Projekt prostego regulatora częstotliwości 50 Hz dla prądu 220-230V, 16A

Thu Jan 01, 1970 2:00 am   

Witam wszystkich.

Co prawda nowy jestem na tej grupie, ale troszkę w elektronice
siedzę. Nie jakoś super profesjonalnie, niemniej odróżnie
rezystor od warystora. ;-)

Chodzi mi po głowie projekt regulatora częstotliwości możliwie
najprostszego. Może nie takiego samego ale coś na kształt
stabilizatora takiego jak kiedyś był przy telewizorach: trafo \
dławik z odczepami, kondensator i solenoid.

Czyli mam napięcie zmienne na wejściu ok 220-230 bać, prąd do ok
16A ale częstotliwość od 40 do 60 Hz. Z tego chcę zrobić "stałą"
częstotliwość 50 Hz +- 0.25 Hz.

Obecne urzadzenia umożliwiają zamianę prądu i napięcia zmiennego
na stałe i przekształcenie go w mostku H spowrotem na
zmienne.

Pytanie brzmi czy da się jednak trochę prościej ? Np autotrafo
sterowane np silnikiem krokowym i coś co zastąpi solenoid? W
sensie ustabilizuje tylko częstotliwość?

Pozdrawiam - titanus

--
Pozdrawiam - titanus

Sun Jul 17, 2022 7:04 pm   

titanus wrote on 17.07.2022 19:12:

Najprościej jest kupić gotowe urządzenie - falownik.

Sun Jul 17, 2022 7:45 pm   

W dniu 2022-07-17 o 21:04, Zbych pisze:

A 50Hz +/- 2% nie wystarczy? - tyle masz w gniazdku.

--
Desoft

--
Ta wiadomość została sprawdzona na obecność wirusów przez oprogramowanie antywirusowe Avast.
https://www.avast.com/antivirus

Sun Jul 17, 2022 8:39 pm   

On 17/07/2022 19:12, titanus wrote:

Wygenerowanie AC z innego AC, zmieniając częstotliwość, to bardzo trudne
zadanie. Raczej bez falownika się nie obejdze. Z metod "łatwych" to
kiedyś stosowano silniki pierścieniowe napędzane innymi silnikami z
regulacją obrotów. Takie obrotowe trafo. Idę o zakład że nie szukasz
takich rozwiązań.

Innymi słowy AC->DC->AC jest najłatwiejszym sposobem. Jak chcesz
przycebulaczyć, to falowniki stosowane w instalacjach fotowoltaicznych
są tanie i pracują pi*drzwi w odpowiednim zakresie napiec we/wy.
Pozostaje pytanie, czy potrafią pracować z DC nie majacym
charakterystyki panelu. Nie wiem.

Sun Jul 17, 2022 8:50 pm   

On 17/07/2022 21:39, heby wrote:

tylko ze falowniki PV (przynajmniej te on-grid) będą się synchronizować
częstotliwością do sieci więc nie załatwi to jego problemu.
Są jeszcze falowniki tzw hybrydowe tzn takie, które działają z 3 źródeł
(PV, AC, Bateria) przełączając sobie je "w locie" ale też nie wiem czy w
przypadku wykrycia AC nie będzie się na siłe synchronizował.


Chyba że mówimy o zwykłym falowniku 12/24/48V ale wtedy trzeba by
zapewnić w miare stabilne to DC bo one z reguły mają jakąś automatykę do
monitorowania baterii.

c.

Sun Jul 17, 2022 9:05 pm   

On 17/07/2022 22:50, Cezar wrote:

Mowa o off-grid. Takie stosowane na łodziach itp.

Sun Jul 17, 2022 11:38 pm   

Zakres częstotliwości dość szeroki, ale sprawdzić czy nie podejdzie jakiś UPS on-line. Są takie co potrafią robić konwersję między 50 a 60 Hz w obie strony. Taki UPS robi podwójną konwersję AC->DC->AC, choć zwykle częstotliwość wyjściowa jest synchronizowana do wejściowej (nawet z dokładnością do fazy - chodzi o możliwość szybkiego przełączenia na bypass w razie awarii samego UPS-a) i tryb konwersji częstotliwości trzeba oddzielnie włączyć w konfiguracji, często wiąże się to też z ograniczeniem mocy.

Jeśli źródłem jest agregat z silnikiem spalinowym - może da się popracować nad lepszą stabilizacją jego obrotów?

