Контроллер ДПТ

[awpe]

Доброго времени суток,

есть древний коллекторный ДПТ, 56кВт, 140А, 440В, 1870об/мин, тахогенератор (два толстых провода питания). Двигатель установлен на старом экструдере пластиков. Электрошкаф в 00х поменяли, оставив там старую систему управления двигателем(производитель с 90го года не существует), и здоровенный дроссель. Она включала в себя несколько потенциометров на самой панели(видимо какие то коэфициенты), два больших потенциометра вне корпуса внутри шкафа и один для оборотов на панели управления.

Система не рабочая, обороты не регулируются, двигатель стартует сразу на максимальных оборотах. Система аналоговая, куча дискретных компонентов, несколько небольших трансформаторов внутри. Руководство компании где машину использовали последний раз 5 лет назад, до того как поставить на склад, сообщило, что электрик который машину обслуживал уже умер. Документов по системе у компании нет, в сети по ней разумеется тоже ничего нет.

Запуск машины не горит, в крайнем случае туда встанет менее мощный асинхронник с ПЧ, но я решил поиграть с уравлением.

Собственно управление, я так понимаю, тиристорное, igbt транзисторов на такие токи и напряжения в лохматых годах не было.

Хочу узнать - дроссель на входе стоял, чтобы поправить коэффициент мощности, который был не высокий из-за включения тиристоров не от 0В, а возможно сразу на высоком значении амплитуды напряжения (в смысле тиристоры включают с запаздыванием, т.к. тиристоры которые можно выключать стоят дорого)?

Меня не интересует рекуперация энергии, нужно только управление скоростью. Думал какой нибудь МК типа attiny(те, что с АЦП) приспособить на включение тиристоров с необходимым запаздыванием. Обратная связь по току, и по скорости (тахогенератор на энкодер поменяю, благо их много бесхозных).

В процессе анализа задачи, меня беспокоило наличие дросселя, я помню, что у компьютерных БП тоже ставили дроссели, чтобы ток от напряжения не сильно по фазе отличался, но это было много хуже, чем предварительный преобразователь (активный PFC).

Так же я просмотрел предложения тиристоров на рынке (если не найду инфу по тем, что сейчас установлены), к моему удивлению, блок с двумя igbt нужной мощности стоит почти так же, как и блок тиристоров, естественно задался вопросом - может Н мост и ШИМ управление будут лучше с точки зрения коэффициента мощности? Т.е. схема была бы такой - диодный мост, большая ёмкость, Н мост.

Но усмотрел проблему - когда ключ моста закроется, ток будет некоторое время бежать через диод в сторону конденсатора, а значит теоретически можно превысить напряжение пробоя обкладок конденсатора, или короткие импульсы на это не влияют?

[nikirk2]

А что, обязательно нужно от старой системы управления избавляться? Любая система управления имеет номер по которому можно найти схему. Не хочется искать оригинальную схему? Так она как правило, повторяет один в один схему описанную в справочной литературе. Ну уж если хочется что то свое, тогда - дерзайте. И двух недель не прошло, делал старую систему управления мощным трехфазным сварочником на магнитных усилителях с трехфазным мостом. И разобрался и сделал и модернизировал с минимумом новых элементов. Старое проработало по сию пору, и проработает еще столько же. Так стоит ли копья ломать?

[awpe]

Ну во-первых руки чешутся А во-вторых прикладываю фотографии, я нашёл только историю завода, и несколько предложений по контрольным элементам(платам), никакой другой информации не обнаружил.

IMG_20160226_124655.jpg

IMG_20160226_124703.jpg

IMG_20160226_124821.jpg

[nikirk2]

Все подобные управляющие устройства построены по одной и той же схеме, трехфазный управляемый мост, берете с любого устройства использующего этот мост схему и ваяете, тем более что там и взаимодействие компонентов расписано.
Но если уж очень чешется, можно и по развлекаться.

[T-Duke]

Источник цитаты Собственно управление, я так понимаю, тиристорное, igbt транзисторов на такие токи и напряжения в лохматых годах не было.

Это очень вероятно.

Источник цитаты Хочу узнать - дроссель на входе стоял, чтобы поправить коэффициент мощности, который был не высокий из-за включения тиристоров не от 0В, а возможно сразу на высоком значении амплитуды напряжения (в смысле тиристоры включают с запаздыванием, т.к. тиристоры которые можно выключать стоят дорого)?

Уточните где стоит дроссель. По входу, или по выходу, перед двигателем?

