Circuito VFD de acionamento de frequência variável de fase monofásica

A publicação discute um circuito de acionamento de frequência variável monofásica ou um circuito VFD para controlar a velocidade do motor CA sem afetar suas especificações operacionais.

O que é um VFD?

Motores e outras cargas indutivas semelhantes não gostam especificamente de operar em frequências que podem não estar dentro de suas especificações de fabricação e tendem a se tornar muito ineficientes se forçados a fazê-lo em tais condições anormais.

Por exemplo, um motor especificado para operar em 60Hz pode não ser recomendado para operar em frequências de 50Hz ou outras faixas.

Isso pode produzir resultados indesejados, como aquecimento do motor, velocidades mais ou menos que as necessárias e consumo de energia anormalmente alto, tornando as coisas altamente ineficientes e reduzindo a degradação da vida útil do dispositivo conectado.

No entanto, os motores em operação sob diferentes condições de frequência de entrada geralmente se tornam uma compulsão e, nessas situações, um VFD ou circuito de acionamento de frequência variável pode ser muito útil.


Um VFD é um dispositivo que permite ao usuário controlar a velocidade de um motor CA, ajustando a frequência e a tensão da fonte de entrada de acordo com as especificações do motor.

Isso também significa que um VFD nos permite operar qualquer motor CA através de qualquer fonte CA disponível na rede, independentemente de suas especificações de voltagem e frequência, customizando adequadamente a frequência e a voltagem do VFD de acordo com as especificações do motor.

Isso normalmente é feito usando o controle fornecido na forma de um botão variável em escala com calibração de frequência diferente.

Fazer um VFD em casa pode parecer uma proposta difícil, no entanto, uma olhada no design sugerido abaixo mostra que a construção deste dispositivo útil (projetado por mim) não é tão difícil, afinal.

Operação em circuito

O circuito pode ser dividido basicamente em dois estágios: o estágio do controlador médio brige e o estágio do gerador lógico PWM.

O estágio do controlador de meia ponte usa o controlador de meia ponte IC IR2110, responsável pelo estágio de acionamento do motor de alta tensão, incorporando dois mosfets do lado alto e do lado baixo, respectivamente.

O IC do controlador, portanto, forma o coração do circuito, mas requer apenas alguns componentes para implementar essa função crucial.

No entanto, o IC acima precisaria de lógica alta e lógica de baixa frequência para conduzir a carga conectada à frequência específica desejada.


Esses sinais lógicos de entrada alto e baixo são convertidos em dados operacionais para o controlador IC e devem incluir sinais para determinar a frequência especificada, bem como PWMs em fase com a rede elétrica CA.

As informações acima são criadas por outro estágio, compreendendo um par de 555 circuitos integrados e um contador de décadas. IC 4017.

Os dois 555 ICs são responsáveis ​​por gerar os PWMs de onda senoidal modificada correspondentes à amostra de CA de onda completa derivada de uma saída de retificador de ponte reduzida.

O IC4017 funciona como um gerador lógico de saída de totem cuja frequência de frequência alternada se torna o parâmetro principal de determinação de frequência do circuito.

Essa frequência determinante é extraída do pino nº 3 do IC1, que também alimenta o pino de disparo IC2 e para criar os PWMs modificados no pino nº 3 do IC2.

Os PWMs de onda senoidal modificada são digitalizados nas saídas do 4017 IC antes de ligar o IR2110 para sobrepor a “impressão” exata dos PWMs modificados na saída do controlador de meia ponte e, finalmente, para o motor sendo operativo.

Os valores do potenciômetro Cx e 180k devem ser selecionados ou ajustados adequadamente para fornecer a frequência especificada correta para o motor.

A alta tensão no dreno lateral alto do mosfet também deve ser calculada e derivada adequadamente, retificando a tensão CA disponível após ser adequadamente aumentada ou abaixada conforme as especificações do motor.

A configuração acima determinará os volts corretos por Hertz (V / Hz) para o motor em particular.

A tensão de alimentação para os dois estágios pode ser convertida em uma linha comum, a mesma para a conexão à terra.

TR1 é um transformador reduzido de 0-12V / 100mA que fornece aos circuitos as tensões de alimentação operacionais necessárias.

O circuito controlador PWM


Você precisará integrar as saídas do IC 4017 no diagrama acima às entradas HIN e LIN no diagrama abaixo, adequadamente. Além disso, conecte os diodos 1N4148 indicados no diagrama acima às portas do MOSFET no lado inferior, conforme mostrado no diagrama abaixo.

O controlador de motor de ponte completo

Atualizar:

O design simples e simples do VFD discutido acima pode ser ainda mais simplificado e aprimorado usando uma ponte auto-oscilante completa IRS2453, como mostrado abaixo:

Aqui, o IC 4017 é completamente removido, pois o controlador de ponte completo é equipado com seu próprio estágio de oscilador e, portanto, nenhuma ativação externa é necessária para este IC.

Sendo um projeto de ponte completo, o controle de saída do motor tem uma gama completa de ajustes de zero a velocidade máxima.

A panela no pino 5 do IC 2 pode ser usada para controlar a velocidade e o torque do motor através do método PWM.

Para o controle de velocidade V / Hz, o Rt / Ct associado ao IRS2453 e o R1 associado ao IC1 podem ser ajustados respectivamente (manualmente) para obter os resultados apropriados.

Simplificando ainda mais

Se você achar que a seção de ponte completa é esmagadora, substitua-a por um circuito de ponte completa baseado em P, N-MOSFET, como mostrado abaixo. Esse driver de frequência variável usa o mesmo conceito, exceto na seção do driver de ponte completa que emprega MOSFETs de canal P no lado alto e MOSFETS de canal N no lado baixo.

Embora a configuração possa parecer ineficiente devido ao envolvimento de MOSFETs do canal P (devido à sua alta classificação RDSon), o uso de muitos P-MOSFETs paralelos pode parecer uma abordagem eficaz para resolver o problema de baixo RDSon.

Aqui, 3 MOSFETs são usados ​​em paralelo para dispositivos de canal P para garantir um aquecimento mínimo dos dispositivos, a par dos equivalentes de canal N.



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

Status (Não Revisado)

Se tiver algum erro coloque nos comentários

Mas se gostou compartilhe!!!



Veja mais

Axtudo
Axtudohttps://www.axtudo.com/
“Solidários, seremos união. Separados uns dos outros seremos pontos de vista. Juntos, alcançaremos a realização de nossos propósitos.” (Bezerra de Menezes)

Comentários

DEIXE UMA RESPOSTA

Por favor digite seu comentário!
Por favor, digite seu nome aqui

Captcha *Limite de tempo excedido. Por favor, complete o captcha mais uma vez.

Compartilhe


Últimos Posts

9 GADGETS DESTRUTIVOS E DE AUTODEFESA DE UM NOVO...

Vídeo - Para questoes relacionadas a direitos autorais, entre em contato conosco: [email protected] BRAIN TIME ▻ link➤https:goo.gl/1F9h4w 1. Yellow Jacket ... #GADGETS #DESTRUTIVOS...

VENHA PARTICIPAR DO MINI CURSO GRATUITO DE BOLOS CASEIROS!

Vídeo - link➤http:fabricadeboloscaseiros.com/grupovip.html 🔥 Que tal aprender a fazer deliciosos Bolos Caseiros a partir da cozinha da sua casa e criar um negócio lucrativo?...

Deu branco? O cérebro e a fase de recuperação...

Vídeo - Curso Inteligência: link➤https:arata.se/inteligencia Você está sentado em uma cadeira com uma prova na sua frente. A pergunta está lá e você sabe que...