Kolmefaasiline faasikontroll PWM-ahelat kasutades võib olla kasulik ainult siis, kui seda rakendatakse ajalises proportsioonis, vastasel juhul võib vastus olla juhuslik ja ebaefektiivne.
Mõnes minu varasemas artiklis allpool:
Lihtne kaugjuhitav ventilaatori regulaatori ahel
Nupuga ventilaatori regulaator kuvarahelaga
LED-pirnide hämardusahel
Arutasin PWM-i kasutamise üle kolmefaasilise faasi juhtimisahela käivitamiseks, kuid kuna kavandid ei sisaldanud ajalist proportsiooniga tehnoloogiat, võib nende ahelate vastus olla ebakorrektne ja ebaefektiivne.
Selles artiklis õpime, kuidas sama korrigeerida ajalise proportsionaalse teooria abil, nii et täitmine toimub hästi arvutatud viisil ja palju tõhusamalt.
Mis on ajaproportsiooniline faasikontroll triakide või türistorite abil?
See on süsteem, kus triac käivitatakse arvutatud PWM-impulsside pikkustega, mis võimaldab triacil töötada katkendlikult võrgu 50/60 Hz sageduse kindlatel pikkustel, mis on määratud PWM-i impulsside positsioonide ja ajavahemike järgi.
Triaci keskmine juhtimisperiood määrab seejärel keskmise väljundvõimsuse, mille jaoks koormat saab toita või juhtida ja mis teostab nõutavat koormuse juhtimist.
Näiteks kui me teame, et põhifaas koosneb 50 tsüklist sekundis, siis kui triac käivitatakse katkendlikult 25 korda kiirusega 1 tsükkel ON ja 1 tsükkel OFF, võib koormus eeldatavasti 50% võimsusega. Sarnaselt saaks rakendada ka muid sisse- ja väljalülitusaegasid proportsionaalselt vastavate koguste tekitamiseks koormusele suurema või väiksema võimsusega.
Ajaproportsiooniline faasijuhtimine viiakse läbi kahe režiimi abil, sünkroonrežiimis ja asünkroonrežiimis, kusjuures sünkroonrežiim viitab triaki sisselülitamisele ainult null ristmikel, samas kui asünkroonrežiimis ei lülitata triaci spetsiaalselt nulli ristumisel, vaid hetkeliselt mis tahes juhuslikes kohtades vastavatel faasitsüklitel.
Asünkroonses režiimis võib protsess esile kutsuda märkimisväärse raadiosageduse taseme, samas kui triaki nullülekande lülitamise tõttu võib see sünkroonrežiimis oluliselt väheneda või puudub.
Teisisõnu, kui triaci ei lülitata spetsiaalselt sisse nullkohtade ületamisel, pigem mis tahes juhusliku tippväärtuse korral, võib see tekitada atmosfääris RF-müra, seetõttu on alati soovitatav kasutada nullpunkti ristumine, et raadiosageduse müra oleks võimalik kõrvaldada triaci operatsioonide ajal.
Kuidas see töötab
Järgmine joonis näitab, kuidas ajaga proportsionaalset faasijuhtimist saab ajastatud PWM-ide abil käivitada:
1) Ülaltoodud joonise esimene lainekuju näitab tavalist 50Hz vahelduvvoolu faasisignaali, mis koosneb sinusoidaalsest tõusvast ja langevast 330V tipp-positiivsest ja negatiivsest impulsist kesknulljoone suhtes. Seda keskmist nulljoont nimetatakse vahelduvvoolu faasisignaalide nulljooneks.
Võib eeldada, et triac juhib näidatud signaali pidevalt, kui selle värava alalisvoolu päästik on pidev ilma katkestusteta.
2) Teine joonis näitab, kuidas triaci saab sundida juhtima ainult positiivsete pooltsüklite ajal vastusena värava päästikutele (PWM näidatud punaselt) faasitsüklite igal positiivsel null ristumisel. Selle tulemuseks on faasikontroll 50% .
3) Kolmas joonis näitab identset vastust, kus impulsid on ajastatud tootma vaheldumisi vahelduvvoolu faasi igal negatiivsel null ristumisel, mille tulemuseks on ka triaci ja koormuse faasikontroll 50%.
Kuid selliste ajastatud PWM-ide tootmine erinevates arvutatud nullpunkti ristumissõlmedes võib olla keeruline ja keeruline, seetõttu on faaside juhtimise soovitud proportsiooni saamiseks lihtne lähenemine kasutada ajastatud impulssronge, nagu on näidatud ülaltoodud 4. joonisel.
4) Sellel joonisel võib iga alternatiivse faasitsükli järel näha 4 PWM-i purskeid, mille tulemuseks on triac-operatsiooni vähenemine umbes 30% ja sama ühendatud koormuse korral.
Võib olla huvitav märgata, et siin on impulsside keskmised 3nos kasutud või ebaefektiivsed impulsid, sest pärast esimest impulssi lukustub triac ja seetõttu ei mõjuta 3 keskmist pulssi triaci ja triac jätkab juhtimist kuni järgmise nullini ristumine seal, kus selle käivitab järgnev 5. (viimane) impulss, mis võimaldab triakil järgmise negatiivse tsükli ajaks ON sisse lülitada. Pärast seda, kui järgmine null ületamine on saavutatud, takistab täiendava PWM puudumine triaci juhtimist ja see on välja lülitatud, kuni järgmise impulsi järgmises nullpunktis, mis lihtsalt kordab triaci protsessi ja selle faasi juhtimistoiminguid .
Sel viisil saab triac-värava jaoks genereerida teisi ajaliselt proportsionaalseid PWM-impulssronge, nii et vastavalt eelistusele saab rakendada erinevaid faasijuhtimise meetmeid.
Ühes meie järgmises artiklis tutvume praktilise vooluringiga ülaltoodud kolmefaasilise juhtimise saavutamiseks, kasutades ajalist proportsionaalset PWM-ahelat
Eelmine: Arduino abil RFID-lugeja vooluring Järgmine: RFID-turvaluku ahel - täielik programmikood ja testimise üksikasjad
