Motor de inducción de CA controlado por DOS TRIACS. Ellos derriban

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Me estoy volviendo loco con una placa destinada a impulsar un motor de inducción de CA, que tiene dos devanados simétricos (para la dirección de ejecución dos), una toma central, y requiere un condensador de funcionamiento.

El motor tiene una potencia aproximada de 900 vatios, puede consumir un máximo de 5 amperios, pero hasta ahora lo usé sin carga, por lo que se consumen 1-2 amperios.

La idea es conducir un solo TRIAC a la vez, de la forma habitual, modulando los pulsos para controlar la velocidad (un codificador rotatorio proporciona realimentación). Para ser claros, el control de velocidad / frenado / retroceso funcionan bien, mi problema es que la placa no es confiable, los TRIAC se derriten rápidamente incluso sin grandes solicitudes, pero cuando están sanos, los resultados son buenos.

El esquema es el siguiente:

AlconducirunouotroTRIACesposiblecomandarelfuncionamientodirección,ytambiéndesacelerar(cuandosepulsaelTRIACopuestoaldireccióndemarchadelmotor).

Elcircuitofuncionasegúnloprevisto,peroesmuyfrágil.Sielsistemasealimentaconbajovoltaje(30voltiosCA),todoessuave;Sielsistemasealimentaconelvoltajedeseado(reddealimentaciónde230VCA),sobrevivedecenasdesegundosyluegosefundenlosfusiblesyquemanlosTRIAC.

SimontajesolounTRIAC,todofuncionabien(porsupuesto,enunasoladirección):nosequema.AlmontarelsegundoTRIAC,latomaopuestadelmotoryanoestálibre,peroestáconectadaalcircuito.Aparentemente,latomaopuestadesarrollaaltatensiónypicosquedebencancelarse.

Uséunosciloscopioparaanalizarloqueestabasucediendo:estababuscandoexcitacióncruzadadelosTRIAC,picosdevoltajeextrayasísucesivamente.TodoParecenormal,perolosTRIACssiguenexplotando.Estánclasificadosa800voltios.yoluegotratódeprotegerlosusandodosvaristoresde750Venparaleloalosánodos.Losvaristoressecalientanmucho,yestomesugierequehayaltosvoltajes.corriendo,inclusosinolosveoconelalcance.

ElsiguientepasohasidoutilizarTRIACcalificadosa1.2KV(notenerelnúmerodepartealamanoahora).Lascosasvanunpocomejor,perocuandoelTRIACángulo,apartirdelapotencia"baja" (cerca del extremo derecho del semiciclo) aumenta A más potencia (cerca de la mitad del semiciclo), los TRIAC vuelven a soplar. Fusibles Golpe también, pero ningún otro componente se ve afectado. Mi pensamiento es que primero un TRIAC falla (o dos TRIAC fallan), luego el cortocircuito quema el fusible.

Cuando la placa falla, parece que ambos TRIAC se derriten, pero yo soy No estoy muy seguro de esto, es decir, hasta ahora nunca he visto un solo TRIAC soplado, siempre dos.

Creo que me falta algo: soplar un TRIAC de 1200 voltios, un 1200 voltios el voltaje es necesario! Entiendo que los devanados pueden desarrollar alto voltaje, pero no puedo verlo.

Traté de alimentar esa parte de la placa con 21 VCA (rms) desde un transformador. La onda sinusoidal resultante tiene 67,2 voltios pico a pico. El motor funciona de la manera esperada (por supuesto, con muy poco par). De ninguna manera puedo ver ningún voltaje de más de 88 voltios entre 2 puntos del circuito. Se encuentra un voltaje bastante alto (pico a pico) en el condensador del motor: puede ser tan bajo como 44 voltios con ángulos TRIAC de "baja potencia", hasta 85 voltios (pico a pico) cuando se excita un TRIAC cerca del medio (arriba) ) del semiciclo.

Cálculo de alguna proporción: si en lugar de 21 VCA, uso 230 VCA, debería tener alrededor de 800/900 voltios pico a pico. ¡No serían suficientes para quemar los TRIAC de 1.2KV, pero sucede!