Источник цитаты Так же я просмотрел предложения тиристоров на рынке (если не найду инфу по тем, что сейчас установлены), к моему удивлению, блок с двумя igbt нужной мощности стоит почти так же, как и блок тиристоров, естественно задался вопросом - может Н мост и ШИМ управление будут лучше с точки зрения коэффициента мощности? Т.е. схема была бы такой - диодный мост, большая ёмкость, Н мост.

Такое решение сразу губит коэфф мощности. Ибо ток от 50Гц сети будет потребляться узкими импульсами на писке синусоиды, когда напряжение после выпрямителя будет превышать напряжение на банке коненсаторов. Пока напряжение сетевой синусоиды не может на выходе выпрямителя создать напряжение превышающее напряжение на конденсаторе, диоды выпрямителя закрыты и заряда емкости не происходит. Только когда напряжение подходит к уровню напрядения на конденсаторе и превысит его, может открыться мост и начать заряжать емкость. А учитывая мощность

Источник цитаты 56кВт, 140А, 440В

Такая схема будет очень агрессивна с точки зрения КМ.

Правильное решение здесь ККМ на входе, затем банка конденсаторов, затем H-мост. Только в этом случае ток от сети будет потребляться правильно, и устройство не нарушит правил регулирующих КМ для мощных устройств. Кроме того в контроллер нужно встроить быстродействующие блоки защиты, чтобы не происходило дорогостоящих проблем с выгоранием силовой части.

Источник цитаты Но усмотрел проблему - когда ключ моста закроется, ток будет некоторое время бежать через диод в сторону конденсатора, а значит теоретически можно превысить напряжение пробоя обкладок конденсатора, или короткие импульсы на это не влияют?

Нет такого. Когда ключ на который подается ШИМ-сигнал закрывается (а это один из верхних ключей), энергия накопленная в индуктивности двигателя создает ток самоиндукции который протекает через один открытый нижний ключ и шунтирующий диод второго нижнего ключа. В сторону конденсатора ничего не бежит. Проблема пробоя возможна по другим соображениям. Если разводка платы выполнена неграмотно, с большой величиной паразитной индуктивности, то закрытие ключа дает колебательный выброс на коллекторе, или стоке ключа, в случае мосфетов. Этот выброс добавляется к напряжению питания. Кроме того выброс представляет собой ВЧ-колебательный процесс и является источником ЭМ помех. В правильно выполненной плате эти выбросы сведены к минимуму, плюс при необходимости используются снабберные цепи.

Разработать плату с нуля можно. Но это долго. Я год потратил на свой сервоконтроллер, хотя он и сложнее и трудоемкость проектирования больше, но в случае проектирования мощного ВВ устройства пусть даже на простом Н-мосте, трудностей тоже немало. Самое главное - высокое напряжение. Это сильно усложняет и удорожает процесс проектирования.

[chkmatulla]

Вы хотите слишком серьёзную задачу решить... Если нет знаний и опыта, Вам будет очень трудно. Может быть, проще восстановить оригинальное управление ? Там ведь наверное монтаж оригинальный ? И тиристоры похоже живые. Проблема видимо в блоке управления тиристорами... А дроссель стоит перед движком.

[T-Duke]

Вальтер, тут прозвучала идея о дросселе в качестве корректора КМ. Вот и спросил на всякий. Дроссель принято ставить после тиристорного выпрямителя. Перед ним я не встречал. Смысла в корректировке КМ дросселем я не вижу. Но кто знает, может немцы придумали какую-то хитрую схему? Хотя маловероятно. Дроссель 99% должен стоять перед мотором и сглаживать на нем пульсации выпрямленного тока.

[chkmatulla]

На таких мощностях их ставили и до тиристоров. А тот, о чём спрашивал ТС, скорее всего, для увеличения индуктивности, когда собственная индуктивность двигателя недостаточна.

[T-Duke]

А что дает установка дросселя до тиристоров? Ну если индуктивность не очень велика, то в момент открытия тиристора это несколько сгладит пиковый ток вначале. Если поставить тяжелую индуктивность на входе, то это разве что отвяжет сеть от тиристорного моста в плане помех. Получается, что-то вроде фильтра отсекающего гармоники идущие обратно в сеть. Только на входе ведь 3 фазы. Значит нужны 3 дросселя. Что-то тут не то. Индуктивность очень вероятно предназначена двигателю, а не сети.

Вообще интересный вопрос индуктивности перед мостом, лет 20 назад я бы им озадачился. А сейчас регулируемые выпрямители мне уже не интересны.

[chkmatulla]

На таких мощностях и напряжениях ставили дросселя ( мы их называли реакторами ) до мостов, для ограничения тока, после каждой группы тиристоров, в плюс и в минус, при встречно- параллельной схеме включения ( это если привод с реверсом ) уравнительные реакторы и в цепи якоря, сглаживающий реактор.