Регулятор мощности в трехфазной/однофазной сети на симисторах

[serjrv]

где? у Вас на видео 6кВт вместо 12 и та же ситуация... пропуск полупериода и потеря синхронизации.

Это было в начале пути ))). Я отсекал ложные срабатывания детектора по последним измерениям АЦП и их анализом, не прокатило. Как раз были пропуски, т.к. пропускал и реальные сработки. Далее переделал в ПО детектирование пепесечения фаз с анализом длительности синхроимпульсов, стало гораздо стабильнее. Ну и на видео осцилл не засинхронизирован с сетью (по уму надо бы третий шнурок воткнуть на внешнюю синхронизацию от сети), перескок картинки по помехе как раз проскочил.
Я конечно попробую завтра сопрухи уменьшить до 620 Ом, но слабо верится что поможет.

p.s. Ну и вопрос тогда по данному резистору. Почему в однофазном режиме то его хватает, хотя повсеместно 360 Ом ставят? Длительность отпирающего импульса я специально с большим запасом выбрал, именно из за великоватого номинала в моменты низких напряжений и недостаточного тока.

p.p.s. Хотя..., видимо я перестраховался и неправильно посчитал. В трехфазном режиме у нас же выходит что симисторы и соответственно резисторы последовательно подключены между 2-х фаз. Получается накосячил, завтра проверю.

[DmitriyVDN]

Ну и вопрос тогда по данному резистору. Почему в однофазном режиме то его хватает, хотя повсеместно 360 Ом ставят?

потому что в однофазном режиме Вы не открываете тиристор на углах 0..10 и 170..180.

[serjrv]

В общем номиналы резисторов в цепи управления симисторами на проблему совершенно не повлияли (уменьшил до 375 Ом).
В итоге провел еще эксперименты с разными оптосимисторами и симисторами.
- оптосимисторы с пороговым напряжением 600 и 800 вольт, на результат не повлияли, работают и те и те с симисторами на 1200 вольт.
- симисторы на напряжение 600 и 700 вольт, ложные открытия и на 9 кВт присутствуют.
- симисторы на 1200 вольт. 9 кВт работает стабильно (по крайней мере ни на осцилле, ни на параллельно подключенных лампочках глюков не вижу). 12 кВт уже с ложными открытиями симисторов, причем с течением времени диапазон "рулежки" с ложными открытиями увеличивается.

Ситуаций с не открывающимися в нужные моменты симисторами я не наблюдаю на 9 кВт. На 12 кВт предполагаю все же что симисторам не хватает времени на закрытие по условию недостаточности тока для удержания в нужные моменты. Снабберные цепи конечно помогают (на тех же 9 кВт достаточно 0.01 мкФ и 56 Ом), но видимо недостаточно для 12 кВт даже с номиналами 0.1 мкФ и 27 Ом (хотя это уже печка приличная)...

Есть ли у народа еще какие мысли?

[DmitriyVDN]

В итоге провел еще эксперименты с разными оптосимисторами и симисторами.

оптопары пробовали последовательно на каждую фазу?

[serjrv]

DmitriyVDN, оптосимисторы последовательно ставить не пробовал. Просто подозрительно, что замена 600 вольтовых на 800 вольтовые, абсолютно не влияет на поведение регулятора.
Сегодня хочу еще попробовать снабберы на оптосимисторы поставить, так же еще и на сами симисторы попробовать сопротивление в снабберах поставить примерно равными сопротивлению нагрузки (где то вычитал что тоже может помочь).

p.s. А вот к тиристорам 70TPS12(16) уже присматривался, в Китае разумные деньги за них просят. С тиристорами по крайней мере пропадает "головняк", что при смене полярности фазного напряжения они физически не смогут остаться во включенном состоянии в отличии от симисторов. Правда в этом случае весь задуманный конструктив летит к чертям...

Ну и наверное стоит сам алгоритм описать, хоть мне кажется вероятность что накосячил мала, но все же.

