Как сделать раскрыв трубы фазоинвертора


расчёт нужной частоты, как сделать и настроить порт в домашних условиях

Любители хорошего акустического звучания знают, что его качество в первую очередь зависит от передачи низкочастотной составляющей звука. Использование фазоинвертора способно существенно увеличить уровень звукового давления при одной и той же подводимой мощности. Но всё это возможно лишь при правильном расчёте размеров фазоинверторного (ФИ) отверстия, выравнивающего гармонические колебания и обеспечивающего качественный звук.

Виды акустических систем

Звук — это колебание, имеющее механическую природу возникновения, распространяющееся под давлением вызванным источником излучения. Акустическая система, представляющая собой звуковую колонку, преобразует электрические сигналы в механические, воспринимаемые слухом человека. Частота этих колебаний лежит в границах от 20 гц до 20 КГц. Существуют различные виды акустических систем:

  1. Акустический лабиринт. Имеет вид лабиринта, выполненного в виде туннеля, находящегося в середине колонки. Его предназначение — усиливать низкие частоты за счёт множества изгибов. Внутренние стенки лабиринта покрываются демпфирующим покрытием, за счёт чего лабиринт не привносит в звук паразитные призвуки.
  2. Открытого типа. Представляет собой систему, в которой стенка, противоположная направлению излучения динамиков, не устанавливается. В таком типе исполнения невозможно получить хорошие низкие частоты из-за отсутствия компрессии, а средние и высокие звуки кажутся более открытыми и воздушными.
  3. Закрытого типа. Выполняется из полностью герметичного корпуса, создающего внутри замкнутый объём воздуха. Этот объём образует внутреннее давление, мешающее нормальному ходу диффузоров динамика. Такого рода колонки имеют большие габариты с накладкой на внутренние стенки — демпфера. Достоинством этой системы является чистота звука, в гамму которого не примешиваются нежеланные посторонние звуки.
  4. Изобарического типа. Отличается сложностью изготовления и дороговизной, но из-за конструктивных особенностей позволяет увеличивать мощность и глубину низкочастотной составляющей. В середине колонки располагаются два динамика, разделённые звуконепроницаемой перегородкой и направленные в одну сторону. Эти динамики подключаются параллельно друг другу и работают в фазе.
  5. Пассивная. Основное её предназначение — повысить эффективность воспроизведения низкочастотной составляющей звука за счёт использования пассивного излучателя. Этот излучатель располагается в глубине отверстия, выполненного в корпусе колонки и не обладает магнитной системой. При подаче сигнала диффузор излучателя движется не с помощью преобразования электрического сигнала, а под воздействием потока воздуха, вызванного установленным низкочастотным динамиком. Такая конструкция позволяет достичь глубокого баса, но может привнести гул в звук.
  6. С дипольным излучателем. Дипольного вида акустика воспроизводит звук в двух направлениях. Другое название такого типа — биполярный. По своему типу относится к открытому виду. Для получения приемлемых низких частот потребуется использование динамиков с большими размерами диффузоров.
  7. Контрапертурная. Редко используемая конструкция. Динамики в ней направляются в верхнюю или нижнюю сторону, и к ним подводится одинаковый сигнал. При столкновении звука, излучаемого динамиками, он изменяет своё направление, распространяясь радиально. К недостаткам такой системы относят возникновение реверберации, из-за чего «размывается» стереопанорама. Достоинства заключаются в появлении эффекта «растворения» звуковых колебаний в помещении.
  8. Фазоинверторная. Эта система изготавливается в виде классической колонки закрытого типа, но со специальным отверстием. В него устанавливается труба, уходящая вглубь ящика. Такой подход позволяет получить низкочастотный звук значительно ниже по частоте, чем возможности динамиков. Такая система очень востребована, так как позволяет в относительно небольших размерах корпуса воспроизвести глубокие басы, выдавая частоты, недостижимые простым применением динамиков.

Использование фазоинверторного типа даёт возможность не только расширить нижний частотный диапазон, но и повысить коэффициент полезного действия. При этом частотный диапазон не изменится. Отверстие фазоинвертора выполняется разного вида и размеров. Размещаться оно может на любой поверхности колонки. При разработке акустической системы наиболее важно выполнить правильно расчёт размера фазоинверторного короба, от чего зависит не только диапазон воспроизводимой частоты, но и качество всего звука в целом.

Принцип работы устройства

Любая колонка фазоинверторного типа имеет в своём составе отверстие — фазоинвертор. Часто он называется акустическим туннелем или портом. Принцип работы его заключается в изменении фазы звукового колебания, вызванного задней стороной диффузора на сто восемьдесят градусов. При возникновении резонанса в ящике амплитуда колебания диффузора достигает минимального значения.

