Регулировка мощности фильтра


Посетитель




107
Russian Federation
3 г. назад
Регулировка мощности фильтра
Каким образом можно регулировать мощность(электронным способом) помпы в фильтре???
Синфазная регулировка(та которая в диммерах используется) не работает.
2008-08-05 добавлено 05/08/2008 13:14:48#639089

Посетитель




107
Russian Federation
3 г. назад
ИгорьC

Схемка в голове классический H-мост, в который включена помпа. Выпрямляю сетевое напряжение, фильтрую кондехсатером и на H-мост. Ключи моста - 4 мосфета IRF710 (2A 400В). Подключить можно нагрузку до 620 Вт. Крутые забугорные драйверы для мосфетов не использую. Вместо них трансформатор с двумя выходными обмотками по 12 вольт для питания верхних мосфетов. Второй такой же трансформатор питает 2 нижних мосфета и микроконтроллер(ATMega8) который и генерит частоту(попарно переключая транзисторы).
Все напряжения выпрямлены и стабилизированы до 12 вольтей. Контроллер гальванически развязан от сети через оптопары 4n35.

В принципе можно было намотать 4 тансформатора с коэфф 1:1 и напрямую управлять мосфетами.

Проект еще не завершен. Нужно сделать индикатор, кнопочки(чтоб настраивать производительность), хочу сделать обратную связь посредтвом дифф. датчика давления и диффузора в выходной трубе фильтра(тоесть мерять расход), чтобы обеспечивать постоянство потока и сигнализацию засорения/неисправности фильтра.

Как закончу, инфу по нему выложу полностью, если конечно кому надо будет.
2008-08-08 добавлено 08/08/2008 15:24:31#640253

Завсегдатай




360 5
Ростов-на-Дону
9 мес. назад
сообщение Lelik
Как закончу, инфу по нему выложу полностью, если конечно кому надо будет.

Надо, надо. :-)
Только выкладывай две схемы. Простую, только регулятор. И полную, со всеми прибамбасами.
2008-08-10 добавлено 10/08/2008 22:49:22#640978

Посетитель




107
Russian Federation
3 г. назад
Посоветуйте готовые датчики расхода жидкости.
Сам ничего стоящего найти не смог. Промышленные(утразвуковые, индукционные) сразу отпадают из за цены и габаритов.

Собрал из дифференциальнного датчика давления и диффузора. Вот только конструкция кривая получилась. Течет. Можно конечно все герметиком залить. Если готовый не найду то так и сделаю.

Вот и задумался, может готовые существуют???

Изменено 18.8.08 автор Lelik
2008-08-18 добавлено 18/08/2008 11:27:10#643507

Завсегдатай




332 45
Подольск
3 дн. назад
Добавлю в копилку информации по теме.
У меня самого остро стоял вопрос регулировки помпы фильтра, а информация находилась только разрознененная и зачастую ошибочная, пришлось самому обмозговать и сделать выводы. Может кому пригодится, а если что не так - поправьте пожалуйста.

Сначала про электрическое регулирование.
Вот тут есть теория о принципах работы работы мотора помпы.
В большинстве помп применен гистерезисный синхронный двигатель переменного тока. Т.е. частота его вращения, и соответственно, поток на выходе помпы полностью определются частотой сети - 50Гц. Попытки его регулировать ограничением тока (резистор последовательно) или формой напряжения (диммер) смысла не имеют, т.к. мощность удастся снизить лишь чуть-чуть, выбрав запас надежности (рассчитанный, например, на повышение трения на оси импеллера), после чего двигатель встанет и будет лишь дергаться и греться.
Насколько мне позволило понимание физики:
1. Гистерезисный двигатель применен для простоты и надежности схемы, у него нет "умной" схемы управления, коллектора со щетками для коммутации обмоток, лишь катушка на магнитопроводе (статор) и ротор с "постоянным магнитом" из магнитно-твердого сплава, который может быть перемагничен мощным внешним полем. За простоту и надежность приходится расплачиваться довольно узким допуском по форме питающего напряжения, величине нагрузки на роторе, моментом инерции самого ротора. Чуть что не так - двигатель встает и греется.
2. Обмотка в корпусе взаимодействуя с "черным магнитиком" ротора не только толкает его, но и на каждом полуобороте его перемагничивает со сменой полюсов для продолжения процесса на другой полуволне сети.
2. За полупериод сетевого напряжения магнитное поле статора должно достигнуть расчетной мощности, достаточной для перемагничивания ротора, а ротор - набрать такую расчетную скорость вращения, чтобы в момент перехода сетевого напряжения через ноль успеть по инерции проскочить полюс статора. Если не успеет - вторая полуволна статора отбросит его обратно и вместо вращения будет качание.
3. Соответственно нормальной работе может мешать:
- искажение формы питающего напряжения;
- повышенное трение оси ротора;
- нерасчетный момент инерции ротора (включение без воды, когда инерция водяного вихря в роторной камере не помогает ротору провернуться мимо полюса, или наоборот слишком большая крыльчатка и трение воды не дают ротору разогнаться).