Фильтрация помех детекторов пересечения фаз:
- В прерываниях от детекторов просто выставляю признак по фронту или спаду прилетело прерывание в конкретном канале.
- Для анализа коротких помех заведен дополнительный таймер с 1000 отсчетами за период 10 мСек. По каждому его "тику" собственно произвожу анализ длительности полезного сигнала (в моем случае когда детектор в нуле), отсекаю короткие положительные всплески длительностью менее трети от длительности фактического импульса, а длительность отрицательных импульсов не менее двух третий от расчетной (чуть меньше интервал на самом деле, чтобы сумма длительности помехи и реального импульса не превышали расчетную длительность импульса без помех).
- Собственно по осциллу ложных управляющих импульсов в моменты сильных помех я не вижу, значит явных ошибок в данном алгоритме нет.

Сам алгоритм фазовой рулежки:
- По детекторам пересечения фаз завожу соответствующие таймеры на нужный интервал для выдачи импульсов открытия симисторов в соответствующих фазах в расчетный по фазовому углу момент.
- По детектору от фаз АВ, с соответствующей задержной (как выше описал), открываю симисторы в этих же фазах. По фазам ВС и СА, все собственно аналогично. Соответственно все межфазные импульсы открытия симисторов сдвинуты относительно друг друга на 60 градусов.

p.s. И вот смущает меня тот момент, что на мощной нагрузке начало ложных открытий симисторов совпадает по временным интервалам когда открываешь к примеру симисторы в фазах АВ и в это же время пересекаются фазы СА, для других фаз соответственно аналогично происходит.

DmitriyVDN, подскажите пожалуйста, а приведенная схема с тиристорами и двумя последовательными оптосимисторами, это точно кусок рабочей схемы? Просто в моем варианте, снаббер = 10 нФ (меньшего высоковольтного номинала просто небыло под рукой) + 360 Ом параллельно оптосимистору, всю более менее адекватную работу можно сказать убил , 4 - 6 периодов оптосимистор в данном случае просто открыт (как и выходной силовой симистор соответственно), далее на один полупериод закрывается, и все повторяется.

Ради интереса попробовал задействовать ноль на нагрузке подключенной звездой, но управление симисторами оставил межфазным (естественно временные интервалы задержки открытия симисторов пришлось сдвинуть, ну и от практически полного межфазного нуля рулить в этом случае не получится). Так вот более ничего не меняя в железе, глюки на 12 кВт ушли, по нулевому проводнику ток не превышал 1 ампера по токовым клещам с True RMS (предполагаю именно выбросы на него и сливались, возможно и снабберы отчасти туда же гадили, да и осциллограмма "почище" стала), кстати жилу полтора квадрата всего на ноль кинул - холодный провод. Ну и уточнить в данном случае не помешает, оптосимистор на 600 вольт адекватно работал если снаббер = 0.1 мкФ + 47 Ом и симисторы при этом на 1200 вольт, с оптосимисторами на 800 вольт снабберы уже "прокатывали" = 0.01 мкФ + 56 Ом. Симисторы на 700 вольт в данном случае все равно работать не захотели (((.

[DmitriyVDN]

это точно кусок рабочей схемы?

это выход блока управления точечной сваркой https://www.chipmaker.ru/topic/94008/
https://www.chipmaker.ru/topic/94008...omment=2458456

хотя считаю лучше и надежней, чем ТГР для управления тиристорами еще не придумали

(естественно временные интервалы задержки открытия симисторов пришлось сдвинуть, ну и от практически полного межфазного нуля рулить в этом случае не получится)

вот тут не понял... что значит сдвинуть? что значит не получится? межфазному управлению монопенисуально есть рабочая нейтраль или нет... У Вас точно с алгоритмом все в норме?
1. ловим точку естественной коммутации.
2. даем задержку на 30 град (1,666мс) попадаем в пересечение фазы нуля.
3. отсчитываем нужный угол открытия альфа=(8...172град)
4. выдаем импульсы на тиристорную пару.
Стандартная последовательность подачи импульсов:
Т1 и Т6, Т6 и Т3, Т3 и Т2, Т2 и Т5, Т5 и Т4, Т4 и Т1. ну и так по кругу.

[serjrv]

вот тут не понял... что значит сдвинуть? что значит не получится? межфазному управлению монопенисуально есть рабочая нейтраль или нет... У Вас точно с алгоритмом все в норме?

