На "раз-два-три" меняем походку! Или: ИЖ работает от одной фазы.

[Одессит 4 727]

Посвящается всем, у кого есть "частотник на 380", но в "розетке" есть только одна фаза (220 вольт).
Да и нормальных ПЧ (китайские не в счёт) на одну фазу 220 вольт мощностью более 2,2 кВт просто не бывает.
Достали меня все три моих ввода в мастерскую! То лапы ломит, то хвост отваливается.
Какая-то аномальная зона неустойчивого электроснабжения...

В этой связи решил постепенно всё оборудование переделать на возможность работы от одной фазы.
Благо ни один станок фактически не потребляет более 3-х кВт (как правило до 2-х укладываемся).
А так-как все они (станки) работают через частотные преобразователи и прочие сервоусилители - задача упрощается.
Часть ПЧ и все сервоусилители уже однофазные (220 вольт).
Оставшаяся часть ПЧ таки с трёхфазными входами 3х380в...
Писал-рассказывал я о способах решения проблемы уже давно: применить либо повышающий трансформатор (автотрансформатор), либо удвоитель напряжения. В обоих случаях мы получаем на шине постоянного тока искомое напряжение. Первый способ плох по двум причинам:

1. Габариты/цена.

2. Эмулируются две фазы. Отчего выпрямитель и фильтр ПЧ испытывает повышенную нагрузку и ПЧ в принципе не состоянии работать с полной мощностью.
Ко всему получается странный "ноль", привязанный к одному из фазных входов.
Второй способ тоже не стоит "три копейки", но с его помощью таки можно получить искомое постоянное напряжение с заданными параметрами для питания ПЧ.

 

Далее про второй способ.
Опишу своё решение. Можно принимать как полноценное руководство. Т.к. всё давно проверенно и таки работает.
Схема:

Здесь особых сложностей нет. Есть некоторые нюансы.

Частотные преобразователи отображены в виде абстрактных квадратиков.

1. Выбор диодов выпрямителя. Следует выбирать диоды с обратным напряжением не менее 800 вольт. Ток тоже должен быть соответствующим мощности нагрузки.
2. Выбор электролитических конденсаторов удвоителя. Указанного на схеме рабочего напряжения конденсаторов впритык. Т.к. при торможении двигателя возникает (генерируется мотором) напряжение рекуперации. В моём случае напряжение на DC-шине достигает 700 вольт (при 570 вольт рабочего). Но у меня и скорость останова 0,4 сек.
Желательно применить конденсаторы с рабочим напряжением 450 вольт DC (применённые мной выдерживают +20% в течение 20-ти секунд).
3. Защитная и коммутирующая аппаратура - в соответствии с токами в схеме.
4. "Зарядный" и "тормозной" резисторы. Тут всё просто. Я взял из тумбочки два т.н. "сухих" ТЭНа по 800 ватт. Их сопротивление - 66 Ом. Для данного применения в самый раз.
5. Рабочее напряжение катушек контакторов. Пофиг, в общем-то. Просто у меня была пара контакторов с катушками на 24 вольта. И трансформатор, конечно.

Описание работы схемы.

Через штатный выключатель питания станка SW1 сетевое напряжение поступает на два защитных "автомата", далее на трансформатор питания светильника и катушек контакторов.
При нажатии кнопки "Run" срабатывает контактор К1 с классической схемой самоблокировки и "нулевой" защиты. "Stop", понятное дело, всё отключает.
Сетевое напряжение подаётся на два малых ПЧ (это мой частный случай, у вас может быть и по-другому) и резистор ограничивающий ток заряда конденсаторов удвоителя. Ну и далее на сам удвоитель.
Здесь есть важный момент.
Т.к. спустя некоторое время ограничивающий резистор нужно "закоротить", я использовал одну из возможных стандартных функций ПЧ, который "крутит" маслонасос станка.
А именно: срабатывание встроенного в ПЧ реле при достижении установленной выходной частоты. Время разгона мотора маслонасоса выбрано 10 сек.
После чего срабатывает реле и через свои контакты подаёт напряжение 24 вольта на катушку контактора К2, который своими контактами замыкает ограничительный резистор.
Если у вас нет "первого" ПЧ, или вы использует схему в других целях - реле времени с уставкой 6...10 сек решает вопрос. Задача этой части схемы: предотвратить бросок тока при начальном заряде достаточно "ёмких" конденсаторов.
На схеме не показаны моторы и штатные "кнопки" управления ими. Там ничего необычного и реализация зависит от ваших хотелок, ПЧ и их настройки.
Всё барахло успешно поместилось в электрошкафу 611-го.

