motor de CA trifásico de 220 V alimentado por una batería de 12 V

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Necesito ocasionalmente conducir el Watergate con la caja de engranajes (por ejemplo, enlace ). Debido a que la ubicación está lejos de 220V , supongo que la alimentación de la batería SLA 12V se carga desde el panel solar. Capacidad de la batería 7-20Ah . La potencia requerida del motor es 50-100W (par creo que > 0.2Nm). Debido al uso en exteriores, necesito IP66 o algo así. El precio también es esencial.

No encontré ningún motor de 12V CC y parece que motor de CA trifásico (por ejemplo, SIEMENS 1LA7063-6AB, 0.09kW, 870 rev / min ) producido en grande Las cantidades son la única opción.

Puedo usar inversor de potencia 12V-DC / 220V-AC y cambiador de frecuencia trifásico (por ejemplo, Sinamics G110) para impulsar el motor incluso con perfil trapezoidal. Eficacia esperada 85% * 95%. Podría ser ensamblado a partir de productos de stock y debería funcionar. No creo que valga la pena hacerlo como una aplicación casera.

Me pregunto si puedo hacerlo mucho más simple cuando hago un simple inversor (IRS2153 + detección de corriente IR2127 + FETs + transformador toroide 2x12V / 220V) y me conecto a motor trifásico utilizando Steinmetz método . La salida del inversor es un voltaje rectangular de 220 V con frecuencia ajustable (el IRS2153 es fácil de implementar y tiene la opción de forzar la frecuencia de conmutación desde MCU)

Las preguntas son:

1) Steinmetz reduce la potencia del motor al 70% y el par de arranque al 50%. Pero creo que la eficiencia permanece sin cambios, es decir, en otras palabras, puedo usar un motor más fuerte sin pérdida de potencia en comparación con la conexión regular de triángulos trifásicos. ¿Es cierto?

2) ¿Es posible regular las revoluciones del motor cambiando la frecuencia de salida del inversor (es decir, aplicar un perfil trapezoidal)? No estoy seguro de cómo se relaciona el valor del condensador de Steinmetz (70uF / 1kW) con la frecuencia de voltaje (50Hz).

3) ¿Cómo hace frente el motor a la forma de onda CA rectangular ? Creo que puede afectar el aislamiento debido a los picos de voltaje.

    
pregunta TMa

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Para responder a las preguntas:

1) La eficiencia ciertamente se cambia cuando usa un capacitor, por lo tanto, genere un cambio de fase. El campo magnético del bobinado será reducido. Lo hará girar en la dirección correcta, pero no de manera eficiente.

2) Sí, puede (y lo hace) regular la velocidad de un motor de inducción trifásico controlando su frecuencia. Pueden funcionar (con un simple control de voltios / Hz) hasta alcanzar una velocidad casi nula, al tiempo que mantienen un par de torsión decente, y también hasta más allá de la velocidad base. Pero, al cambio de fase de su capacitor no le van a gustar las velocidades variables a menos que use un capacitor de valor absolutamente enorme, que será difícil de encontrar ya que tiene que ser no polar.

3) Las unidades de frecuencia variable de CA (VFD, por sus siglas en inglés) más comunes usaron un tótem de SCR para generar una forma de onda de seis pasos que iba al motor. Estos tuvieron poco impacto en los bobinados de los motores accionados reales. Las unidades más nuevas sí necesitan motores con un sistema de aislamiento mejor calificado ya que las unidades más nuevas usan una forma de onda PWM de alta frecuencia para generar la salida de baja frecuencia al motor. A los sistemas de aislamiento más antiguos no les gustan las formas de onda modernas de alta frecuencia.

Todo lo que se dice, estaría mejor con un simple motor de 12V CC. Si DEBE ir a CA y necesita velocidad variable, cree al menos un inversor trifásico completo, incluso si solo utiliza tecnología de 6 pasos.

    
respondido por el R Drast

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