Эффективный источник — Силовая часть .
Переходим к рассмотрению работы силовой части устройства ,которая отвечает за обеспечение питания 3-х фазного асинхронного двигателя необходимой энергией с необходимыми фазами для его правильной работы.
Если мы прочитаем описание работы устройства в оригинале статьи и сопоставим с принципиальной схемой , то станет понятно, что все 6 тиристоров, которые обеспечивают питание обмоток двигателя А-А1 , В-В1, С-С1 необходимо перевернуть на 180 градусов т.е. там где был катод должен быть анод и соответствующим образом нужно переподключить вторичные обмотки импульсных трансформаторов. Посмотрите внимательно ,где нужно отключить общий провод питания от импульсных трансформаторов. Можно применить готовые импульсные трансформаторы МИТ-4В. Начало вторичной обмотки соответствующего трансформатора на управляющий электрод тиристора ,а конец на катод. Таких переподключений нужно сделать всего 6 . Тиристоры, которые обеспечивают заряд фазных накопительных конденсаторов, вторичные обмотки которых обозначены Ra,Rb,Rc подключены правильно, их нужно оставить как есть на принципиальной схеме. Катушки обозначенные на схеме как А,В,С это обмотки асинхронного двигателя ,которые необходимо разделить на три электрически независимых обмотки.
Сама силовая часть схемы представляет собой резонансную систему, основой которой является дроссель Др, и электролит большой ёмкости установленный перед тиристорами заряда накопительных конденсаторов, а так же обмотки двигателя и сами неполярные кондесаторы — накопители энергии. Эти конденсаторы в процессе взаимодействия с обмотками двигателя большой индуктивности в каждом цикле меняют свою полярность заряда на противоположную, таким образом происходит рекуперация накопленной энергии и формирование энергии для отрицательной полуволны. После следующего цикла работы в области отрицательной полуволны и перезарядки накопительных конденсаторов в положительную область они поочередно дозаряжаются через тиристоры заряда для пополнения части их израсходованной ээнергии. Дроссель Др, выполнен в виде многовитковой обмотки (400витков провода диаметром 1,5мм.) на каркасе без магнитного сердечника имеющий довольно большую индуктивность порядка 3 мГн. Отсутствие магнитного сердечника позволяет уйти от эффекта насыщения дросселя и существенного изменения им своей индуктивности в процессе работы. Диаметр используемого в обмотке дросселя провода позволяет пропускать значительные импульсные токи без перегрева обмотки. Другой тип дросселя использовать полноценно вряд ли получится , без ущерба для полноценного резонанса системы . Конечно можно использовать для намотки данного дросселя современные аморфные или нанокристалические магнитные материалы, которые имеют нужные характеристики. Это позволит уменьшить количество витков ценной меди в данном дросселе, но такие сердечники тоже не дешевы и найти их не просто. При возникновении полноценного резонанса системы ,мы будем иметь, на каждой фазе синусоидальный сигнал сдвинутый по фазе на 120 градусов относительно соседней фазы. Осцилограммы приведенные в оригинале статьи выглядят примерно так как на фото, но всё же при вхождении системы в полный резонанс — на всех фазах формируется чистый синус. В образовании резонанса участвуют практически все элементы цепи питания плюс обмотки двигателя, поэтому важен параметр каждого элемента данной цепи. Снижение тока потребления в 10 раз реально происходит и в режиме холостого хода, двигатель остановить механическим путем достаточно сложно. Для проверки нагрузочных харрактеристик на валу двигателя нужны дальнейшие опыты.
Если учесть мои исправления,то данная схема становится работоспособной и можно наблюдать эффекты описанные автором в оригинальной статье. Позвольте мне дать несколько советов по настройке этой схемы, чтобы избежать ненужных потерь электронных компонентов на этапе её запуска.. Поскольку схема имеет гальваническую развязку цепей управления через импульсные трансформаторы , то возможно производить запитку высоковольтной части схемы от сети 220 вольт через ЛАТР +диодный мост + электролитический полярный конденсатор на 470мкФ 400вольт. Для этого необходимо отделить общий минус платы управления от общего провода накопительных кондесаторов . На общий провод накопительных конденсаторов подается силовой минус , а на дроссель — силовой плюс питания от ЛАТРа , диодного моста и конденсатора фильтра отдельного силового источника питания . Естественно при этом соблюдаем все правила электробезопасности при работе с сетью 220вольт . Будьте предельно внимательны т.к. вся ответственность за собственную жизнь при этом ложится на Вас.
При запуске устройства устанавливаем частоту генератора отвечающего за обороты двигателя на минимум. Затем плавно повышаем напряжение питания от нуля до момента когда ротор двигателя начнёт свое движение и плавно повышаем обороты до максимума. Конечно ёмкость накопительных конденсаторов будет зависеть от мощности и типа двигателя и вся дальнейшая работа будет напоминать шаманский танец с бубном , но в итоге мы получаем очень ровно и тихо работающий двигатель , который потребляет при работе в режиме резонанса, мощность в 10 раз меньшую номинала двигателя .
Для двигателя мощностью 2,2 кВт были использованы 3 накопительных неполярных полипропиленовых пусковых конденсатора типа СВВ-60 емкостью по 100мкФ 450вольт каждый. Для данного двигателя это наверное взято уже с запасом. Резонанс может наступать уже при 150 вольт питания , добавлять лишнего не нужно. По питанию высоковольтной части необходимо обязательно установить защитный предохранитель на 2-3 ампера. Внимательно прочитайте оригинал статьи — весь принцип работы там описан правильно и очень подробно.
При доработке мне пришлось сильно видоизменить данную схему и вместо 6 фазных тиристоров , было установлено 3 семистора с соответствующими цепями управления, а генераторы импульсов , ввиду низкой стабильности были сделаны на другой элементной базе. Тем не менее, то что описано в оригинале статьи с исправлением ошибок в принципиальной схеме — работоспособно и позволяет проводить интересные опыты. Мои же опыты со схемой пока не закончены и с наступление теплого времени будут продолжены . Необходимо будет проанализировать новые результаты. Если найдутся желающие узнать продолжение моих экспериментов пишите комментарии и возможно появится продолжение статьи.
Продолжение опытов с эффективным источником питания асинхронного двигателя в мае месяце 2022 года можно посмотреть по данной ссылке :https://www.youtube.com/watch?v=ksxFDGlOjLM
Загрузка ...
Свежие комментарии