Autor Tema: variador de frecuenia monofasico  (Leído 40513 veces)

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Desconectado Chaly29

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Re:variador de frecuenia monofasico
« Respuesta #60 en: 30 de Julio de 2016, 20:56:38 »
Hola cosmic, entonces tu necesitas de otro tipo de control de velocidad. El motor que posee esa turbina no es un monofásico, si no que es un motor del tipo universal, o sea con carbones (de poder trata de postear una foto).

Para comprobar lo que te digo, basta que le conectes una fuente de alimentación de 12V o más de corriente contínua, si el mismo gira (por supuesto lo hará a bajas RPM) es un motor con carbones. Pero ya me confirmaste que lo es por el tipo de arranque "fuerte" que tiene y por la cantidad de RPM que tiene, y si, es muy probable que tenga 18000 RPM o esté muy próximo. El motor que uso en mi fresadora CNC es de este tipo y lo e medido a 16500 RPM.

Y un variador de frecuencia aparte de ser muy complejo, no tiene sentido para controlar ese tipo de motores y tampoco lo controlaría de manera correcta (los controladores por variación de frecuencia son para motores con jaula de ardilla en su rotor). Con un simple dimmer es posible. De lo contrario también puedes hacerlo mediante corriente continua (rectificando, filtrando y controlando la tensión de red) y para hacerle un control de fase (un dimmer), por supuesto debes de usar un opto que no posea control de cruce por cero, de lo contrario no funcionaría de la manera correcta, tal como mencionas que te a pasado.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda. no puedes hacer control de fase con un opto que posea cruce por cero  ;-)

« Última modificación: 30 de Julio de 2016, 21:01:46 por Chaly29 »
La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

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Re:variador de frecuenia monofasico
« Respuesta #61 en: 30 de Julio de 2016, 21:11:19 »
Hola chaly.
El motor no es de escobillas, o carbones, en un tiempo lo destapé, y nada que ver con el tema, el de una aspiradora que tengo, esos si vienen de escobillas, o los de los taladros, que por cierto este si me trabajo bastante lineal con el.pic triac y cruce por cero, mas bien su circuiteria interna se parece a la de un ventilador con rodamientos y todo, este motor se usaba como extractor en un tunel, según la persona que me lo dio, pero bueno, mi tema es sea con este o con un ventilador de un soldador MMA TIG, que tambien tengo, y que es de inducción, pero muy buenas rpm probar el tipo de control. Para ver el comportamiento..igual foto, estoy sin cámara, celular bueno me lo robaron, pero buscare uno parecido por internet aver si lo subo, hasta depronto encuentro la referencia original.
« Última modificación: 30 de Julio de 2016, 21:16:24 por cosmic »

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Re:variador de frecuenia monofasico
« Respuesta #62 en: 30 de Julio de 2016, 22:02:29 »
Hola chaly.
En estos días me consigo quien tome una foto me la mande al correo y la subo, digo del motor..
Pero el caso que me lleva a todo esto más allá de si es viable, justificable y otras, es aprender bien el tema. simular probar con un motor otro y ver los resultados, como te digo es ocio, pero bien aprovechado.. :-/

Desconectado Chaly29

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Re:variador de frecuenia monofasico
« Respuesta #63 en: 31 de Julio de 2016, 01:36:04 »
Hola cosmic, te entiendo perfectamente la parte de experimentar, probar, etc. Y es por eso mismo que estoy tratando de dilucidar que tipo de motor es, porque los único que conozco capaces de llegar a esas RPM son los universales, pero tu me dices que tampoco es de ese tipo, por lo cual ya me tienes con una importante intriga  :D Y de ventilador definitivamente no es, ya que tendría máximo 3600 RPM y no poseen un arranque tan brusco como mencionas.

Volviendo al tema, pues si deseas probar, y no te molesta andar quemando componentes :mrgreen: tengo un diseño de circuito que introduciendo una señal senoidal (puede ser generada por un PIC) y una señal triangular (puede ser generada por un PIC o electrónica discreta) ya te entrega las señales PWM

El circuito es el siguiente:


* Variador.png
(8.74 kB, 1374x614 - visto 348 veces)


IC1A e IC1B conforman un rectificador de onda completa, el cual toma la señal senoidal y la rectifica dejando ambos semiciclos positivos. Esta señal está presente en el pin 2 de IC1

IC2 es un comparador, el cual toma la señal rectificada y la compara con la triangular de la entrada, entre ambas crean la señal de PWM para ambos semiciclos.

La señal senoidal también esta presente en IC5, el cual se encarga de "identificar" cada semiciclo para que posteriormente la electrónica digital separe los mismo de manera correcta.

IC7 es un flíp flop, el cual mantiene sus salidas 5 y 9 en alto mientras sus entradas 1 y 13 permanezcan en alto.

La señal PWM proveniente de IC2 ataca las compuertas IC4A e IC4B, las cuales en conjunto con el integrado inversor IC6 son las encargadas de separar ambos semiciclos de la señal PWM.

