Projeto de inversor de frequência

ecm · 7 de junho de 2008

Olá pessoal, eu inventei esse circuito que deve funcionar como um inversor de frequencia para um motor monofasico em 110v. Peço a opinião de vocês sobre esse circuito... se realmente pode funcionar, ou se deve sofrer alguma alteração.

Essas fontes de tensão simétrica 170/-170v são provenientes de uma rede de 127vac 60Hz após retificação em ponte e filtragem, mantendo o neutro como terra. Os transistores Q3 e Q4 formam um intertravamento entre os SCR's, impedindo que ambos conduzam simultaneamente.

O sinal de frequência em TTL é admitido no resistor R1 e a partir daí controlar o chaveamento dos SCR's.

Aguardo comentários.

Maurício2006 · 7 de junho de 2008

Se o que você precisa fazer é inverter a rotação de um motor DC, como está seu circuito, isso não irá acontecer.

SCRs tem por característica, ficar em estado de condução depois de serem disparados. Pra sair dessa condição, SCR em curto, ou, remoção da alimentação.

Seus SCRs estão em série. Quando eles forem comutados, podem queimar.

Se é inverter a rotação, procura aqui no fórum ou na net por PONTE-H (h-bridge).

Qual é a tensão de operação do motor? Quanto ele consome, em ampéres? É um motor DC, não?

[]'s

bene_tec · 7 de junho de 2008

http://services.eng.uts.edu.au/~venkat/pe_html/pe04_nc6.htm

http://www.powerdesigners.com/InfoWeb/resources/pe_html/ch04s2/ch04s2p1.html

ecm · 7 de junho de 2008

Se o que você precisa fazer é inverter a rotação de um motor DC, como está seu circuito, isso não irá acontecer.
SCRs tem por característica, ficar em estado de condução depois de serem disparados. Pra sair dessa condição, SCR em curto, ou, remoção da alimentação.

Seus SCRs estão em série. Quando eles forem comutados, podem queimar.

Se é inverter a rotação, procura aqui no fórum ou na net por PONTE-H (h-bridge).

Qual é a tensão de operação do motor? Quanto ele consome, em ampéres? É um motor DC, não?

[]'s

Amigo, logo no começo do tópico eu disse que se trata de motor MONOFASICO 110V. Não há intenção de inverter a rotação, mas sim variar a frequência de uma tensão em onda quadrada que assim será aplicada sobre o mesmo, fazendo variar a velocidade do motor.

Esse motor consumirá, em média, de 6 a 10A. Os SCR's utilizados suportam 50A - 400V, mas nada impede que os mesmos sejam substituídos por outros mais potentes.

faller · 7 de junho de 2008

Atente para o detalhe que já lhe foi falado. Ao colocar em condução o tiristor superior, por estar trabalhando em CC, ele não se desligará, e ao comutar o tiristor de baixo, mesmo com proteção dos transistores para não disparar o de cima, colocará o de cima, que não se desligou por estar passando corrente maior que aquela de manutenção e ligando o de baixo conseguirás colocar os dois em condução, colocando ambas as fontes, positiva e negativa, em curto através dos dois tiristores. Não vi se tinha fusível na linha das fontes.

Caso tenha ai fusível, essa sua máquina poderia ser aproveitada como testador se o fusível estava bom, que é mais ou menos o equivalente a acender um fósforo para testar se estava bom...

Resolvendo o problema do desligamento dos tiristores poderia até funcionar. Se alí, em lugar dos tiristores fossem mosfets ou algo do tipo porta controlando o dispositivo como chave, ai sim.

Lembre-se do efeito memória dos tiristores. Quando os põe a conduzir, não se desligam se a corrente circulante não cair abaixo daquela chamada de corrente de manutenção (muito baixa).

Abraço...

ecm · 7 de junho de 2008

Obrigado pela explicação Faller, eu não tinha lembrado desse efeito dos SCR's. Se eu utilizar MOSFET dá pra resolver essa questao? Os triacs tambem tem essa caracteristica do nao desligamento?