No sé qué hacer. Alguien me puede ayudar por favor? Gracias, (muchos) gracias de antemano.

    
pregunta linuxfan

7 respuestas

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¿Se pueden agregar más detalles sobre la conducción PWM? ¿Mínimo / máximo ciclo de trabajo y frecuencia? También: -disclaimer no tiene experiencia con triacs pero hay mucha experiencia con mosfets de poder- ¿Mediste los triacs después del fracaso? Con mosfets, la falla de sobretensión generalmente corta la puerta a la fuente, mientras que la falla térmica solo corta la fuente de drenaje.

Las posibles causas de sobretensión son causadas por la inductancia que usted imaginó, los problemas térmicos pueden ser causados por el timbre.

La ventaja con las fets es que puedes jugar con la resistencia de la puerta (por lo tanto, dV / dt de salida) que no puedes hacer con los triacs. Pero puedes probar los amortiguadores para ver si hay una diferencia.

    
respondido por el gommer
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Al apagar su motor está actuando como un generador. Los triac intentan bloquear la corriente, lo que conduce a picos de voltaje.

Una solución muy segura es agregar un circuito de frenado. Lo he intentado con motores VFD a prueba de explosión utilizados con cintas transportadoras largas (mucha inercia): los motores bombeaban el suministro por encima del voltaje de entrada y por encima del voltaje máximo de los VFD. Cuando apague el triac, debe conectar una resistencia [banco] a través de su devanado para disipar la alimentación de forma segura. Esto evitará que la energía explote tu triac. Puede probar diferentes valores de resistencia para diferentes velocidades de frenado.

Por supuesto, puede probar un triac "más grande" y más caro, pero el frenado puede ser más rentable dependiendo de su maquinaria exacta.

    
respondido por el filo
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Si se trata de un motor de inducción de CA, como se desprende de su descripción, no puede esperar controlar la velocidad de manera confiable (hay excepciones para los motores pequeños < 100W, en ventiladores de techo o bombas de aire acondicionado).

Debe controlar la frecuencia de CA: el controlador que necesita es un variador de frecuencia variable. (La mayoría de estos están diseñados para controlar motores trifásicos; necesita uno que pueda manejar una sola fase (o fase dividida, para eso es el motor)

    
respondido por el Brian Drummond
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Es posible que esté utilizando triacs 'snubberless' pero aún necesita incluir un amortiguador para mantener el voltaje dentro de los límites cuando se conduce una carga inductiva.

vea la sección 1.2 de esta nota de aplicación: enlace

    
respondido por el τεκ
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A 230 V y parada del motor, tiene una corriente de compuerta de 230 mA al triac. La corriente pico de la puerta es 4A para el BTA16, pero es mejor no forzarla demasiado. 100mA es suficiente en todos los casos.

    
respondido por el Janka
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Además de agregar un circuito de supresión como lo sugiere @TEK, debe evitar cambiar de dirección sin tiempo de inactividad. No es necesario esperar a que la carga se detenga por inercia, pero debe dejar que el campo magnético del motor disminuya. Mi conjetura es que 150 a 500 milisegundos serían suficientes.

Reducir el voltaje como un medio de control de velocidad es en realidad reducir la capacidad de torsión del motor. Mira mi respuesta a esta pregunta para informacion adicional. Allí verá por qué este método de control de velocidad se usa generalmente solo para cargas de bombas centrífugas y ventiladores. Puede utilizarse para cargas de par constante en un rango de velocidad muy limitado, pero existe el riesgo de sobrecalentamiento del motor. El motor tenderá a pararse si la velocidad se reduce demasiado.

Dado que la reducción de la velocidad se logra al reducir la capacidad de torque del motor, lo que permite que la carga disminuya la velocidad del motor, habrá poca o ninguna reducción de velocidad sin carga o con una carga muy ligera.

    
respondido por el Charles Cowie
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No estoy seguro si pudiste resolver este problema. Tuve un problema similar y pude resolverlo agregando un inductor de 4.7 mH en serie con la conexión Triac al motor. No creo que necesites triacs de amperios tan altos.

    
respondido por el Manish Buttan

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