Como ambas salidas de los flip flop están en alto, IC4C e IC4D dejan pasar normalmente la señal de PWM, si en el circuito de protección se detecta un sobre nivel de corriente, el mismo deberá enviar un pulso bajo a las entradas 1 y 13 de los flip flop, el cual reaccionará colocando en bajo las salidas de los mismo y IC4C e IC4D bloquearán la salida del PWM hacia los mosfet por el resto del semiciclo.
Cuando un nuevo semiciclo comience, los flip flop recibirán por sus pines 3 u 11 un pulso alto, el cual los resetearía y nuevamente dejaría pasar la señal de PWM de manera normal.

En la salida de este circuito deberías de conectar los IR2110 de la manera acostumbrada.

Las señales necesarias para hacer funcionar este circuito son las siguiente:


* Triangular.PNG
(4.46 kB, 331x158 - visto 306 veces)


Una señal triangular o diente de sierra, la cual debe de ser del tipo unipolar (toda la señal sobre el nivel de 0V), con una tensión pico a pico de 5.5V y una tensión mínima de 0V en el pico inferior. La frecuencia de esta señal determinaría la frecuencia del PWM. Y la estabilidad de esta señal es fundamental para la calidad del PWM de salida


* Senoidal.PNG
(5.67 kB, 330x249 - visto 323 veces)


Una señal senoidal simétrica, con una tensión pico a pico máxima de 10V. La tensión de esta señal será proporcional a la recibida por el motor, y la frecuencia de esta será igual a la recibida por el motor, por lo tanto variado frecuencia y tensión de esta señal ya sería posible el control completo del motor.
Es fundamental que la tensión máxima de esta señal nunca sea superior a la máxima de la señal triangular, ya que esta pequeña superioridad en tensión de la señal triangular es la encargada de formar el death time del PWM, con el cual, en teoría evitaríamos que ambos mosfet de un mismo lado conmuten al mismo tiempo, con las consecuencias que ya conocemos.

Como verás el circuito no es tan complejo, pero si bien el mismo si complica el diseño de una PCB, pues facilita enormemente la programación del PIC, que en definitiva, lo único que tiene que hacer es crear una señal senoidal de la frecuencia y tensión deseada, y el resto de la electrónica se encarga de crear el PWM (que ahora puede tener varias decenas de KHz) y controlar puente H

Por otro lado, con unas pequeñas modificaciones, este mismo circuito puede controlar un puente H trifásico y ya conseguirías un variador para este tipo de motores.

Espero preguntas y comentarios.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

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Re:variador de frecuenia monofasico
« Respuesta #64 en: 31 de Julio de 2016, 15:10:00 »
Hola chaly. Por ahí armé un circuito parecido con fli-flop y operacionales alguna vez, pero mi idea es hacerlo con PIC. Pero gracias por el circuito. Me queda una pequeña duda al respecto, pues hasta ahora, estoy recogiendo sólo información.
Teniendo
Frecuencia Moduladora. 10KZ
frecuencia a Modular 60HZ
Periodo de la Moduladora a la mitad de esta :0,0002
Periodo de la F a modular: 0.00833333xx
Numero de Muestras para generar la seno : 41,6666xx
Esta tabla me cubre 6.624ms muy aceptable para un reloj del Microcontrolador a 4MZ

19,38,56,74,92 xxxxxxxxxxx
Cragando esto en el registro de 8 bits, serian pulsos de 19us, 38us,56us,,74us,92us etc.
ahora, este siendo el pulso alto del pin del pic, sea este a 1; debo repetir este mismo valor sease 19us para generar el periodo bajo de la señal en el pin del pic, o es el siguiente valor el cual da el tiempo bajo.
Aclaro. 19us, bsf, 19us, bcf. O 19us bsf y 38us bcf. Esta es la duda que me queda, aunque si repito el mismo valor, el período de la señal aumentara..
Aclaro

« Última modificación: 31 de Julio de 2016, 21:43:00 por cosmic »

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Re:variador de frecuenia monofasico
« Respuesta #65 en: 31 de Julio de 2016, 19:35:18 »
Hola cosmic

Teniendo
Frecuencia Moduladora. 10KZ
frecuencia a Modular 60HZ
Periodo de la Moduladora a la mitad de este :0,0002
Periodo de la F a modular: 0.00833333xx
Numero de Muestras para generar la seno : 41,6666xx
Esta tabla me cubre 6.624ms muy aceptable para un reloj del Microcontrolador a 4MZ

Frecuencia Moduladora. 10KZ
Frecuencia a Modular 60HZ
Periodo moduladora 1/10000 = 0.0001 seg
Periodo de (Fr 60Hz) = 1/60 = 0.01666 seg
Numero de muestras = 0.01666 / 0.0001 = 166.66

Periodo es el tiempo que le toma a cualquier forma de onda realizar una onda completa, por lo anto periodo es 1/Frecuencia de la señal. Por lo tanto los cálculos que realizaste no son correctos.

Por otro lado, no se de que tabla estás hablando y tampoco me doy cuenta de donde sacas el número 6.624 mseg. Y te aseguro que un micro funcionando ni a 100 MHz alcanzaría para todos los cálculos que debes de hacer.