Соответственно единственная возможность регулирования синхронного двигателя это изменить частоту питающего напряжения, при этом сохранив его синусоидальную форму и амплитудное значение. Простыми средствами это сделать не получится, в промышленности для этого применяются специальные сложные и дорогие устройства - частотно-регулируемый приводы (ЧРП). При этом даже при избытке денег купить готовое однофазное устройство на 220В и мощность несколько ватт - целая проблема.
Умельцы для себя решают проблему изобретая велосипед и собирая маломощные ЧРП самостоятельно, как Lelik в этой теме или например еще вот при водяном охлаждении компьютера. А поскольку сгенерировать чистую синусоиду напряжением 220В простой коммутацией при помощи того же H-моста непросто, то вылезает чувствительность гистересного двигателя к форме напряжения - он либо не запустится, либо будет работать ненадежно, излишне нагреваясь и рискуя остановиться при изменении нагрузки. Собственно все как при работе помпы от простых бесперибойников UPS c прямоугольной аппроксимацией синусоиды.
Кстати в теме на IXBT подсмотрел интересную идею простого регулятора с чистой синусоидой на выходе - генерировать синусоиду маломощным каскадом на операционном усилителе, усилить ее до требуемого кол-ва ватт при помощи УНЧ от магнитофона, а затем повысить напряжение до 220В обычным трансформатором. При небольшой мощности и небольшом диапазоне регулирования вполне себе решение.


Теперь про механическое резулирование.
А вот тут самое приятное - сложность электрического регулирования синхронного двигателя на ура компенсируется легкостью механического регулирования производительности центробежного насоса. Поток запросто регулируется от максимального значения (оно же рассчетное для данной конструкции помпы) практически до нуля простым перекрытием потока заслонкой или созданием сопротивления потоку добавлением наполнителя фильтра, при этом никакой перегрузки двигателя не создается.
Перекрывать поток можно как перед входом в помпу так и после выхода из нее, однако перекрытие выхода - безопаснее. Если перекрыть вход, то в относительно небольшом объеме произойдет заметное понижение давления, что вызовет выделение из воды растворенных в ней газов, которое может привести к завоздушиванию помпы, полной остановке протока и перегораниию обмотки от перегрева. Перекрытие выхода негативных последствий не имеет, лишь уменьшится теплоотвод от двигателя, но благодаря небольшой его мощности и омыванию даже слабым потоком воды обладающей большой теплоемкостью перегреть его непросто.

Кстати насчет мифов. При увеличении сопротивления потоку или перекрытии его нагрузка на двигатель (и соответсвенно потребляемая мощность) не увеличивается, как можно подумать, а падает! Это особенность центробежного насоса. Максимальная нагрузка идет при открытой с обоих сторон помпе, когда энергия тратится на разгон вращения поступающего в камеру крыльчатки значительного объема воды - аналог короткого замыкания в электричестве. При полном перекрытии потока вся имеющаяся в камере вода уже крутится по инерции вместе с крыльчаткой, энергия расходуется лишь на преодоление трения и перемагничивание ротора двигателя, потребляемая мощность - минимальна. Перепад давления при этом вдоль радиуса крыльчатки есть, но вода просто крутится на месте.
Приводят в качестве примера пылесос, мол заткни шланг - и услышишь, что произойдет. Однако там при таком же центробежном насосе используется другой тип двигателя - асинхронный коллекторный, который при снижении нагрузки разгонит обороты и взвоет. А вот синхронный двигатель помпы всегда вращается с частотой 50гц, либо стоит.
Еще один антипример - вентилятор с лопастями. У него реально при перекрытии потока увеличивается потребляемая мощность выше штатной из-за увеличения сопротивления турбулентного потока перетекающего обратно сквозь лопасти, не может он удержать большой перепад давления. У центробежного насоса - все не так, максимальное сопротивление он встречает при как раз при свободном потоке (он же максимальный, паспортный), а с ограничением потока падают и затраты энергии.
2014-09-18 добавлено 18/09/2014 15:31:27#2000040

<< 12 >> Создать новую темуБыстрый ответ