Sekonderi üçgen bağlı Transformatörde Zero Cross

Başlatan Mucit23, 11 Ocak 2023, 19:17:26

Mucit23

#15
@yas

Hızlıca şunu sorayım. 6 Adet Optocoupler ile geçişler nasıl algılanacak? Düşen kenar ayrı yükselen kenar ayrı olması için mi?  Şuan ki sistemde de 6 Adet Opto kullanıyorum.  6 Adet optocouplerin fazlar arasına nasıl bağlanacağını anlayamadım. Bunu basitçe çizmeniz mümkün mü?


Alıntı yapılan: yas - 28 Ocak 2023, 16:23:18Tam anlaşılması için üzerine basarak bir daha belirtmek istiyorum. Tristörler fazlar arasında bağlılar. Yani tetiklenme zamanlamalarını tayin ederken pozitif ve negatif iletimi için ilgili Tristörlerin hangi fazlar arasında ve bu fazların polarizasyon yönlerini de bilerek tetikleme yapılmalı. Zero-Cross devreniz sanal bir yıldız noktasını referans aldığı için ürettiği geçiş anı aslında olması gerekenden kayık konumda.

Benim en temelde yaşadığım sorun aslında buradan kaynaklı. Yanlış yeri referans aldığımdan işler karmaşıklaşıyor. Yoksa hangi tristörün hangi zamanda iletime girmesi gerektiğini anlıyorum. Fakat bunu bir alfa açısına göre otomatik olarak tetikleyecek mekanizmayı kurmakta sorun yaşıyorum.

En temelinde benim optolarla geçiş algılamam lazım. 6 Adet optoyla bunu işleri basitleştirecek şekilde nasıl yapacağım?

asma

Merhaba
Pek anlamadığım bir konu , sadece meraktan takip ediyorum.
Sesli düşünmek gibi , aklımdan geçen bir kaç soruyu sorabilirmiyim?

-Trafo sekonderi üçgen de olsa 3 sargının 6 ucu olmalı ve bağlantı değişirse yıldız olur. (olmaz mı)
Bu durumda sekonder voltajı kök3 kadar düşecek ve işe yaramaz hale mi gelecek. Yoksa öyle bağlanmaz mı.
-Üç faz kontrollü doğrultucularda 3 tristör ve 3 diyot görüyorum. Kontrolü daha kolay olduğu için olabilir.
Neden hepsini kontrol etmek istiyorsun , gerekli mi.
-Altı diyot ile tam dalga doğrultup filtre ederiz , elimizde DC olur. Kontrolü daha kolay olur.
Kayıp güç yani verim mi tercihin AC kontrolllü olmasına neden , o güçlerde malzeme tedarik sorunumu.

Kolay gelsin.


yas

Alıntı yapılan: asma - 28 Ocak 2023, 19:33:39-Üç faz kontrollü doğrultucularda 3 tristör ve 3 diyot görüyorum. Kontrolü daha kolay olduğu için olabilir.
Neden hepsini kontrol
Galiba @Mucit23 hocam, her bir alternası eşit biçimde kıymak istiyor. Tam dalga doğrultma yapmak gibi bir hedefi yok anladığım kadarıyla.

Alıntı yapılan: Mucit23 - 28 Ocak 2023, 16:50:45Hızlıca şunu sorayım. 6 Adet Optocoupler ile geçişler nasıl algılanacak? Düşen kenar ayrı yükselen kenar ayrı olması için mi?
Evet tamamen bunun için.

'-------------------------------------------------------------------------------------------
@Mucit23 hocam aşağıya çizim dosyası olarak bir proteus dosyası bırakıyorum. Çizim içerisine bazı açıklamalarda bulundum. Uzun uzun buraya yazmak istemedim. Umarım proteus vardır. Aslında tam bir simülasyon dosyası hazırlamak istedim fakat tristör sürmek için kullanmaya çalıştığım MOC30xx elemanı simülasyonun hata vermesine sebep oldu. Bende onları simülasyona dahil etmedim. Belki sizin bilgisayarınızda çalışabilir isterseniz bir deneyin. Şemadaki "U7 Delay_12" isimli eleman sizin kontrol devrenizi temsil ediyor. Girişten aldığı tetiklemelere istediğiniz gecikmeyi uygulayarak tristörleri tetiklemeye yarıyor. Devredeki direnç vs.. elemanları sizin uygulamanıza göre uyarlamanız gerekecektir.