Enfim, se for colocado um componente como chave no lugar dos SCR's daí é possível o funcionamento, certo?

Eu encontrei o transistor 2SC3998 (NPN), ele suporta 25A - 1500V. Pode-se colocar 2 deles em paralelo, assim conseguindo 50A, substituindo o SCR?

Também o FET 2SK902, que suporta 30A - 250V.

Um deles pode resolver o problema?

faller · 7 de junho de 2008

Amigo. Agora outros erros começarão a aparecer. A filosofia da tentativa do chaveamento estaria correta, as polarizações não estão.

Fica muito complicado fazer uma análise do todo, mas fixe,se em um somente ramo e um somente lado desse chaveador.

Imagine a entrada de comando num valor inicial zero. Imagine que o novo dispositivo de chaveamento colocado no lugar de U2 tem nessa hora seu catodo ou seu terminal negativo ligado a tensão de -170 Volts e em seu gate ou porta ou base uma tensão próxima a zero, ou seja, suficientemente mais alta que seu terminal negativo para iniciar a condução do mesmo. Essa corrente de partida de U2 viria por + 5 Volts R5 e Q2. A corrente aplicada ao gate de U4 ou porta ou base seria de ((+ 5 volts - (-170 Volts)) - VCE de U2- (VGate ao catodo de U2) )/100 = Cerca de 175 Volts/ 100 ohms = 1,75 Amperes..

E assim por diante tem uma série de erros de polarização e referência ai que não sei se não é melhor abandonar esse seu circuito e pensar em algo mais adequado, com seus controles referenciados aos dispositivos comutadores.

Quando disse, lá no primeiro post, que errados estavam os tiristores ai, não queria afirmar que esse seria o único erro, mas sim aquele que era funcionalmente o mais gritante.

Quem sabe você tenta procurar na internet algum exemplo de como essas coisas de controle de motor, aplicando tensão elevada, são feitas...

Abraço...

zurca1599 · 7 de junho de 2008

Para não ter problemas de os SCR não desligarem bastaria rectificar mas não filtar as tensões de alimentação dos SCR.

Isto não implica que não tenha outros problemas nesse circuito, e até que funcione mesmo.

Veja este site tem vários auxiliares sobre este assunto.

http://www.educypedia.be/electronics/powermotor.htm

ecm · 8 de junho de 2008

Fuller, pelo que entendi, como o catodo de U2 está ao -170v, mesmo sem ter tensão positiva no gate do chaveador, essa tensão 0v já é suficiente para que o mesmo entre em conduçao, pois está 170v mais positivo que seu terminal referencial.

então, para corrigir isso, a tensão de disparo seria então -165v (tendo por base 5v de polarizaçao). E a de corte -170v. Sendo assim, o que o componente irá entender por ausencia de tensão de disparo seria os -170v.

Mas, enfim, corrigindo problema de polarizaçao e nao filtrando como disse o colega, é possivel que o circuito funcione?

Por mais difícil que pareça, eu tenho disposiçao de fazer as modificaçoes necessarias para que os circuito funcione SENDO SIMPLES. Eu nao quero montar um inversor como os que ja existem, quero algo simples e funcional. Não pode ser tão impossivel fazer as correçoes no circuito.

ecm · 8 de junho de 2008

Nesse esquema funciona?

faller · 8 de junho de 2008

Nesse seu último circuito Q2 e D2 não conseguem fazer nada, não fazem falta e não operam jamais.

Se a intenção de D2 e Q2 é a de fazer cortar qualquer possibilidade do tiristor operar, eles devem colocar qualquer tensão menor que 0,6 no gate do tiristor. Digamos zero volts. Isso se faz colocando -0,6 na base de Q2 e -1,4 no catodo de D2. A sua entrada de sinal tem no mínimo zero volts, me parece, o que não polarizará jamais D2 e Q2.

