Главная » Промышленная электроника
Призовой фонд
на октябрь 2017 г.
1. Термометр Relsib WT51
Рэлсиб
2. 1000 руб
PCBWay
3. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
4. 100 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Сетевой коммутатор мощных нагрузок

Одним из многих преимуществ применения схем с микроконтроллерами, является возможность точного по времени подключения нагрузок к однофазной или трехфазной сети. Устройство, схема которого изображена на рис 1 предназначалось для автоматизации работы испытательного стенда подключения к сети мощной (до 35 КВт) индуктивной нагрузки на строго определенное количество полупериодов сетевого напряжения. Поскольку, в реальности, испытуемая нагрузка могла быть подключена в произвольный момент времени, предполагалось фазу первого полупериода сделать также регулируемой для изучения  всех возможных переходных процессов, связанных с такой коммутацией. Естественно, при необходимости, возможно охватить фазоимпульсным регулированием не только первый полупериод, но и все остальные, что может обеспечить необходимую гибкость, например, при реализации сварочных процессов, работающих непосредственно от сети или через мощный трансформатор без дополнительного сварочного инвертора.

Технические характеристики устройства:
Длительность подключения нагрузки - 255 полупериодов сети (2550 мс)
Дискретность настройки времени подключения – 1 полупериод (10 мс)
Длительность задержки первого полупериода –1-10мс
Дискретность задержки - 1 мс

Схема сетевого коммутатора мощных нагрузок

Принцип работы схемы основан на подсчете синхроимпульсов, формируемых в момент перехода напряжения сети через нулевой уровень. Для выделения синхроимпульсов, служит отдельная цепь, запитанная непосредственно от сети 220В, состоящая из микросхемы DD3 и оптрона типа PC817, служащего для гальванической развязки синхроимпульсов от низковольтных цепей схемы. Возможно, что здесь можно было обойтись и более простыми решениями, например, исключить микросхему DD3 из этой цепи, но, видимо, здесь сказалось желание автора следовать в фарватере другой, более ранней разработки [1 ], зарекомендовавшей себя, как весьма надежная.

На другой дополнительной микросхеме DD2 собран генератор импульсов в качестве имитатора синхроимпульсов, служащий для отладочных целей, чтобы можно было оценить работоспособность устройства без подключения сетевой нагрузки. Подключение имитатора, в случае необходимости проводится через разъем (джемпер).

Оба параметра настройки, а именно длительность подключения нагрузки и длительность задержки первого полупериода можно откорректировать кнопками на управляющем блоке (рис 2), ориентируясь , при этом, по LCD  индикатору популярной марки WH1602D-NGG ( на схеме не показан). Кнопка Shift должна быть нажата, если подлежит замене параметр задержки первого полупериода. Кроме этого, параметры можно настроить и через com  порт из ПК, посредством любой терминальной программы. Старт процесса коммутации начинается нажатием кнопки Start. Светодиод LD1 сигнализирует о коммутации нагрузки. В процессе отработки задания коммутации, блок возвращает через com  порт текущие параметры настройки, тем самым сигнализируя о факте самой коммутации. Также, отработка цикла коммутации может быть проведена посылкой специальной команды устройству от ПК через com порт

Как и в случае схемы [2 ] для прототипа блока послужила плата от OLIMEX [3], которая уже имела в своем составе цепь формирования питания +5В на интегральном стабилизаторе LM7805 микросхему формирователь уровней интерфейса RS232 MAX232.. Для удобства пользователя плата была встроена в корпус от автоматов подходящего размера (рис 3) с фрезеровкой окон для доступа к разъему DB9 интерфейса RS232 и разъему питания. Коммутирующий силовой блок, состоящий из пары встречно-параллельно включенных тиристоров  V1 и V2 типа Т142-80-12 смотнирован в отдельном боксе из пластика (рис 4). При этом сами силовые тиристоры разделены деревянной перегородкой. Включение этой тиристорной пары осуществляется замыканием их управляющих электродов менее мощным симистором V3 типа ВT134-600 (через резистор 100 Ом /1 Вт), который, в свою очередь, управляется от элемента MOC3023 (размещен, в целях удобства в бело-голубой капсуле (см. рис 4)) с коммутацией на произвольной фазе. Номиналы прочих сопротивлений и конденсаторов указаны на схеме. Каких то особых требований к ним нет. То же касается и кнопок. Переключатель SW, как и трансформатор Т показаны условно. Они должны быть рассчитаны на соответствующую мощность.

Фьюз- биты микроконтроллера ATMega 8515 – заводские. Прошивка приведена во вложении.

Ссылки:

  1. Регулятор мощности с экономичной схемой управления
  2. ЖКИ дисплей показаний двух расходомеров
  3. http://www.olimex.com/dev AVR-P40B-8515 PROTOTYPE BOARD WITH 10 PIN ICSP CONNECTOR FOR AT90S8515 AVR MICROCONTROLLERS