Çizim dosyası








Mucit23

Alıntı yapılan: asma - 28 Ocak 2023, 19:33:39Merhaba
Pek anlamadığım bir konu , sadece meraktan takip ediyorum.
Sesli düşünmek gibi , aklımdan geçen bir kaç soruyu sorabilirmiyim?

-Trafo sekonderi üçgen de olsa 3 sargının 6 ucu olmalı ve bağlantı değişirse yıldız olur. (olmaz mı)
Bu durumda sekonder voltajı kök3 kadar düşecek ve işe yaramaz hale mi gelecek. Yoksa öyle bağlanmaz mı.
-Üç faz kontrollü doğrultucularda 3 tristör ve 3 diyot görüyorum. Kontrolü daha kolay olduğu için olabilir.
Neden hepsini kontrol etmek istiyorsun , gerekli mi.
-Altı diyot ile tam dalga doğrultup filtre ederiz , elimizde DC olur. Kontrolü daha kolay olur.
Kayıp güç yani verim mi tercihin AC kontrolllü olmasına neden , o güçlerde malzeme tedarik sorunumu.

Kolay gelsin.



Hocam evet trafonun çıkışı ayrı ayrı. Yani istersem eğer yıldız yapabilirim fakat bu durumda istediğim çıkış akımını alamam. Ve çıkış gerilimim düşecek.

Ek olarak aslında 3 fazlı kontrollü doğrultucuların genelinde 6 adet tristör kullanılıyor. Benim kullandığım modüllerin içinde iki adet tristör var yapı olarak 6 tristörlü kontrole çok daha uygun. Benim akım yüksek o yüzden modül tristör kullanmak zorunda kaldım.

@yas

Sıfır geçişte aslında zero cross devreni üçgen bağlayarak başta doğru bir yöntem izlemişim ama sonradan ne diye üçgen bağlantıdan vazgeçip yıldız bağlantıya kafa yordum bilmiyorum. Üçgen bağlantıda zaten aslında doğrudan tristörlerin polaritesini görebiliyorum. Burda sorun yok.

Şimdi @asma hocamın dediği gibi ben bazı uygulamalarda negatif kolda düz diyot kullanıldığını gördüm aslında oranın kontrollü olmasına gerek yok. Sadece pozitif alternanslarda belirli bir açı ile tetiklesem yine istediğimi yapıcam. Şuan tristör modül kullanıyorum ama gerekirse negatif koldaki tristörleri sürekli iletimde olacak şekilde tetikleyebilirim. Buda bir seçenek.

Anladığım kadarıyla basitçe şuan vermiş olduğunuz zero cross devresi ile

  L1-L2 fazı için zero cross pozitif potansiyel gösteriyorsa alfa kadar bekle T1'i ateşle

  L1-L2 fazı için zero cross negatif potansiyel gösteriyorsa alfa kadar bekle T4'ü ateşle

  L2-L3 fazı için zero cross pozitif potansiyel gösteriyorsa alfa kadar bekle T2'i ateşle

  L2-L3 fazı için zero cross negatif potansiyel gösteriyorsa alfa kadar bekle T5'i ateşle

  L1-L3 fazı için zero cross pozitif potansiyel gösteriyorsa alfa kadar bekle T3'i ateşle

  L1-L3 fazı için zero cross negatif potansiyel gösteriyorsa alfa kadar bekle T6'uı ateşle

Anladığım benim kabaca bu şekilde.

Benim amacım en basit şekilde kontrollü bir tam dalga doğrultucu yapmak.

Birçok nokta artık kafamda oturdu. Pazartesi günü uygulamaya geçeceğim. Simülasyon için teşekkür ederim şuan telefondan yazıyorum. Bilgisayar başına geçince kontrol edeceğim. Çok çok teşekkür ederim.

Mucit23

@yas

Hocam bir şey daha sormak istiyorum.

İnfenion'un şu dökümanını referans alarak bir sürücü tasarlıyorum.

Döküman da Sayfa 28'de Aşağıdaki gibi bir tetikleme grafiği verilmiş.


30 Derece tristörü tetiklemek için yaklaşık 500uS genişliğinde 10Khz Yaklaşık %30 puls genişliğinde pwm uygulamış.

Bu 500uS'lik Puls süresinin uzun olmasının bir zararı var mı? Mesela Tetiklemek istediğimiz açıdan itibaren tekrar sıfır geçişe kadar gate'e pwm uygulamanın sakıncası var mı?