Pense em circuitos de disparo referenciados ao catodo dos tiristores quer por sinal DC, quer por trem de pulsos no gate, via transformador de disparo, ou quer por acoplamento ótico, referenciando esse disparo. Dê uma olhada nessas maneiras de disparar referenciadas com o catodo.

Se você quiser variar a frequência a ser aplicada em seu motor e essa variação tiver que ser superior a 60 Hz, esqueça a solução de colocar forma de onda pulsante pois ao disparar o tiristor ele só vai parar ao final do semiciclo da rede de 60 Hz. Desse modo você estará limitado em frequência superior.

Reconsidere o que deseja fazer e, ou faça de modo correto, com CC e dispositivos Mosfet e com isso poderás trabalhar em alta frequência e para tal use um CI de mercado para controlar isso tudo, ou reconsidere esse teu projeto.

Por exemplo, de que servirá alterar a frequência aplicada a esse motor. Isso é um motor de escovas? Isso é um motor síncrono? Aonde queres chegar com isso? Qual o objetivo final. Melhor seria controlar isso dai em ponte e com CI específico para tal.

Abraço...

no

ecm · 9 de junho de 2008

Repensei os fatores que implicam sobre os transistores e cheguei nessa condiçao, que, claro, tem as pendencias de polarizaçao de gate a serem concluidas.

No modo a seguir, chega-se a uma solução não incorreta?

ecm · 9 de junho de 2008

Aqui completei o circuito de disparo dos gates dos mosfets.

ppsilva · 19 de outubro de 2008

Olá ecm...

Conseguiu fazer o que queria? Variar a velocidade do motor?

Abraços

Paulo

skemenber · 4 de janeiro de 2009

Amigo, estava pesquisando aqui pelo site encontrei o seu topico falando a respeito do seu projeto do inversor de frequencia, eu tenho uma esteira eletrica 110v com controle de velocidade mecanico, e estava querendo automatizar ela, e gostaria de saber se este circuito que você desenvolveu daria para adaptar nesta esteira.

Grato.

Jorge Luiz Alves · 4 de fevereiro de 2009

Pessoal,

Gostaria de saber se alguém pode me ajudar. Um cliente comprou dois relógios para um hotel aqui no RJ só que, comprou na frequência de 50 Hz. Preciso comprar um variador de frequência de 60 Hz para 50 Hz para os relógios. Alguém pode me informar onde posso comprar?

Olá pessoal, eu inventei esse circuito que deve funcionar como um inversor de frequencia para um motor monofasico em 110v. Peço a opinião de vocês sobre esse circuito... se realmente pode funcionar, ou se deve sofrer alguma alteração.
Essas fontes de tensão simétrica 170/-170v são provenientes de uma rede de 127vac 60Hz após retificação em ponte e filtragem, mantendo o neutro como terra. Os transistores Q3 e Q4 formam um intertravamento entre os SCR's, impedindo que ambos conduzam simultaneamente.

O sinal de frequência em TTL é admitido no resistor R1 e a partir daí controlar o chaveamento dos SCR's.

Aguardo comentários.

BCP · 4 de fevereiro de 2009

Colega Jorge Luiz Alves, Dê uma olhada no tópico abaixo, procure pelos post's #10 até #16 e #24 até #31, creio que resolverá seu problema como foi muito bem resolvido naquele tópico...

Mudar Rádio Relógio de 50Hz para 60Hz

Espero que ajude...

Abraços.

RCPS · 23 de junho de 2011

A melhor coisa para não "quebrar" tanto a cabeça é, antes de tudo, TER UMA >BASE< SÓLIDA DE CONHECIMENTOS SOBRE O FUNCIONAMENTO DA ELETRôNICA. Quem quer "inventar" sem antes ESTUDAR só acaba arrumando dor de cabeça. CRIAR tem a ver com conhecimento prévio, INVENTAR tem a ver com tentativa e erro e muito desconhecimento do que realmente está acontecendo. ESTUDAR é o caminho mais seguro e inteligente!