Mon Jul 18, 2022 4:57 pm   

On Sun, 17 Jul 2022 22:39:31 +0200, heby wrote:

A moze? To w miare latwo ogarnąc laikowi :-)


Nie ma jakiegos 3f->3f, bez DC po drodze ?


ale czemu "przycebulaczyc" ?

Nie wiem o jakiej mocy kolega mysli, i chyba 1f,
ale taki falownik PV bedzie tanszy niz "do motoru" ?

Jeszcze mozna przetwornice samochdową, albo starego UPS wykorzystac,
choc o wersje "true sinus" raczej trudniej ...

J.

Mon Jul 18, 2022 5:27 pm   

On 18/07/2022 18:57, J.F wrote:

Zakładając 230V/16A to będzie z 3.5kW jak nic. Taki silnik jest duży i
głośny. A trzeba mu podpiąc jeszcze drugi.


Z DC po drodze to chyba łatwiejsze.


Falowniki do paneli domowych są produkowane masowo i tanie.

Czego nie można powiedzieć o falownikach przemysłowych. Może i masowe
ale ie tanie ;)


Mowa o kilku kW. To sie mieści perfekcyjnie w zakresie instalacji PV, a
z okolic 3kW to widziałem nawet gdzieś falownik na jacht, gotowy,
offline oczywiśće . Gdzie, nie pamiętam. Majątku nie kosztował, choć
dziwne, bo kogo stać na jacht o powierzchni 3kW w panelach... no ale
podobno nadawał się też na domek w puszczy w/g producenta ;)


Problemem jest to DC które wyjdzie z konwersji AC na wejściu. 300-400V
jak nic, ale to akurat zakres napiec PV.

Mon Jul 18, 2022 7:58 pm   

W dniu 2022-07-17 o 22:39, heby pisze:

....ale nie nie wykonalne i o takie mi właśnie chodzi.

Myślałem nad triakami i układem wygładzającym - gdzie same impulsy
sterujące byłyby "opracowywane" (dla 1f) w trybie potrójnego komparatora
ze sprzężeniem zwrotnym. Problemem są układy pracujące z napięciami
zmiennymi rzędy 220-230VAC oraz dobra/stała częstotliwość odniesienia.
Częstotliwość wejściową porównujemy z częstotliwością odniesienia,
nakładamy częstotliwość wyjściową i ponownie porównujemy w ptk 2. I tak
do skutku aż na wyjściu będzie ten sam przebieg jak na w sieci.




Mieliśmy kiedyś spawarkę wirową na starym zakładzie, 3F: po wpięciu w
gniazdo 63A i pierwszej próbie uruchomienia zabezpieczenia liniowe BM
125A poszły z dymem Okazało się, że blisko 400 kg "bydle" potrzebuje
zabezpieczeń 250A na wejściu a sama "dawała" do 630A na wyjściu - No
nic tylko okręty spawać :)


Cebulaczyć może i trochę chciałbym , ale bardziej chodzi mi na razie o
rodzaj rozwiązań tego problemu, obejmujących jak najmniejszą MOŻLIWĄ
ilość elementów wykonawczych.

Zasadniczo pracuję obecnie przy instalacjach fotowoltanicznych on-grid i
tam jednak 50Hz sieciowe to must-have. Pracowałem również z falownikami
silnikowymi od 1,5 do 30KW i nie pamiętam z nich praktycznie żadnego
ustawienia umożliwiającego pracę tylko z jednym parametrem V/F/I. Zawsze
była korelacja co najmniej 2 jeśli chodzi o sterowanie wyjścia.

Jestem również w stanie opracować jakieś płytki prototypowe w np
easyEDA, ale problemem jest dobór odpowiednich podzespołów. Tych
pracujących w zakresie napięć stałych 2-30/48V jest masa, natomiast tych
do pracy stricte sieciowej - raczej jak na lekarstwo.

Skłaniam się więc w tym aspekcie tego projektu NIESTETY, do opcji
AC->DC->AC, ale tylko dlatego, że nie widzę na rynku nic, co byłoby
chociaż zbliżone rozwiązaniem do tego czego potrzebuję.

Stąd cały post do ludzi, którzy napewno wiedzą więcej odemnie. ;-D

Mon Jul 18, 2022 8:15 pm   

W dniu 2022-07-17 o 23:38, M M pisze:

I tu kolega jest blisko mojego "źródła problemu". Niemniej w przypadku
agregatu problemem jest zakres "końcowy", czyli przy wzroście obciążenia
ponad 65% (zazwyczaj) częstotliwość wyjściowa wraz z napięciem arcusowo
hiperbolicznie dąży do 0 ;-d.

Można przewymiarować agregat do wartości obciążeń wyjściowych
maksymalnych, będących w jego zakresie pracy podstawowej, jednak nie
załatwia to sprawy końca paliwa - Tu wchodzi oczywiście akumulator/y
będący w stanie podtrzymać obciążenie na tyle długo, aby zapas paliwa
uzupełnić, jednak nadal trzeba ten element włączyć do projektu i
przewidzieć odpowiednie "zachowania".

Myślę nad nieco innym rozwiązaniem "zasilania zapasowego", ale to
dopiero w powijakach.

Jako clu problemu o takie jednak rozwiązanie docelowe właśnie mi chodzi.

--
Pozdrawiam - titanus

Mon Jul 18, 2022 8:18 pm   

On 18/07/2022 21:58, titanus wrote:

Nie napisałeś do czego to ma być. Może wcale nie musisz miec na wyjsciu
50Hz. Prawdę mówiąc, jak bym nagle miał w gniazdku 100Hz, to niewiele
urządzeń w domu przestało by działać poprawnie.

Skąd masz tą energię i po co chcesz mieć na wyjsciu 50Hz?

Mon Jul 18, 2022 8:40 pm   

W dniu 2022-07-18 o 22:18, heby pisze:

....Na razie źródłem odniesienia jest agregat. Tu sprawa wydaje się jasna
do momentu gdy pracuje "solo". Jedno/dwa obciążenia wpięte poza siecią
i pozamiatane.

Problemem jest próba wpięcia tego ustrojstwa do sieci (gdy jest dostępny
licznik dwukierunkowy), a padł np falownik on grid (to oczywiście TYLKO
sytuacja hipotetyczna). Synchronizacja tego ustrojstwa z siecią to
ciekawe wyzwanie :)

W przyszłości planuję jednak zamianę agregatu na prądnicę
magnetoelektryczną, ale to dopiero powijaki.

W sumie więc potrzebuję urządzenia które będzie mi "nadzorowało" sieć
główną, element prądotwórczy pasywny (instalacja fotowoltaniczna),
akumulatory i element prądotwórczy aktywy (agregat/prądnica) i
odpowiednio to przełączało.

Jednak spokojnie - nie od razu Rzym zbudowano - na początek chcę właśnie
zbudować nadzorcę, który będzie w stanie odłączyć sieć główną, załączyć
np. akumulatory i w tym czasie włączyć agregat/prądnicę, zsynchronizować
ten ostatni z siecią i np w "zerze" załączyć całość spowrotem do sieci (
o ile będzie dostępna) i wyłączyć/przełączyć zasilanie zapasowe na główne.

Upraszczając: wstępnie chcę sprawdzić "możliwości produkcyjne" agregatu/
prądnicy w warunkach "garażowych" i umożliwić płynne przełączenie
obciążeń. Jeśli okaże się choć "zachęcające" pójdę krok dalej.

Nie zamierzam jednak - w miarę możliwości - wyważać otwartych drzwi, czy
wymyślać koła na nowo - jeśli tylko takie rozwiązania są na rynku za w
miarę rozsądne pieniążki.

--
Pozdrawiam - titanus

Mon Jul 18, 2022 9:03 pm   

On 18/07/2022 22:40, titanus wrote:

Myślę, że do czasu aż będziesz miał 10 wyłączeń dziennie, to urządzenie
jest bez sensu.


Co wymaga utrzymania ciągłego 3.5kW?


No ale co zasilasz? Dom?
1) Lodówka wytrzyma kilka godzin
2) Pralka zacznie tam, gdzie skończyła
3) Zmywarka to samo
4) Laptop ma własny UPS wbudowany
5) W telewizorze nie bedzie teleranka, ale czy to ważne?


Nigdy Ci się nie zwrócą.

Kupiłem awaryjnie agregat. W razie kryzysu pociągnę przedłużacz przez
okno do tych 2 urządzeń, które są super ważne i finito. No dobra,
zrobiłem osobną instalację pod agregat, ale niezależną. Wiec jedynie nie
muszę ciągnąc przez okno. Ale poza tym, nie zamierzam nic wiecej robić.
Nigdy mi się nie zwróci.

Tue Jul 19, 2022 9:17 am   

W dniu 2022-07-17 o 23:38, M M pisze:


takie coś już dawno wymyślili i zwane jest generatorem inwertorowym

--
Pozdr.
Michał