Bazı kaynaklarda düşük yük akımının olduğu durumlarda tristörün iletimde kalması için Tetikleme anından Tristörün akım akması gereken süre boyunca tristöre gate akımı uygulanmalı diyor. Yani Tristör pozitif polarmadan nefatif polarmaya geçene kadar gate akımı uygula şeklinde diyebiliriz.

Bu iki yöntem arasında uygulamada ne gibi farklar var. Yük ne olursa olsun traitörün iletime geçmesini garantilemek için Gate'e iletim anından kesim anına kadar sürekli Gate akımı uygulamanın bir sakıncası var mı?


yas

Yukarıdaki döküman ilginçmiş neden böyle bir teknik kullandıklarına bir anlam veremedim. Belki izolasyon trafosuyla sürüş tekniği için kullanılıyor olabilir. İzolasyonun karşı tarafını canlı tutmak (tetikte tutmak) için kullanılmış olabilir.

Alıntı yapılan: Mucit23 - 02 Şubat 2023, 14:47:25Bu 500uS'lik Puls süresinin uzun olmasının bir zararı var mı? Mesela Tetiklemek istediğimiz açıdan itibaren tekrar sıfır geçişe kadar gate'e pwm uygulamanın sakıncası var mı?

Bazı kaynaklarda düşük yük akımının olduğu durumlarda tristörün iletimde kalması için Tetikleme anından Tristörün akım akması gereken süre boyunca tristöre gate akımı uygulanmalı diyor. Yani Tristör pozitif polarmadan nefatif polarmaya geçene kadar gate akımı uygula şeklinde diyebiliriz.
Bu yöntemde her hangi bir sakınca yok.

Mucit23

Tetikleme işini iki ayrı puls ile yapıyor. Buna bende anlam veremedim. İlk etap da 500uS lik tek tetikleme darbeleriyle tetiklemeyi deneyeceğim. Puls Trafolu sürücüyü yapıyorum.

yas

Alıntı yapılan: Mucit23 - 02 Şubat 2023, 16:02:24Puls Trafolu sürücüyü yapıyorum.
O zaman optokuplörü tetiklerken direkt high-low yapmak yerine, bence puls trafonuza uygun bir frekansı anahtarlamak daha doğru bir yaklaşım olur.

Mucit23

#23
Alıntı yapılan: yas - 02 Şubat 2023, 16:27:07O zaman optokuplörü tetiklerken direkt high-low yapmak yerine, bence puls trafonuza uygun bir frekansı anahtarlamak daha doğru bir yaklaşım olur.

Zaten bu şekilde olması gerekiyor abi. Uygun puls trafosu bulamadım bu yüzden U tipi nüveli hat filtresi kullanacağım. 2x6mH endüktansa sahip. Dediğiniz gibi frekans ve PWM puls genişliğini board üzerinde deneyerek bulacağım. Amacım RMS bir şekilde 100mA akım akıtabilmek Gate üzerinden.

Ben ilk başlarda tek bir puls darbesi ile Tristörün iletime geçebileceğini sanıyordum.  :-[


Mucit23

Alıntı yapılan: yas - 28 Ocak 2023, 23:22:00Galiba @Mucit23 hocam, her bir alternası eşit biçimde kıymak istiyor. Tam dalga doğrultma yapmak gibi bir hedefi yok anladığım kadarıyla.
Evet tamamen bunun için.

'-------------------------------------------------------------------------------------------
@Mucit23 hocam aşağıya çizim dosyası olarak bir proteus dosyası bırakıyorum. Çizim içerisine bazı açıklamalarda bulundum. Uzun uzun buraya yazmak istemedim. Umarım proteus vardır. Aslında tam bir simülasyon dosyası hazırlamak istedim fakat tristör sürmek için kullanmaya çalıştığım MOC30xx elemanı simülasyonun hata vermesine sebep oldu. Bende onları simülasyona dahil etmedim. Belki sizin bilgisayarınızda çalışabilir isterseniz bir deneyin. Şemadaki "U7 Delay_12" isimli eleman sizin kontrol devrenizi temsil ediyor. Girişten aldığı tetiklemelere istediğiniz gecikmeyi uygulayarak tristörleri tetiklemeye yarıyor. Devredeki direnç vs.. elemanları sizin uygulamanıza göre uyarlamanız gerekecektir.

