MST_KVF - INVERTER VFD PER MOTORI ASINCRONI MONOFASE - 3




DESCRIZIONE DELL' INVERTER

In figura 1 e' mostrato lo schema a blocchi dell'inverter  MST_KVF:

MST_KVF schema a blocchi

Fig. 1 - Schema a blocchi dell'inverter MST_KVF

In esso si possono distinguere le diverse sezioni: alimentazione, controllo e  potenza 

Sezione di alimentazione

La sezione di alimentazione e' suddivisa in due sezioni: HV e LV.

La sezione HV, cerchiata in rosso è un convertitore AC-DC in quanto genera la tensione continua VDC partendo dalla tensione di rete VIN ( 250Vmax). Questo convertitore AC -DC è costituito da un ponte intero a diodi e da un capacitore livellamento. Tutti questi componenti hanno una tensione di lavoro elevata e durante il funzionamento sono sotto rete elettrica per cui bisogna stare attenti a non toccare queste parti ( quadro rosso). La sezione HV e' dotata di protezione con fusibile ( ritardato) e Varistore per assorbire eventuali sovratensioni che si presentassero in ingresso all'inverter.

La sezione LV produce la tensione di funzionamento (V5V) per la sezione di controllo e per il blocco dei driver V15V presente nella sezione di potenza. Questa sezione e' alimentata dalla tensione VIN . Le tensione  V15V e' generata da un convertitore AC- DC  in configurazione HV BUCK realizzata tramite il chip VIPER06/16 mentre la tensione (V5V) e' generata a partire dalla V15V tramite regolatore lineare. ( L7805). La tensione (V5V) e' prelevabile anche dal connettore di controllo ( vedi pagina seguenti) per alimentare  il potenziometro, i vari diodi LED usati per le indicazioni e per alimentare eventuali schede esterne ( per esempio Arduino).


Sezione di Controllo

La sezione di controllo e' il cuore dell'inverter. Essa e' costituita dal microcontrollore che gestiste interamente l'inverter. Questa sezione provvede a:

Generare i segnali  DRV per la sezione di potenza; questi segnali sono segnali PWM generati dal micro in base all'algoritmo V/F e al valore di regolazione settato tramite i potenziometro. La generazione della sinusoide di uscita e' implementata con la tecnica SPWM unipolare ovvero tramite un segnale PWM di potenza con frequenza ( 15kHz) e ampiezza ( VDC) fissa e duty cycle variabile secondo una sinusoide di riferimento. Il ponte H presente nella parte di potenza è gestito in modo da poter generare una semionda alla volta.

Implementare le protezioni di OLP e OTP: monitorando le tensioni VOLP e VOTP provenienti dai rispettivi sensori presenti nella sezione di potenza la sezione di controllo provvede a spegenre l'inverter quando si superano lel soglie di guardarelative alle protezioni.

Gestire i comandi esterni: SS per la  funzione start stop,  e il segnale VC per il settagio della regolazione


Sezione di Potenza

La sezione di potenza ha il compito di pilotare il carico collegato all'uscita AC_OUT secondo il segnali DRV provenienti dalla sezione di controllo. Questa sezione e' costituita principalmente da due blocchi principale:  ponte intero e la sezione driver

Il ponte intero e' costituito da 4 IGBT connessi a ponte H alimentato alla tensione VDC e dal resistore(i) di sensing della corrente usato per la protezione OLP.

La sezione driver ha il compito di generare la tensione di gate dei 4 IGBT. I segnali DRV,  provenienti dalla sezione di controllo, sono traslati dal domino V5V al dominio V15V in modo da poter pilotare le gate degli IGBT del ponte intero.


Particolare attenzione bisogna porre nel maneggiare il regolatore in quanto le parti metalliche presenti possono essere sotto rete con conseguente pericolo di scosse elettriche.

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