 

[Одессит 4 727]

Забыл написать.
Т.к. (по результатам прямых измерений потребляемой мощности) мне НИКОГДА не удавалось достичь оной более 2,2 кВт (1...1,6 кВт), то, сей набор можно смело включать в бытовую розетку 220 вольт. Пусковой ток (при последовательном срабатывании К1 и К2) не более 3,5 ампер.
Времени на реализацию проекта ушло ровно восемь часов. Включая настройки ПЧ.
Но это при наличии всего "в тумбочке"

[Одессит 4 727]

Немного предыстории. Или: как появилась "моя" идея питания ПЧ по шине постоянного тока.
Тут я ничего не придумал!
Просто при изучении документации очередного (сравнительно мощного) ПЧ обнаружил рекомендацию запитывать группу ПЧ от общей шины постоянного тока.
Правда там не просто выпрямитель!
Там выпрямитель-рекуператор. Который энергию рекуперации  от "всего завода" "сливает" обратно в питающую сеть. Или питаем соседний мотор(ы). Что одно и то же.
Таким образом, мы экономим электроэнергию, и не греем тормозные резисторы (они просто не нужны).
В общем - читайте внимательно!
А DC_шина всегда присутствует на клеммной колодке ПЧ.

[torri 91]

Не дурно  где минуса схемы? что -то все очень гладко, так не бывает

[Одессит 4 727]

33 минуты назад, torri сказал:

Не дурно  где минуса схемы?

В электрическом смысле, или ещё в каком?
Глобальный "минус" - стоимость.
Второй "минус" - высокая нагрузка на конденсаторы удвоителя (большая амплитуда тока перезаряда). Конденсаторы должны быть "хорошими". Не всякий подойдёт.
Третий "минус" - пульсации потребляемого из сети тока: нивелируется дросселем L1.
1 и 2 решаются правильным выбором компонентов (индуктивность дросселя и ёмкость конденсаторов).
Некоторую сложность может представить изготовление дросселя.
Больше не придумал.

[Куляста_Блискавка 1 477]

, Одессит написав:

Конденсаторы должны быть "хорошими". Не всякий подойдё

А найкращий варіант набрати ємність з декількох банок. Плюс наборної ємності- зменшується еквівалентний послідовний опір , реактивка розподілюється на декілька корпусів,легше знайти банки меншої ємності, можливо батарея буде дешевше однієї великої банки.Мінуси- лише один:габарит.

[Одессит 4 727]

12 минуты назад, Куляста Блискавка сказал:

А найкращий варіант набрати ємність з декількох банок.

Не путайте ESR с допустимой амплитудой тока! (Параметры частично связанны).
Тут считать нужно.
Хотя, в общем случае, такой подход имеет право на жизнь.

[Куляста_Блискавка 1 477]

І бажано чіпляйти паралельно електролітам плівкові конденсатори, з приблизного розрахунку 1мкФ плівки на 100мкФ електролітичного. Трохи полегшить ""життя"" силовим єлектролітам. 

[Одессит 4 727]

1 минуту назад, Куляста Блискавка сказал:

І бажано чіпляйти паралельно електролітам плівкові конденсатори, з приблизного розрахунку 1мкФ плівки на 100мкФ електролітичного. Трохи полегшить ""життя"" силовим єлектролітам. 

Не в этом случае. Частота 50 Гц.

[ig3757 443]

Нормальная, рабочая идея, ПЧ пофигу (если нет контроля фаз) где брать постоянку. Только кондёры должны держать токи или собирать баян из нескольких банок. На масло и эмульсию- с кондесаторным пуском (там движки мелкие, жаба давит ПЧ туда ставить). А на основной мотор самое то + всякие вкусности ПЧ.

Змінено 8 лютого, 2018 користувачем ig3757

[torri 91]

3 часа назад, Одессит сказал:

Второй "минус" - высокая нагрузка на конденсаторы удвоителя (большая амплитуда тока перезаряда). Конденсаторы должны быть "хорошими". Не всякий подойдёт.
 

Я вот тоже про это подумал. Но далековат  от  познаний  в электротехнике ( она у  меня как и правописание у вини пуха- хорошая но хромает)   . Поэтому  и спросил, про подводные камни.

[Одессит 4 727]

12 часа назад, ig3757 сказал:

там движки мелкие, жаба давит ПЧ туда ставить

А меня не давит. 100-ваттные ПЧ никому нафиг не нужны, поэтому стоят копейки.
У меня маслонасос крутит на 25 Гц, а помпа на 33.
Отчего существенно ниже шумы от этих механизмов и меньше их износ.

[Одессит 4 727]

Небольшое, но жизненно важное дополнение.
Соблюдайте правила техники безопасности!
Сегодня "доточил" защитную крышку на блок удвоителя напряжения.
Как-то стрёмно прислониться к тем конденсаторам...

[robo-new 268]

22 години назад, Одессит написав:

Не в этом случае. Частота 50 Гц.

Не зовсім так , на частоті заряду важливі токові характеристики конденсаторів , тут або силові конденсатори у котрих клеми з різьбою зовні і широкі стрічкові тоководи всередині або паралельне з"єднання декількох банок , а от розряд конденсаторів іде з частотою на які працює ключ ПЧ  і вплив саме цих процесів допомагає послабити плівка .

[Одессит 4 727]

6 минут назад, robo-new сказал:

а от розряд конденсаторів іде з частотою на які працює ключ ПЧ  і вплив саме цих процесів допомагає послабити плівка

При этом внутри самого ПЧ уже всё есть, а провода соединяющие удвоитель с ПЧ довершают картину

[robo-new 268]

5 годин назад, Одессит написав:

внутри самого ПЧ уже всё есть, а провода соединяющие удвоитель с ПЧ довершают картину

те що вже є всередині ПЧ прораховано відносно його внутрішнього конденсатора , і ніяк не компенсує паралельно підключені ємності перемножувача ,тепер по провідникам : короткі не компенсують вплив частоти а з довгими провідниками напруга на конденсаторі ПЧ ( відповідно і на виході ПЧ ) буде педати пропорційно навантаженню .

[Roma 159]

22 часа назад, Одессит сказал:

100-ваттные ПЧ никому (идет обращение к листочкам из дерева инжир) не нужны, поэтому стоят копейки.

Які копійки?

Шо, дешевше 1000 грн?

Не бачив таких цін. Ні на б/у ні на китай ні на саморобні.

Та навіть 1000 грн то ніякі не копійки. Мотор кіловатний за такі гроші купити можна.

[Одессит 4 727]

@robo-new no comment

 

@Roma В нашей барахолке купил мицик за 400 грн. Ждёт своего час в тумбочке. Ещё один (на фото слева) за 600.
Те синенькие, что на фото купил на Ebay. 60 баксов за три штуки.

3 часа назад, Roma сказал:

Та навіть 1000 грн то ніякі не копійки. Мотор кіловатний за такі гроші купити можна.

А если мне не нужен мотор а нужен ПЧ?
И вообще: предлагаю зарабатывать больше.

[Roma 159]

15 минут назад, Одессит сказал:

И вообще: предлагаю зарабатывать больше.

Та заробити можна і мільйони.

Але від того факту шо заробив багато мільйонів ті мільйони не стають копійками.

[slava 85 7]

https://mpsr.com.ua/p365267860-preobrazovateli-chastoty-cfm210.html    бывает чп  на одну фазу  более 2.2   но ему нужно  напряжение сети не менее 195 вольт  или стабилизатор  (срабатывает защита) я таким пользуюсь стоит на токарном с дв. 3 квт даволен .

[Одессит 4 727]

@slava 85 Кажется тема о другом.
Китайцы и больше заявляют.

[Одессит 4 727]

@robo-new специально для вас о примененных конденсаторах и их характеристиках.

Измерил ESR. На частоте 100 Гц - 58 мОм, 10 кГц - 47 мОм.

[Serbond 148]

Дякую пану "Одессит" за чудову идею, схему і пояснення до неї!

вставлю посилання на відео від автора, щоб не загубилось

та є пару запитань:

1)параметри дроселя у механічних вимірах?

типу на кільце з такого матеріалу таким діаметром стільки то такого проводу?

2)пару вариантів використаних конденсаторів?

      а)дорогий варіант - якісні, які варто купувати

      б)дешевий варіант - баян з б/в(з чого можна наколупати?)

комп'ютерні б/ж? з телевізорів?

[nero 123]

Б/в з комповських АТХ БЖ ставте по три послідовно і потім ті "трійки" в паралель

[Одессит 4 727]

Наведено для потужності 3...4 кВт.

 

, Serbond написав:

параметри дроселя у механічних вимірах?

типу на кільце з такого матеріалу таким діаметром стільки то такого проводу?

Якщо на на залізі "Ш" (мотаємо на центральному стрижні): перетин від 32х32мм. Дріт - 2,5мм.кв до заповнення. Немагнітний зазор - 0,5мм.
Можна без того. Тільки навантаження на мережу та конденсатори будуть більшими (гармоніки).