19,38,56,74,92 xxxxxxxxxxx
Cragando esto en el registro de 8 bits, serian pulsos de 19us, 38us,56us,,74us,92us etc.
ahora, este siendo el pulso alto del pin del pic, sea este a 1; debo repetir este mismo valor sease 19us para generar el periodo bajo de la señal en el pin del pic, o es el siguiente valor el cual da el tiempo bajo.
Aclaro. 19us, bsf, 19us, bcf. O 19us bsf y 38us bcf. Esta es la duda que me queda, aunque si repito el mismo valor, el período de la señal aumentara..
Aclaro

Por ejemplo para este caso usaste una frecuencia de moduladora de 10000 KHz, el periodo de la moduladora es de 1/10000 = 100 useg. Por lo tanto cada 100 useg. debes de calcular en que ángulo de la señal senoidal te encuentras, que frecuencia estás generando en la senoidal de salida y en base a esa frecuencia y al angulo de la senoidal dondes estás, calcular el duty cycle del correspondiente pulso del PWM y luego crear el pulso en una salida.

Tu tienes confundidos los términos que conforman una señal PWM, te recomiendo los estudies. El periodo debe ser siempre el mismo para cumplir con lo de "moduladora de 10 KHz", y el duty cycle es el que modificas para generar lo de "modulada de 60 Hz"

Y el cálculo del duty cycle lo debes de hacer pulso a pulso, de lo contrario no cumplirás con los requisitos de salida.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

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Desconectado cosmic

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Re:variador de frecuenia monofasico
« Respuesta #66 en: 31 de Julio de 2016, 21:20:16 »
Hola charly.
No estoy confundido, PWM frecuencia fija ciclo útil variable. Ejemplo: señal de 50Hz con 15ms en alto y 5ms en bajo, sigue siendo los mismos 50HZ pero con un Ciclo util del 75% aprovechables. :)
« Última modificación: 31 de Julio de 2016, 21:55:13 por cosmic »

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Re:variador de frecuenia monofasico
« Respuesta #67 en: 31 de Julio de 2016, 22:51:41 »
Hola cosmic, me alegra que no exista confusión, porque en el mensaje tuyo anterior parecía que si lo había, aunque el mismo estaba y está un poco difícil de entender  :?

Pero bueno, si me entiendes no hay nada que aclarar.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

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Re:variador de frecuenia monofasico
« Respuesta #68 en: 24 de Noviembre de 2017, 10:02:29 »
La mayoría de variadores mantienen constante la velocidad del motor eléctrico mientras modifican la velocidad de la máquina por medio de un embrague mecánico, eléctrico o hidráulico. Los variadores electrónicos varían directamente la velocidad del motor. Para variar la velocidad de un motor es necesario cambiar el número de polos del motor, modificar su deslizamiento o variando la frecuencia de alimentación. El cambio de número de polos está limitado por los escalones fijos de velocidad que se obtienen. El control del deslizamiento se puede realizar variando el voltaje de alimentación al motor o empleando un rotor de resistencia variable, siendo ambos sistemas ineficientes y de altos costos operativos ó de mantenimiento. El método más eficiente de controlar la velocidad de un motor eléctrico es por medio de un variador electrónico de frecuencia.

El variador de frecuencia regula la frecuencia del voltaje aplicado al motor, logrando con ello modificar su velocidad. Sin embargo, se debe tener presente que el cambio de frecuencia debe estar acompañado por un cambio del voltaje aplicado al motor para no saturar el flujo magnético dentro del rotor.

En gran parte de las industrias mucho de los equipos necesitan de un sistema de alimentación trifásico, la idea de este proyecto esta centrado en la en la posibilidad de poder controlar la frecuencia a voluntad del operador y la posibilidad de poder generar un sistema trifásico en caso de que el usuario no disponga de este sistema de alimentación.
En lo anterior descrito se puede decir, que:

1. Muchos de estos equipos tienen un costo elevado siendo por esta razón muy difíciles de poder ser adquiridos por pequeñas empresas, micro empresarios, etc.

2. Con estas dificultades en cuanto a costo este tipo de personas tendría que darse a la tarea de tener que conseguir equipos que cumplan con las mismas características y que no tengan la necesidad de este tipo de insumos ó la posibilidad de poder conseguir recursos extras para poder adquirir este tipo de equipo.

3. En caso de no disponer de recursos extras el usuario tendría que buscar insumos, los cuales cumplan con sus expectativas a un menor costo.

4. Reducir el costo de los variadores de frecuencia para que todo pequeño
empresario tenga acceso a este tipo de equipamiento sin tener la necesidad de invertir una gran cantidad de dinero para esto.


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Re:variador de frecuenia monofasico
« Respuesta #70 en: 24 de Noviembre de 2017, 14:59:48 »
Hola rosa3, mucha teoría de universidad, pero no aplicas nada nuevo al tema, o sea, no entiendo que tratas de conseguir con tu extensa explicación  :?

Un saludo.

Atte. CARLOS.

La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.


 

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