Çizim dosyası






@yas selamlar

Hocam bu vermiş olduğunuz tetikleme sıralamasında bir yanlışlık olabilir mi? Depremden dolayı malzeme tedarik sorunu yaşadığım için bir süredir çalışamıyordum bu proje üzerinde. Geçen bu süreçte Tristör sürme yapısını vs oturttum.
Şuanda Tristörleri bağımsız olarak puls transformatörü ile 20Khz %10 pwm darbeleri ile iletime sokabiliyorum. Gate akımını peak değerini 150mA'E sınırladım. Burada sorun yok dediğim gibi Tristörleri bağımsız olarak ateşleyebiliyorum. DC kaynak üzerinde denedim.

3 faz geçiş algılama yapısı sizin yapı ile aynı.

Sadece ayrı girişlerden algılamak yerine tek girişten algıladım. Düşen kenar yükselen kenar olmak üzere ayrı ayrı tespit ediyorum. Sorun yok bu kısım çalışıyor.

Fakat 3 Faz AC kaynakta tristörleri herhangi bir şekilde iletime sokamadım. Akım yollarını çizdiğimde sizin vermiş olduğunuz simülasyonla pek bağdaştıramadım. Bu kısmı kontrol etmeniz mümkün mü?

 




yas

Alıntı yapılan: Mucit23 - 20 Şubat 2023, 17:23:52.... Depremden dolayı...
Tüm ülkemize geçmiş olsun. Bu konu hakkında başlık açmak istedim ama konuya siyaset bulaşır tartışmaya döner diye vazgeçtim.

Alıntı yapılan: Mucit23 - 20 Şubat 2023, 17:23:52Hocam bu vermiş olduğunuz tetikleme sıralamasında bir yanlışlık olabilir mi?
Faz dönüş yönü sıralamaya göre ters değilse yanlış olmaması lazım.

Alıntı yapılan: Mucit23 - 20 Şubat 2023, 17:23:52Geçen bu süreçte Tristör sürme yapısını vs oturttum.
Şuanda Tristörleri bağımsız olarak puls transformatörü ile 20Khz %10 pwm darbeleri ile iletime sokabiliyorum. Gate akımını peak değerini 150mA'E sınırladım. Burada sorun yok dediğim gibi Tristörleri bağımsız olarak ateşleyebiliyorum. DC kaynak üzerinde denedim.
DC kaynak yerine tek fazlı olarak (L1-L2 arasında) mesela L1 üzerinde tekbir tristör ile yarım dalga anahtarlama yapabildiniz mi? Yani gerilim değişken iken tetiklenen tristör tutunabiliyor mu? Tutunmak tabiri biraz piyasa ağzı oldu kusura bakma daha net bir kelime seçemedim. Yani L1-L2 arasındaki potansiyel kaç volta ulaştıktan sonra iletime geçebiliyor gibi bir şey demek istedim. Yani Tristör AC hat üzerindeyken tetiklenmeden önce anot ile katot arasında yeterli potansiyel oluşuyor mu?

Alıntı yapılan: Mucit23 - 20 Şubat 2023, 17:23:523 faz geçiş algılama yapısı sizin yapı ile aynı.
(Resim gizlendi görmek için tıklayın.)
Sadece ayrı girişlerden algılamak yerine tek girişten algıladım. Düşen kenar yükselen kenar olmak üzere ayrı ayrı tespit ediyorum. Sorun yok bu kısım çalışıyor.

Ben bu bağlantıdan tam emin olamadım. Mesela L12_POS çıkışının anladığım kadarıyla H/L/Z olmak üzere 3 farklı konum alabiliyor. Fakat Z durumunu mcu (kullanıldığını varsayıyorum) girişi nasıl algılıyor. Eğer dijital giriş olarak takip ediyorsanız işler karışacaktır. Analog giriş olarak değerlendiriyorsanız ve mcu ya girmeden önce bias veriyorsanız olabilir.

Alıntı yapılan: Mucit23 - 20 Şubat 2023, 17:23:52Akım yollarını çizdiğimde sizin vermiş olduğunuz simülasyonla pek bağdaştıramadım. Bu kısmı kontrol etmeniz mümkün mü?
Daha öncede belirtiğim gibi Proteus simülasyonu hata verdiği için tam bir simülasyon yapamadım. Eğer aceleniz yoksa geniş bir zamanda simülasyonu tekrar gözden geçirebilirim.

Not1: Mutlaka dikkat etmişsinizdir ama yine de sorayım. Skop ile inceleme imkanınız varsa opto tetik palslerini ve ilgili fazların arasını aynı anda 2 farklı kanalda incelediğinizde (skop kanallarını tam izole varsayıyorum) pals tetik sinyali, alternası ortalamış oluyor mu?