Автор выражает благодарность компании SuperOX за содействие в реализации данного проекта.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
DA1 Линейный регулятор
LM7805
1 Поиск в LCSCВ блокнот
DD1 МК AVR 8-бит
ATmega8515
1 Поиск в LCSCВ блокнот
DD2, DD3 Вентиль
CD4093B
2 Поиск в LCSCВ блокнот
ИС RS-232 интерфейса
MAX232
1 Поиск в LCSCВ блокнот
VT1 Транзистор1 Поиск в LCSCВ блокнот
V1, V2 ТиристорТ142-80-122 Поиск в LCSCВ блокнот
V3 ТиристорВT134-6001 Поиск в LCSCВ блокнот
D Диодный мост1 Поиск в LCSCВ блокнот
Оптопара
PC817
1 Поиск в LCSCВ блокнот
VD2 Оптопара
MOC3023
1 Поиск в LCSCВ блокнот
VD4 Двуханодный стабилитрон1 Поиск в LCSCВ блокнот
VD9 Диод1 Поиск в LCSCВ блокнот
VD10 Стабилитрон1 Поиск в LCSCВ блокнот
VD11 Выпрямительный диод
1N4007
1 Поиск в LCSCВ блокнот
LD1 Светодиод1 Поиск в LCSCВ блокнот
С1 Конденсатор1 мкФ1 Поиск в LCSCВ блокнот
С3 Конденсатор0.1 мкФ1 Поиск в LCSCВ блокнот
С3-С6 Электролитический конденсатор4.7 мкФ4 Поиск в LCSCВ блокнот
С7 Электролитический конденсатор220 мкФ 25 В1 Поиск в LCSCВ блокнот
С8 Электролитический конденсатор100 мкФ 16 В1 Поиск в LCSCВ блокнот
С Электролитический конденсатор1 Возле резистора R19Поиск в LCSCВ блокнот
R1-R3, R5, R23 Резистор
10 кОм
5 Поиск в LCSCВ блокнот
R4 Резистор
4.7 кОм
1 Поиск в LCSCВ блокнот
R6 Резистор
330 Ом
1 Поиск в LCSCВ блокнот
R7, R9, R19 Резистор
1 кОм
3 Поиск в LCSCВ блокнот
R8 Резистор
100 кОм
1 Поиск в LCSCВ блокнот
R15 Резистор
160 Ом
1 Поиск в LCSCВ блокнот
R16 Резистор
100 Ом
1 1 ВтПоиск в LCSCВ блокнот
R17 Резистор
75 кОм
1 Поиск в LCSCВ блокнот
R18 Резистор
18 кОм
1 Поиск в LCSCВ блокнот
R20, R21 Резистор
30 кОм
2 Поиск в LCSCВ блокнот
R22 Подстроечный резистор10 кОм1 Поиск в LCSCВ блокнот
to LCD LCD-дисплейWH1602D-NGG1 Поиск в LCSCВ блокнот
SW1-SW4 Тактовая кнопка4 Поиск в LCSCВ блокнот
SW, SW Сдвоенный выключатель1 Поиск в LCSCВ блокнот
J Клеммная колодка8-м клемм1 Поиск в LCSCВ блокнот
J Джампер1 Поиск в LCSCВ блокнот
J РазьемRS2321 Поиск в LCSCВ блокнот
ICP Разьем для подключения программатора1 Поиск в LCSCВ блокнот
Т Трансформатор1 Поиск в LCSCВ блокнот
Разьем для подключения блока питания1 Поиск в LCSCВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (6) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Семен #
Чем вам ТС142-80-12 не угодил?
Ответить
0

[Автор]
dkg10 #
Во- первых ток вкупе нужен не 80 А, 160А.
Во-вторых в случае тиристорной пары баланс рассеиваемой мощности получается лучше, т.е. мощность рассеяния распределяется между двумя приборами.
Ответить
0
Семен #
Во- первых ток вкупе нужен не 80 А, 160А.
Максимально допустимый ток в вашей схеме 80 Ампер, и он никак не увеличивается от двух тиристоров. Так что с 35 кВт вы погорячились.
баланс рассеиваемой мощности получается лучше
Стопитсотмульеновмульярдаф симисторов работают без "баланса"! Может проще было поставить более крупный радиатор?
И тут еще надежность хромает: если обрыв тиристора, то постоянка на выходе - мотор сгорел, если короткое, то с вероятность в два раза чаще, чем с одним симистором.
Ответить
0

[Автор]
dkg10 #
Семен, Обратите внимание. Один тиристор типа
Т142-80-12 рассчитан на максимальный ток 80 А. Это ИМХО не импульсный , а средний ток. ТЕ каждый из тиристоров работает на пропускание полуволны своей полярности. В результате средний тока для встречно-параллельной пары таких тиристоров именно 160А. Если ещё учесть, что работают они кратковременно (согласно заданию ) не более 2 сек за цикл , то нагрев радиаторов получается реально небольшим.

.. если короткое..
более того , если один выгорит , то выгорит и напарник в этой схеме.
На это по входе поставлен автомат на 100А (на схеме не показан или SW)

Стопитсотмульеновмульярдаф симисторов работают без "баланса"!
Исследовал специально нагрев симистора и тиристорной пары при нагрузке для сравнения. Измерял падение напряжения на полностью открытом в зависимости от нагрева в результате предпочтение - тиристорная пара!
Ответить
0
Николай #
А от каких полюсов питается схема на микросхеме DD3?
Ответить
0

[Автор]
dkg10 #
В тексте прямо указано - от сети 220В. Получаемые импульсы перехода напряжения через ноль развязаны оптопарой pc817. Точнее + это - катод диода VD9, а минус имеет иное обозначение, чем минус низковольтной схемы..- с минуса мостика
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическое сопротивление?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Модуль измерения тока на ACS712 (30А)
Модуль измерения тока на ACS712 (30А)
UNI-T UT-61A Макетная плата для пайки (10 шт)
вверх