Думаю если в алгоритме была бы ошибка, то абсолютно на любых мощностях нагрузки был бы бардак. Лампочки же в параллель нагрузке я не просо так прицепил, по ним более точно видны глюки. И если работа идет на лампочки, или ТЭН 3 кВт, работает любой вариант и симмисторов, и оптосимисторов, и снабберные цепи в одно место не уперлись. А про сдвиг интервалов при подключенном нуле может я просто выразился кривовато (((. Берем вариант когда мы открываем симисторы на минимальных временных интервалах, в данном случае у нас все 3 фазы ни как не пересекаются в открытом состоянии, в единицу времени открыты (НЕ ПЕРЕСЕКАЯСЬ С ТРЕТЬЕЙ ФАЗОЙ) поочередно фазы АС, СВ, ВА. Симисторы закрываются когда данные фазы пересекаются и ток становится равен нулю, напряжения же данных фаз в момент их пересечений значительно выше или ниже нуля. Каким макаром то в данный момент ноль подключенный в центр звезды нагрузки никак не повлияет то? Вот этот временной интервал я и сместил в программе, точнее наверное выразиться что исключил из обработки. И рулежка соответственно в данном варианте идет не от нуля до максимума, а от примерно 30 гр. открытия до максимума, в этом интервале симистор к примеру в фазе А закрывается уже при условии когда токи фаз В и С сами себя уравновесили (сравнялись по величине, но с противоположными знаками), и как раз фаза А в этот момент пересекает ноль (конечно если перекос фаз мы сейчас не рассматриваем).
Если не совсем понятно объяснил, можно конечно и диаграмки нарисовать, правда художник из меня не очень...

Стандартная последовательность подачи импульсов:
Т1 и Т6, Т6 и Т3, Т3 и Т2, Т2 и Т5, Т5 и Т4, Т4 и Т1. ну и так по кругу.

Да вроде именно так у меня и есть, только с учетом что симисторы стоят, а не тиристоры: A+C, С+В, В+А, далее по кругу.

p.s. Ломая голову дальше, все больше склоняюсь что на больших мощностях, либо симисторы, либо оптосимисторы, тупо не успевают закрыться по условию - время закрытия при токах менее удержания. А у оптосимисторов это вообще несколько сотен микроампер (против нескольких десятков миллиампер у симисторов)... Уменьшив сопротивления в их цепях, я по моему еще больше просто усугубил данную ситуацию. Нашел у себя в загашниках МИТ-4В, очень не хочется эти громадины ставить в устройство, но эксперимент все же проведу, хоть что то с вероятными глюками на данном этапе попробовать исключить.

p.p.s. DmitriyVDN, не убегайте только пожалуйста из нашей дискуссии, даже если я сильно где то не прав или туплю. Ранее силовой электроникой практически не занимался (ремонты думаю не в счет), а последние лет 20 вообще преимущественно только "цифра" в системах АСУ. Теперь уже просто дело принципа, разобраться и понять/исправить возникшую проблему.

[mtit]

Есть ли у народа еще какие мысли?

ТП близко? Индуктивность питающего трансформатора не может давать такого эффекта? 9 и 12 кВт - это регулировка на одну и ту же нагрузку?

[serjrv]

ТП близко? Индуктивность питающего трансформатора не может давать такого эффекта? 9 и 12 кВт - это регулировка на одну и ту же нагрузку?

ТП примерно в 100 метрах. 9 и 12 кВт, это разная нагрузка, т.е. чем меньше сопротивление нагрузки, тем с большей вероятностью происходят ложные открытия симисторов.

[mtit]

Поставим вопрос по другому. Есть ненулевая вероятность, что от подстанции Вы питаетесь в одиночку. При этом, если в сети нет других потребителей, то при закрытии тиристора прилетает импульс выброса с индуктивности. Индуктивности не нагрузки, а трансформатора. Соответственно, этот импульс открывает тиристоры по превышению dV/dt. Причём именно в момент закрытия, но открывается рандомный триак. Что, в принципе, согласуется с закономерностью, что при увеличении мгновенных токов - вероятность увеличивается.