Not2: Pals trafosunun primeri ile sekonderi arasında illaki faz farkı oluşacaktır teoride bunu da hesaplamak lazım. Fakat pals trafosu 20kHz ile sürüldüğü için dikkatte almanın bir mantığı yok diye düşünüyorum.

Mucit23

Hocam yarım dalgayı deneyemedim aslında ac kaynakta hiç iletime sokamadım. Yüküm uygun değildi. Yük olarak 48V 22w flamanlı ampül kullanıyorum. Kaynağım çıkışı üçgen bağlı transformatör. Faz faz arası 30V gerilim var.

Bu arada ilk etapta MCC200-18 ile deneme yapıyordum ama onlar baya pahalı bozarım diye korkup BT152 tristörler ile aynı full bridge yapısını kurdum. Onunla deniyorum. Burda sistemi oturttuktan sonra yüksek güçlü tristörleri deneyeceğim.

Zero cross devresi hocam sadece H ve L veriyor aslında şema eksik çünkü MCU girişleri ext int ile okunuyor girişler mcu içerisinde input pull up olarak ayarlı. Osiloskop ile veya lojik analizatör ile baktığımda girişteki kare dalga düzgün bir şekilde düşen kenar ve yükselen kenarda kesme oluşturuyor.

Elimde iki kanal osiloskop ve 8 kanal lojik analizatör var osiloskop ile Sıfır geçiş kanalı ile birlikte tristör tetikleme kanalını görüntülediğimde senkronize bir şekilde tetikleme yapılıyor kayma felan da yok.

Ofiste akım yollarını tekrar çizip buraya ekleyeceğim beraber konuşalım hocam üzerinde.

İlk etapda en azından yarım dalgayı yapmam lazım. Aslında kontrollü bir şekilde yarım dalga bile yapsam işimi görecek.

Mucit23

Ben yarım dalga doğrultucu için akım yollarını çizmeye çalıştım.


Orta grafikte Benim Sıfır geçiş devremin çıkış sinyali görünmekte. L12, L23 ve L31 fazlarının birbiri arasındaki potansiyel farka göre high veya low oluyor.

Yarım dalga doğrultucuda Sadece L1>L2, L2>L3 ve L3>L1 durumları değerlendiriliyor. Yukarıda vermiş olduğum resimde en altta akım yollarını çizdim.

Bu durumda;

L1>L2 olması durumunda T1-T4 Tristörleri iletimde olur.
L2>L3 olması durumunda T3-T6 Tristörleri iletimde olur.
L3>L1 olması durumunda T5-T2 Tristörleri iletimde olur.

Yarım dalga doğrultu için bu tristörleri uygun bir alfa açısıyla tetiklemek yeterli oluyor. Alfa açısı yarım dalga için 0-180 derece arası değişiyor.

Ben bu senaryo için tristörleri uygun şekilde tetikleyecek yapıyı denedim.

L1>L2 olduğu anda (yükselen kenar) alfa açısı kadar bekleyip aynı anda T1-T4 tristörlerini ateşliyorum.
L2>L3 olduğu anda (yükselen kenar) alfa açısı kadar bekleyip aynı anda T3-T6 tristörlerini ateşliyorum.
L3>L1 olduğu anda (yükselen kenar) alfa açısı kadar bekleyip aynı anda T5-T2 tristörlerini ateşliyorum.

Bu şekilde yarım dalga doğrultucuyu çalıştırdım. 0-%100 arası (0-180 derece) ayar yapabiliyorum. Çıkışta 48V 22W ampül var iken çıkış gerilimini görüntüledim.



Bu şekilde yarım dalga kontrollü doğrultucuyu yaptım hocam. Aynı sistemi yüksek güçlü tristörler ile deneyeceğim.

Şimdi tam dalga doğrultucu için işler biraz daha karışıyor. Daha henüz oturtamadım çünkü diyotlar üzerindeki akımlar 180 derece değil daha düşük açılarla değişiyor. Bu kısmı anlayan var mı? Sanırım 3 Fazın kendi aralarındaki büyüklük küçüklük durumunu segment segment kontrol etmem gerekiyor. Çıkamadım işin içinden.

bulutay


Mucit23

#29
Yok hocam rezitif yük. İndüktif yükler için durum çok farklı olur sanırım. Akım sıfır geçişinde durmayacak. O zaman işler biraz karışıyor.

Yarım dalga doğrultucuyu yaptım ama tam dalgada tetikleme sırasını henüz çözemedim