داریم 4 کیلو وات که 9.5 آمپر روی پلاک داره!!
ممنون