Преобразователь 36 вольт 200 герц своими руками

Добавил пользователь Morpheus
Обновлено: 16.09.2024

Сетевой источник питания трехфазного асинхронного электродвигателя 36 В / 200 Гц

В статье рассмотрена простая конструкция преобразователя для питания трехфазного асинхронного электродвигателя 36 В / 200 Гц / 90 Вт от сети

220В с использованием специализированной микросхемы драйвера полевых транзисторов.

Основные технические характеристики источника питания:

Описание схемы преобразователя

Функционально источник питания состоит из двух блоков – блока питания и преобразователя. Вначале рассмотрим конструкцию преобразователя. Принципиальная электрическая схема преобразователя с использованием специализированного драйвера представлена на рисунке:

Схема генератора и формирователя импульсов заимствована из ранее упомянутой статьи В. Хрипченко. Добавлена лишь цепь сброса регистра DD2, собранная на элементах R5, C4. Из-за ее отсутствия логика схемы формирователя не могла выйти на заданный режим, а выдавала одинаковые последовательности импульсов на всех выходах с частотой задающего генератора DD1. Для получения частоты управления 200 Гц задающий генератор DD1 должен формировать импульсы частотой 1200 Гц, что достигается подбором элементов С1 и R4.

Питание схемы осуществляется с использованием интегральных стабилизаторов DA1, DA2. В этой схеме преобразователя было решено не использовать отдельный источник напряжения постоянного тока для питания схемы управления, а запитать ее от питающего напряжения = 50 В. В связи с тем, что интегральные стабилизаторы серии LM78xx не допускают подачу на их вход напряжения выше 38 В, перед стабилизатором DA1 установлен делитель напряжения, собранный на элементах R1, R2, VT1, снижающий питающее напряжение вдвое.

Конструкция и детали преобразователя

В конструкции преобразователя использованы выводные и SMD (1206) резисторы мощностью 0,25 Вт, выводные и SMD (0805) керамические конденсаторы. В качестве датчика тока R9 использован шунт, изготовленный из латунного провода диаметром 1 мм. Требования к диодам VD2-VD4 аналогичны требованиям к VD1 предыдущей схемы. Ключевые транзисторы VT2-VT6 – любые N-канальные с параметрами не хуже 100 В / 7 А. Удобно использовать транзисторы в изолированном корпусе. В качестве микросхемы DD1 можно использовать любой функциональный аналог (74хх175) или отечественные К555ТМ8, К1533ТМ8, К155ТМ8.

Элементы преобразователя собраны на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита размером 68 х 50 мм. Чертеж печатной платы приведен на рисунке (чертеж показан со стороны установки выводных компонентов):

Некоторые места на плате предусматривают установку как выводных, так и SMD элементов. На плате имеется 3 перемычки, две из которых необходимо запаять до установки микросхемы DD2. Ключевые транзисторы расположены таким образом, чтобы попарно прикрепить их к алюминиевой пластине толщиной 3-4 мм. Если используются транзисторы не в изолированном корпусе, то транзисторы нижнего плеча необходимо электрически изолировать от радиатора. Печатные проводники, соединяющие +/- питания, стоки и истоки ключевых транзисторов рекомендуется умощнить, напаяв на них отрезки одножильного провода диаметром 0,3…0,5 мм.

Конструкция блока питания для преобразователя

Принципиальная электрическая схема блока питания показана на рисунке ниже:

В блоке питания использован трансформатор типа ТС-180 от старого телевизора. Так как штатные обмотки трансформатора не позволяли получить необходимое питающее напряжение достаточной мощности, он был перемотан с использованием штатного провода следующим образом. Все обмотки, кроме 1-2 и 1’-2’ были аккуратно смотаны. Экранирующая обмотка снята для сматывания обмоток 2-3 (2’-3’), а затем восстановлена и посажена на корпус трансформатора. После этого на катушки намотаны следующие обмотки (в тексте указан измеренный диаметр провода, который не соответствует справочным данным трансформатора):

Для получения мощного выходного напряжения = 50В обмотки 5-9 и 5′-9′ включены параллельно, а затем последовательно с обмотками 6-10 и 10′-6′. Обмотка 12-7 осталась не использованной. С ее помощью можно увеличить или уменьшить выходное напряжение на несколько вольт.

