MD3000 Frekvenciaváltó


      Az MD750 frekvenciaváltóm alapjaira építve készült ez a nagyobb teljesítményű változat. A teljesítmény fokozat IRAM136-3063B vagy STK621-061-E integrált power modul (IPM), ami max. 3kW-os motor meghajtására képes. Az IPM a kimeneti teljes híd 6db IGBT-je mellett tartalmazza a meghajtásukhoz szükséges IGBT meghajtó áramköröket és azok kiegészítésekén az áram és hőmérséklet érzékeléshez szükséges dolgokat, így ennek a modulnak használatával az áramkőr felépítése és szerelése jelentősen egyszerűsödik a korábbi megoldásaimhoz viszonyítva. A vezérlő mikrokontroller egy komolyabb darab, ami kifejezetten motor vezérlésre készült DSP.


Az MD3000 frekvenciaváltó tulajdonságai:


Kapcsolási rajz:

Figyelem! Az áramkör minden pontja galvanikus kapcsolatban van a hálózattal, megérintése életveszélyes.

A hálózati 230V-os feszültséget a teljesítény panel J1 kapcsaira kell kötni. Az áramkőr zavarszűrését és védelmét az áramköri panelon kívül kell biztosítani. A hálózati feszültség az egyenirányítóra, majd puffer kondenzátorokra kerül. Az igy keletkezett kb. 325V-os feszültség táplálja az invertert. Fontos, hogy a zavarszűrésnél használt C1-C3 Y biztonsági osztályú kondenzátor legyen.

A puffer kondenzátorokat két féle módon lehet megvalósítani: Vagy a C5A...C5D 4db 470uF 400V vagy a C6A...C6F 6db 330uF 400V kell beépíteni. Kisebb teljesítményigény esetén a kapacitás csökkenthető. A kondezátorok tőltését egy bekapcsolási lágyindító áramkör valósítja meg, mert ekkora kapacitás esetén enélkül jelentős áramlökés keletkezne. A lágyindító ellenállásokat a ténylegesen beépített kapacitás szerint kell megválasztani a rajzon feltüntetett táblázat szerint. A lágyindító müködése alatt a kimenet tiltva van, bekapcsoláskor a tíltást a FAULT led 3 rövid felvillanása jelzi.

A kimeneten 6db IGBT-ből kialakított teljes 3 fázisú híd van (a power modul része), amely előállítja a motor számára szükséges hullámformát.

Az előállított feszültség a J2 kapcsaira kötött motorra jut. A motort deltába kell kapcsolni, azért hogy az áramkör kimenetén megjelenő 3x230V feszültséggel a névleges teljesítményen tudjuk használni.

Az inverter vezérlését külön NYÁK lemezen egy Microchip gyártmányú dsPIC30F4012-es mikrokontrollerrel oldottam meg. A dsPIC feladata a bemenő paraméterek (kívánt fordulatszám, gyorsulás, irány, ki vagy bekapcsolt állapot) olvasása, és a paramétereknek megfelelő vezérlőjelek előállítása.

A kívánt fordulatszámot a vezérlő panel J2 csatlakozójára kötött 5 vagy 10 kOhm-os lineáris műanyag házas és tengelyes potméterrel lehet szabályozni. A maximális gyorsulást a P1 trimmer potméterrel lehet beállítani. A J3-re kötött záró kontaktussal lehet a forgásirányt meghatározni. Az J4-re kötött záró kontaktussal lehet az áramkört engedélyezni/tiltani, azaz a motor-t ki és bekapcsolni. A kapcsolás három LED-et tartalmaz, a PWR jelű (zöld) a bekapcsolt állapotot jelzi, az FAULT jelű (sárga) az általános hibajelzés (például túl magas a hőmérséklet) az OC jelű (piros) pedig túláram védelem működését jelzi.

a J5 és J6 kapcsokra lehet 2db egyenként 12V max. 1.8W-os ventilátor kapcsolni az áramkör hütése végett. Nem megfelelő hűtés esetén az áramkör letiltja a kimeneteket, és a motor leáll.


Konstrukció:

Az áramkör 2db egyoldalas nyákon került megvalósításra, egy főáramköri panelon és egy vezérlő panelon. A paneloka az opcionális zavarszűrés és kötelező túláram védelmen kívül minden szükséges alkatrészt tartalmaznak. A főáramköri panelen lévő nagyáramú vezetősávokhoz tartozó egyetlen átkötést minimum 1 mm átmérőjű rézvezetékkel kössük át. Az IC-knek jó minőségű precíziós foglalatot építsünk be.

A lágyindítóhoz mind a 4 ellenállást be kell építeni (az első képeken még csak 2db van, de az kevés).

Az áramkörbe 3 féle 10VA-es hálózati transzformátor építhető be, transzformátor alatti átkötő vezetékeket ennek megfelelően kell bekötni:
230V/15V (nincs átkötés) vagy
230V/2x7,5V (1-3 között átkötés) vagy
230V/2x15V-os (1-2 és 4-5 pontok között átkötés).

Az áramkör kétféle integrált power modullal szerelhető, amelyek lábkiosztása azonos, de a lábak hajlítása különbözik, ezért a hűtőborda felfogatása különböző a két modul esetén. Ennek megfelelően kell a greatz híd lábai is meghajlítani. A greatz hidat és a power modul felfogatásához a jobb hőátadás érdekében használjuk hővezető pasztát.
A hűtőbordára kössük rá a védőföldet. A megfelelő hűtés érdekében használjunk ventilátor(oka)t a hűtőborda hűtéséhez.

A készüléket műanyag dobozba szereljük be. A hűtőlevegő megfelelő áramlása végett a dobozon alakítsunk ki szellőző nyílásokat.

A motort bekötéséhez árnyékolással ellátott kábelt kell használnunk, hogy a kisugárzott zavarójel mértékét csökkentsük. Az árnyékolást kössük a védőföldre.

Ha a motor folyamatosan alacsony fordulatszámon üzemel, akkor arra szereljünk kényszerléghűtést, mert a tengelyre szerelt ventilátor nem biztosít elég hűtést alacsony fordulatszámon.



A doksik:


Képek IRAM136-3063B modullal szerelve, processzorhűtővel:




Képek STK621-061-E modullal szerelve, 5300-as hűtőbordával:


 
 


Képek a vezérlőpanelről:




Ird meg kérdésed vagy véleményed: