درایو موتور DC با توان 30 کیلو وات به بالا با IGBT

[hamedhamidi]

یک سئوال از اساتیدی که در زمینه درایو های dc بصورت عملی کار کردن دارم و اون این که چرا با وجود اینهمه پیشرفت در زمینه ادوات نیمه هادی قدرت در حالیکه igbt تا 2000 آمپر به و حتی بالاتر ساخته شده و موجوده ولی باز هم تولید کننده های درایو های dc هنوز از تریستور و روش های کنترل زاویه آتش بجای استفاده از igbt و روش pwm استفاده میکنند؟
1-آیا مسئله هارمونیک منقل شده به شبکه مطرح است؟
که در این مورد در درایو های ac انجام شده بعید میدونم مشکل از این مورد باشه
2- مسئله هزینه نهایی است؟
که در این مورد مجموع بردهای کنترلی و تعدد تریستور ها با قیمت یک igbt تفاوت زیادی را ایجاد نمیکند.
بحثم بیشتر روی درایو های توان بال در حد 400 کیلو وات و بالاتر هست مخصوصا
پیشاپیش ممنون

[jalal gilani]

پاسخ : درایو موتور DC با توان 30 کیلو وات به بالا با IGBT

سلام دوست عزیز
قطعا بحث هارمونیک ها نیست چون درایو های DC تریستوری هم هارمونیک تولید می کنند و معمولا هر دو مدل در توان های بالا دارای فیلتز های هارمونیک هستند
به نظر من دو دلیل عمده باعث می شود که کماکان دزایو های موتور DC با توان بالا توسط تریستور ها ساخته شوند

اول : قیمت تمام شده ، به این دلیل که تریستور های فرکانس پایین و جریان بالا از لحاظ قیمت تفات زیادی با دیود های با همان جریان ندارند. در درایو PWM باید از 6 عدد دیود جهت یکسوسازی استفاده شود .

دوم تریستور ها ذاتا قطعات با تحمل جریان های لحظه ای بسیار بالا تر از قطعاتی همچون IGBT هستند که برای موتور ها ایده آل می شوند چون موتور ها در لحظاتی که بار آنها به یکباره افزایش پیدا می کند جریان های لحظه ای بسیار بالا می کشند که هرچه توان آنها بالا تر باشد ، طول زمان این جریان ها به دلیل اینرسی روتور بیشتر خواهد بود .
استفاده از قطعاتی مانند IGBT ها در این شرایط بسیار مشکل تر از استفاده از تریستورها خواهد بود

البته این نظر شخصی من است دلایل اصلی را سازندگان این درایو ها بهتر توصیح می دهند

[hamedhamidi]

پاسخ : درایو موتور DC با توان 30 کیلو وات به بالا با IGBT

خیلی ممنون جلال جان.خوشم اومد که لا اقل یک نفر جواب این موضوع رو داد.
حرفت کاملا درسته منم دقیقا تا یک ماه پیش همین جوابو به خودم میدادم ولی بعد متوجه شدم که نظرم اشتباه بوده . دلیل:
تریستور وقتی روشن میشه دیگه تا انتهای سیکل که ولتاژمنفی بشه امکان خاموش شدن نداره و اگه این وسط جریان موتور لحظه ای زیاد بشه در جا میترکه در صورتی که igbt رو میشه بلافاصله بعد از افزایش جریان خاموش کرد!
حالا بگو ببینم چیز دیگه ای هم به نظر شما یا بقیه دوستان میاد یا نه؟

[jalal gilani]

پاسخ : درایو موتور DC با توان 30 کیلو وات به بالا با IGBT

اگر به مشخصه های فنی تریستور های قدرت نگاهی بکنید خواهید دید که تریستور ها قادرند تا 15 برابر جریان نامی را تا مدت حدود 10 میلی ثانیه تحمل کنند
در سیستم های 3 فاز ، در بدترین شرایط برای خاموش شدن تریستورها 8.2 میلی ثانیه زمان مورد نیاز است که در محدوده تحمل تریستورها قرار دارد
نکته بعدی این است که دز سیستم ها AC برای اندازه گیری جریان حداقل به نیم سیکل از شکل موج احتیاج است تا اندازه گیری صحیح انجام شود به عنوان مثال جریان 1000 آمپری مقدار پیک حدود 1400 آمپر خواهد داشت پش نمی توان با مقادیر لحظه ای اندازه گیری را انجام دارد در سیستم 3 فاز برای انداره گیری جریان حداقل به 6.6 میلی ثانیه احتیاج است این زمان از زمان تحمل جریان اضافی IGBT ها بیشتر است (مقدار دقیق خاطرم نیست )

البته بازهم این نظر شخصی من است ممکن است دلایل دیگری هم وجود داشته باشد .

[hamedhamidi]

پاسخ : درایو موتور DC با توان 30 کیلو وات به بالا با IGBT

ممنون جلال جان.
ممنون میشم اگه تا جایی که امکان داره بحثو ادامه بدیم.
توی درایو های AC که از روش PWM برای شبیه سازی موج سینوسی استفاده میکنند(البته PWM که نه, برای اختصار اینو میگم چون روش اصلی همون طور که خودت میدونی پیچیده تر از این حرفاست.منظورم استفاده از پالس هست) جریان بصورت cycle by cycle اندازه گیری میشه و در صورتی که از مقدار مجاز تنظیم شده عبور کنه پالس گیت بعدی ارسال نمیشه و درایو خطا میده.
حالا دو مسئله هست!
1- اینکه گقتی " دز سیستم ها AC برای اندازه گیری جریان حداقل به نیم سیکل از شکل موج احتیاج است تا اندازه گیری صحیح انجام شود " منظورت مقدار میانگین بود یا لحظه ای؟ منبع این حرفت کجاست؟ چون جریان رو تا جایی که من میدونم مقدار لحظه ای شو میشه با ct یا وسایل دیگه اندازهگیری کرد و در حقیقت مقدار لحظه ایش واسه ما در بعضی مواقع شاید از مقدار میانگینشم مهم تر باشه!
دلیلشم لینه که درسته که شاید با بلا رفتن جریان تا 15 برابر تریستور ها آسیب نبینن اما اگه همچین باری به موتور اعمال بشه و همچین جریانی ازش عبور کنه احتمال آرک زدن داخل موتور فوق الهاده بالاست و 2
2-مسئله اینه که با بالا رفتا این جریان فیوز های تند سوزی که قبل درایو در نظر گرفته میشه درجا میسوزه و هزینه 3 تا از این فیوزا فوق العاده تو جریان های بالای 800 آمپر گرون در میاد در صورتی که اگه با igbt بصورت پالسی و اندازه گیری جریان بصورت پالس به پالس مثل درایو ac عمل کنیم میتونیم جلوی آسیب دردن موتور که توی اون جریان های بالا اگه دیده باش خیلی وحشتناکه رو بگیریم و از سوختن فیوزا جلوگیری کنیم و هزار و یک مشکل بهدی و هزینه رو رو پایین بیاریم!
3- یک مساله در مورد بازگردوندن انرژی به شبکه در حالت های regenerative هست که با درایو با ibgt کاملا عملیه
ممنونم از پاسخ هات.

[jalal gilani]

پاسخ : درایو موتور DC با توان 30 کیلو وات به بالا با IGBT

سلام دوست عزیز
1:
منظور من مقدار موثر است .برای محاسبه مقدار موثر در شکل موج های متناوب احتیاج به زمان 1 سیکل کامل است فقط در شکل کاملا سینوسی این مقدار برابر 0.707 مقدار پیک آن است ولی در شکل موج های برش خورده و PWM حتما باید در یک سیکل محاسبه شود که با توجه به متقارن بودن نیمه مثبت و منفی در این شکل موج ها برای نیم سیکل می توان این مقدار را محاسبه کرد.
در مورد آرک زدن موتور باید بگم که این ولتاژ بالاست که باعث آرک زدن می شود نه جریان بالا . جریان بالا در موتور ها باعث سوختن سیم پیچ موتور یا عایق آن می شود که در اثر حرارت بالا بوجود می آید زمان 10 میلی ثانیه برای بالا بردن حرارت هادی ها مقدار بسیار کمی است که عملا این اتفاق نمی افتد.
موتور ها بسته به کلاس کاری آنها تحمل اضافه بار نسبتا بالایی را دارند. به عنوان مثال در کارخانه ای از یک موتور DC با توان نامی 400 کیلو وات استفاده می شود در بعضی موارد توان کشیده شده از موتور به حدود 950 کیلو وات هم می رسد (برای زمان های حدود 20 ثانیه ) ولی بیش از 2 سال است که این موتور با همین شرایط در حال کار کردن است و نکته جالب تر اینکه درایو استفاده شده در این موتور مخصوص موتور های 300 کیلو واتی است .
2 :
در مورد فیوز های تند سوز هم من فیوزی نمی شناسم که در زمان 10 میلی ثانیه عمل کند و قیمت آنها بعضا از تریستور های سیستم بالا تر است.
در مورد مکانیزم اندازه گیری جریان در درایو های PWM اطلاع زیادی ندارم ولی به اختمال زیاد با روش اندازه گیری پالسی درایو دایم تریپ خواهد داد.
3:
در مورد ولتاژ های Regenerative درایو های معمولی IGBT توانایی باز گرداندن انرژی به شبکه را ندارند درایو های خاص که دارای دو دسته IGBT یا یک سری 6 تایی تریستور اضافی هستند توانایی این کار را دارند که بسیار سیستم های کران قیمتی هستند
در درایو های معمولی از یک مقاومت بار برای دمپ ولتاژ های Regenerative استاده می شود

در درایو های تریستوری معمولی (6 تریستوری ) باز هم این کار با یک مقاومت بار انجام می شود ولی در درایو های پیشرفته تر درایو دارای 12 عدد تریستور است که می تواند ولتاژ Regenerative را به شبکه باز گرداند لین زیر می تواند مفید باشد
http://www.automationmedia.com/Port1050%5CSiemensFreeCourses%5Cdcd_1.pdf

[پروفسور]

پاسخ : درایو موتور DC با توان 30 کیلو وات به بالا با IGBT

اگه منظور با ورودی سینوسی باشه هزینه تریستور خیلی کمتر از قطعات دیگست اثلا قابل قیاس نیستن
اما شما تریستور روشن رو در هر لحظه میتونین خاموش کنین برای این کار مثلا یک خازن را با بار معکوس به اند وکاتد متصل میکنن
اما اگر بنا بر استفاده این کنترل کنند ها در ایران این سوال براتون پیش اومده این به علت عقب موندگی :angry: تکنولوزی ماست
امروزه در هیچ جای دنیا با تریستور دور موتور کنترل نمیشه وتمام نیمه هادیها برای این روشا تولیذ میشن مثلا انواع درایو ماسفت یا مدارات مجتمع pwm که تماما خروجی انا براساس درایو کردن ماسفت یا قطعات هم خانواده اونهاست

[پروفسور]

پاسخ : درایو موتور DC با توان 30 کیلو وات به بالا با IGBT

در مورد فیوزهای تند سوز وکند سوز البته در لاله زار موجودند ولی همانگونه که جناب گیلانی عزیز اشاره کردن قیمتش خیلی زیاده 40 یا 50 تومن

[ebismps]

پاسخ : درایو موتور DC با توان 30 کیلو وات به بالا با IGBT

باسلام.
اندازه گیری جریان در درایوهای pwm با IGBT توسط سنسور هال داخل CT اونها انجام میشه.
همچنین IGBTها تحمل جریان دوبرابر به مدت یک میلی ثانیه رو دارند.
در درایوهای DC افزایش توان وگشتاور خروجی توسط تاکو ژنراتور انجام میشه.

[ramin20007]

پاسخ : درایو موتور DC با توان 30 کیلو وات به بالا با IGBT

سلام دوستان بحث جالبی هست
ولی امکان داره یه شماتیک از این مدارات هم پلود کنید

[hofakiiran]

پاسخ : درایو موتور DC با توان 30 کیلو وات به بالا با IGBT

اندازه گیری جریان توسط سنسور اثر هال که مارک معروف آن lem است . البته خیلی هم گرونه...... خیلی ..............

[hofakiiran]

پاسخ : درایو موتور DC با توان 30 کیلو وات به بالا با IGBT

دوست عزی علت اصلی من در عدم به روز بودن مهندسان کارخانه جات می دونم
استفاده از یکسو کننده های کنترل شده pwm هم pf را به 1 و tdh رو کم می کنه ( در جریان ورودی )
برای توضح بیشتر می تونی بری
به لینک زیر یا بری کتاب الکترونیک صنعتی ه.رشد قسمت یکسو ساز های کنترل شده را مطالعه کنی
http://www.eca.ir/forum2/index.php?topic=69766.0