Выпрямительным мостом на диодах VD2-VD5 выходное напряжение выпрямляется, а затем фильтруется конденсаторами C1, C2.

Предохранитель FU1 служит для защиты от возгорания трансформатора в случае межвиткового замыкания в его обмотках. Предохранитель FU2 также необходим, так как схема токовой защиты от короткого замыкания в нагрузке не способна защитить устройство в случае пробоя сразу двух ключевых транзисторов одной фазы.

Компоновка блоков устройства

В авторской конструкции ключевые транзисторы преобразователя установлены на радиатор, изготовленный из алюминиевой пластины толщиной 3 мм и размером 60 х 60 мм. Выпрямительный мост VD1, диоды VD2-VD5 и конденсаторы С1, С2 блока питания закреплены на пластине из гетинакса, прикрепленной к трансформатору. К нему же прикреплена и плата преобразователя:

Для удобства конструкции выключатель SA1, светодиоды, разъемы питания и предохранители выведены на переднюю панель. Вся конструкция размещена в подходящем корпусе (см. фото в начале статьи).

Сборка и наладка

Наладка схемы преобразователя сводится к установке частоты задающего генератора равной 1200 Гц (вывод 3 DD1) подбором элементов С1, R4. Цепь R5-C4 должна обеспечивать надежный сброс при включении питания регистра DD2. Если этого не произойдет, на всех выходах регистра будет меандр частотой 1200 Гц. В этом случае следует увеличить номиналы элементов этой цепочки. Параметры цепочки R9-C10 являются критичными, поэтому не рекомендуется изменять номиналы этих элементов, иначе микросхема драйвера может не запускаться.

При установке шунтов указанного номинала и при нулевом сопротивлении резистора делителя, обозначенного звездочкой, ток срабатывания защиты будет минимальным и составит около 15 А в цепи = 50 В. Увеличением сопротивления резистора делителя, обозначенного звездочкой, можно этот ток увеличивать.

Самодельные источники питания(преобразователи) 3ф 36В 200Гц для стригальной машинки МСУ-200

Вы здесь

Вопросы задавать можно только после регистрации. Войдите или зарегистрируйтесь, пожалуйста.

Итак, поехали.
Как уже знаете, ИП состоит из силовой части и генератора.
Силовая часть
Автономном варианте в качестве силового агрегата я использую бензиновый двигатель типа 2СД, двухтактный, воздушным охлаждением с рабочим объемом 123см2 и с фиксированным числом оборотов(3000 об/мин). Самое главное качество — ремонтопригодность данного мотора.
Варианте от сетевого электричества — асинхронный электродвигатель. Удобнее всего использовать с числом оборотов, как говорится в просторечии, 1500 или 3000 в минуту. Мощность должна быть не ниже 0,55 кВт. Обычно в большинстве случаев напряжение сети 220В/1ф, поэтому э/д необходимо адаптировать путем подключения пусковой и рабочей емкостей. Схема такой переделки приведена ниже. Для 550Вт потребуется батарея с суммарной емкостью 30 мкФ из металлобумажных конденсаторов с напряжением не ниже 250 В, а в качестве пусковой — электролитический. 100-150мкФ, напряжением 300 и выше.

Как нам уже известно, машинка МСУ-200 питается трехфазным переменным напряжением 36 В и частотой 200 Гц. Чтобы получить такую частоту от ротора с шестью парами полюсов необходимо его крутить частотой 2000 об/мин. Делается это подбором шкивов, так как надо понижать или повышать обороты зависимости от того, с какими оборотами использовался двигатель. Обычно я отталкиваюсь от диаметра шкива генератора, а на двигатель изготавливаю по вычисленным размерам.. Еще ремень всегда использую профиля Z, то есть самый тонкий, так как у большинства генераторов шкив имеет такой же профиль.

На данной схеме показан вариант с н-п-н транзистором, можно и с п-н-п делать, тогда стабилизатор берется типа 79ХХ

Читайте также: