三个阶段 - 从一个。方案、说明

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该转换器由作者开发，用于为机械录音机磁盘驱动器中的低功率三相电动机供电。它提供三种固定磁盘速度 - 33 1/3、45 和 78 rpm。经过少量修改，该转换器可用于为功率高达 1000 W 的三相和两相异步电动机提供恒速和变速驱动。

调节异步电动机的转速只能通过改变电源电压的频率来实现。但随着频率降低，有必要按比例降低电源电压以避免绕组过热，反之，随着频率增加，增加电压以维持轴上的功率。

该设备 [1] 使用可调自耦变压器 (LATR)，它可以改变提供给电机绕组的给定频率矩形脉冲幅度所依赖的电压。在设备[2]中，这些脉冲的幅度保持恒定，但它们的占空比发生变化，这也导致了期望的结果。第一种装置的缺点是自耦变压器体积庞大，第二种装置的缺点是电路过于复杂。

在引起读者注意的将单相电源电压转为提供给发动机的三相电源的转换器中，这些缺点被消除。它包含一个由三端双向可控硅开关元件控制的整流器和一个简单的数字部分，该部分产生三个对称矩形脉冲序列，相位互移 120^о。装置框图如图所示。 1.

米。 1.设备示意图（点击放大）

可调整流器本质上是一个普通的三端双向可控硅开关调节器，在二极管整流桥上运行，并带有一个平滑整流电压的电容器。它由功率双向可控硅VS2、阈值电压为1V的对称三极管VS32和电容器C2、C4、C6、C8组成。开关SA1.2选择三个电阻R7-R9之一，与电容器C2形成移相电路，相对于每个半周期的开始延迟双向可控硅的断开时刻。这些电阻的阻值很难准确计算，因此在设置转换器的过程中通过实验选择它们。电容器 C4 和 C6 充电的电压取决于三端双向可控硅开关元件的打开延迟。该电压为场效应晶体管 VT1-VT6 上的强大开关供电，产生三相输出电压。

C8R11 缓冲电路可降低开关噪声。并且为了防止干扰渗透到供电网络中，转换器通过Z1 DL-6DX1滤波器与其连接。它由一个双绕组电感器、多个电容器和一个电阻器组成，在设备与网络断开连接后，通过电阻器对电容器进行放电。为了使过滤器正常运行，其外壳必须接地 - 连接到电源插座的第三个触点。

电阻器 R6 可防止连接到网络时损坏整流器元件。事实上，此时电容器C4和C6尚未充电。它们的充电电流脉冲，如果其幅度不以任何方式限制，可能会损坏整流桥VD1的二极管或双向可控硅VS2。电阻器 R6 将此脉冲的幅度限制为大约 40 A，这是二极管电桥和三端双向可控硅开关允许的值。

当然，为了限制电流，可以使用具有大负 TCR 的热敏电阻，但市场上没有合适的热敏电阻，尽管制造商的目录中提供了这些热敏电阻。因此，R6采用线绕电阻器C5-35V-7,5W(PEV-7,5)。不应该用进口线绕电阻来代替它。例如，阻值为 5 欧姆、功率为 5 W 的单欧电阻，当设备连接到网络时会立即烧毁。

对该电阻器的拆解显示，它有一小段极细的高阻导线缠绕在陶瓷框架上，其大小与 MLT-0,5 电阻器大小相同，可承受不超过 2...3 A 的电流。通过电阻器的陶瓷外壳及其填充物良好地去除导线热量，可确保功率等于额定功率。但这样的电阻不能承受多次短期过载。

电阻器 R2 对于三端双向可控硅开关元件 VS2 的正确操作是必需的。如您所知，要使三端双向可控硅开关闭合，其电极 1 和 2 之间的电位差必须为零。然而，当双向可控硅工作在具有大容量平滑电容器的整流桥上时，不会发生这种情况。该影响可通过电阻器 R2 消除。它的电阻可以在很宽的范围内，但如果它的值太高，双向可控硅开关在每个半周期结束时停止闭合。

该装置的数字部分由DA1芯片上的主振荡器、约翰逊计数器DD1上的脉冲分配器、DD3芯片2OR元件上的三相脉冲序列发生器、三个半桥驱动器DA3-DA5和六个开关管场效应晶体管VT1-VT6，构成三相电桥。

XR2206CP（DA1）芯片产生的脉冲频率由一个简单的关系确定

F = 1/(R·C1),

其中R是恒定电阻（R3-R5之一，由开关SA1.1选择，与SA1.2配对）的电阻与可变电阻R1引入的电阻之和。请注意，该频率必须是三相输出电压频率的六倍。

在用于机械录音的录音机中，盘片必须具有三种固定转速——78、45和33 1/3 rpm，为此，考虑到机构的齿轮比，其电机必须采用三相供电频率分别为 18,52、10,68 和 7,917 Hz 的电压转换器主振荡器的频率应比这些值高六倍 - 111,2、64,1 和 47,5 Hz。图中显示了针对这些频率的电阻器 R3-R5（来自标准 E96 系列）的值。考虑到它们串联了一个可变电阻R1，中间位置的阻值为3,4 kOhm。借助它，可以使用边缘上的频闪标记准确确定光盘的旋转速度。

二极管VD3-VD5与电容C10-C12组成自举电路，为三相桥“上”关键场效应晶体管的驱动器供电，电阻R12-R17限制晶体管VT1-栅极的脉冲电流。 VT6。事实上，强大的场效应晶体管的输入电容高达数千皮法。为了防止该电容的充电电流非常大，使用了上述电阻。为了有效地限制电流，这些电阻的阻值应尽可能高，但过度增大会延迟晶体管的开关过程，从而导致浪费功率浪费在加热晶体管上。

变换器可以向负载提供的功率由整流器的功率和晶体管VT1-VT6的散热质量决定。在所描述的设计中，使用了奔腾处理器的散热器，在吹气时能够消耗约 30 W 的功率。这意味着可以向负载传输高达 1000 W 的功率。

通过选择主振荡器频率所依赖的元件的值，所产生的电压的频率可以在很宽的范围内改变，仅受供电电机的能力限制。此外，对于每个频率值，需要通过在三端双向可控硅开关调节器的移相电路中选择一个电阻来设置最佳的电机电源电压，该电阻的阻值应使电机运行时不会过热。

组装好的转换器外观如图所示。 2. 由于转换器的元件通过电流方式连接至 230 V 网络，因此在使用转换器时，应遵守电气安全措施，具体内容请参阅[3]。

三个阶段 - 从一个
米。 2.组装好的转换器的外观

在没有XR2206CP函数发生器微电路的情况下，可以使用NE555集成定时器或其国产模拟KR1006VI1按照标准电路搭建主振荡器。您可以安装 K4075LE561（三个 10OR-NOT 元件）来代替 CD3BE 芯片。不幸的是，国内还没有IR2111驱动器的类似产品。

利用所描述的原理，不仅构建三相转换器，而且构建两相转换器并不困难。按照图3改变脉冲序列发生器的电路就足够了。 2.3、本例中不使用芯片元件DD5、芯片DA5、晶体管VT6和VTXNUMX及相关元件。

三个阶段 - 从一个
米。 3. 脉冲序列整形器的修改方案

通过在可调整流器的负载电路上连接直流电流表，可以方便地选择双向可控硅调节器中的电阻R7-R9。在任何电机轴转速下，整流器消耗的电流与其在电机额定频率和电压工作模式下的值相差不超过10%。

文学

Muradkhanyan E. 用于为三相电机供电的控制逆变器。 - 广播，2004 年，第 12 期，第 37 页38、XNUMX。
Kalashnik V., Cheremisinova N. 单相到三相电压转换器。 - 广播，2009 年，第 3 期，第 31 页。 34-XNUMX。
小心！电！ - 广播，2015 年，第 5 期，第 54 页。 XNUMX.

作者：V. Hitsenko

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