Хочу представить Вам интересное решение для бытовых задач. Это частотный преобразователь для асинхронных двигателей. Данная схема и прошивка возникла случайно, в ходе экспериментов и при восстановлении вышедшего из строя блока управления от импортной швейной машинки. Дело в том, что у меня несколько лет пылилась на чердаке плата частотника с умершим микроконтроллером на борту.
А недавно понадобилось сделать простой ПЧ для двигателя до 500Вт. И тут я вспомнил что есть этот умерший блок. В течении пары недель, и после изучения некоторых регистров микроконтроллеров STM8S003x мне удалось добиться первого запуска электродвигателя от этой платы. Все эксперименты я проводил с последовательно включенной лампой 200Вт после высоковольтного конденсатора, схема ниже:
Эти меры гарантированно спасут силовые ключи при нештатных ситуациях и при КЗ. После полной отладки программы, я защитную лампу отключил.
Итак, теперь о прошивке и о возможностях устройства.
1) Данное устройство может крутить двигатель с частотой синуса от 0Гц до 130Гц (посчитал на калькуляторе исходя из даташита на микроконтроллер). Осциллографом намерял примерно 120-130Гц.
2) Имеет дискретный вход переключения направления вращения (Реверс).
3) Вход Пуск/Стоп.
4) Аналоговый вход для изменения частоты вращения.
5) Есть индикация на одном светодиоде. Индикация состояния ПЧ и индикация выхода на рабочую частоту.
6) Содержит токовую защиту.
7) Скалярный метод управления приводом. Напряжение на малых частотах пересчитывается математически. Глубина ШИМ выбрана на 2100 точек, что примерно равняется 11 битному ШИМ. Частота ШИМ порядка 5кГц. Таблица синуса из 42 байт.
Данный функционал довольно богатый, для такого слабенького микроконтроллера. Так как чтобы оно нормально работало при данных параметрах, пришлось изрядно по возиться
Схема устройства:
Хочу также обратить Ваше внимание, что на оригинальной плате использованы довольно редкие китайские компоненты. В схеме обозначено. И поэтому на широко распространенных компонентах не тестировалось. Но я могу с уверенностью сказать, что будет работать и на других подходящих IGBT и драйверах для IGBT транзисторов. В схеме указал подходящие компоненты (они в скобках) а оригинальные, установленные на моей плате - без скобок.
Также, в схеме не отрисовал блок питания. Он на оригинальной плате импульсный, на 12В и 1А . Можно использовать любой БП на рабочий ток 1-2А, и напряжением 12В.
Дискретные входы можно снабдить оптопарами, для защиты микроконтроллера от выхода из строя и для опторазвязки, так как на массе может быть высокий потенциал. Также, потенциометр следует изолировать пластиковой ручкой, чтобы исключить поражение током. Но можно к примеру применить изолированный операционный усилитель (к примеру HCPL-7840) и получить гальваническую развязку потенциометра от возможного высокого потенциала на массе. но это все на оригинальной плате не было предусмотрено, и нормально работает и без этого всего.
По вопросам доработки можно писать на почту artyombooster@gmail.com
Прошивка в архиве ниже.
Прикрепленные файлы:
- STM8Sxxx_FreqConv.zip (20 Кб)
Автор: Artos5