Связано это с тем, что при движении вперёд динамик создаёт разрежение в середине закрытой колонки, тем самым вытесняя воздух в фазоинверторный канал и увеличивая разряжение. Поэтому на частоте резонанса механические волны излучаются через отверстие, а не диффузором динамика.

От размера и вида фазоинверторного порта зависят объём воздуха и частота резонанса, на которую настроен канал. Объём воздуха в канале начинает резонировать и усиливать воспроизведение частоты при наступлении момента, когда диффузор излучает частоту, на которую рассчитан фазоинвертор.

По своей форме классический туннель выполняется кольцевой формы. Но для увеличения полезной внутренней площади ему часто придают щелевой вид. Отказ от цилиндрической формы тоннеля позволяет сократить его длину и снизить шумы, возникающие при выбросе воздуха.

При ошибках в расчёте щелевого фазоинвертора настроить его гораздо сложнее, чем классический вид, так как он изготавливается совместно с колонкой. Сам расчёт выполняется сложнее, чем для систем закрытого типа: при этом, кроме объёма ящика, учитывается настраиваемая частота резонанса. Оптимальные размеры подбираются с учётом амплитудно-частотной характеристики колонки, а именно её равномерности.

Расчёт низкочастотного туннеля

Существует несколько способов для проведения вычислений размеров ФИ. Наиболее популярным является расчёт фазоинвертора онлайн или с использованием специализированных программ. Такие способы обычно требуют знаний множества параметров используемых динамиков. Существуют варианты и проще, но с большим расхождением конечного результата с реальным значением. Хотя в любом случае после расчёта и изготовления приходится проводить настройку.

Простая формула для вычисления

Метод вычисления заключается в использовании несложных формул и происходит методом подбора данных, когда за основу используется желаемая длина ФИ канала.

F = (C/2 π) * K, где:

  • F — желаемая частота настройки;
  • C — скорость звука;
  • π — математическая постоянная, равная 3,14;
  • K — коэффициент, зависящий от размеров фазоинвертора.

При этом коэффициент K равен квадратному корню отношения S/LV, где:

  • S — площадь отверстия;
  • L — длина канала;
  • V — объем колонки.

В качестве единиц измерения везде используются метры, а для частоты — герцы. При определении значений объёма считается, что лучше выбрать узкий фазоинвертор, но такой подход неверен, ведь при этом в нём возрастает скорость движения воздуха, а это вносит искажения в звучание. Проектирование широкого и длинного ФИ также лишено смысла, ведь длина фазоинвертора не должна превышать длину волны в момент наступления резонанса. Выполнение этого правила помогает избавиться от стоячих волн.

Использование специализированных программ

Существует много программ, позволяющих автоматизировать расчёты при построении акустических систем, например, Bassport. Эта программа специально разработана для автоматизации проведения расчёта порта фазоинвертора. При разработке программы учитывалось, что когда скорость потока воздуха в трубе становится более шести метров в секунду, то становятся заметными шумы.

Интерфейс программы интуитивно понятен, тем более она имеет локализацию на русском языке. Для получения нужных результатов понадобится ввести:

  • скорость звука;
  • объем колонки;
  • частоту фазоинвертора и динамика;
  • диаметр диффузора;
  • ход диффузора.

После ввода всех данных останется нажать кнопку «Пересчитать» и получить результат, соответствующий максимальной добротности, зависящей, прежде всего, от соотношения объёма ящика к диаметру порта. Программа Bassport позволяет выполнить расчёт для различных форм, но чаще всего, при скоростях потока до шести метров в секунду, применяется несложная форма для трубчатого или щелевого вида.

Необходимо отметить следующие нюансы при использовании программы. Измерение диаметра диффузора происходит между расстояниями противоположными средним точкам подвесов. Цвет отображения цифры скорости потока, обозначает возможные возникновения шума: чёрный — шума нет, красный — шум заметно слышимый.

Использование онлайн-программ построено по такому же принципу: вводятся параметры системы и выдаётся результат. Сайты с такими программами легко находятся по запросу «фазоинвертор онлайн-калькулятор» в любой поисковой системе. Хотя для достоверности результатов следует перепроверить полученные данные на нескольких сайтах.

После выполнения расчётов останется изготовить и настроить фазоинвертор. В домашних условиях выполнить такие операции несложно, при этом какие-то особые материалы не понадобятся.

Самостоятельное изготовление порта

Фазоинвертор так же, как и динамик, участвует в воспроизведении звука. Для избегания эффекта интерференции канал размещается поближе к излучателю низкой частоты на расстоянии, не превышающем его длину волны. В качестве ФИ используются жёсткие конструкции, например, в самодельных изделиях применяются канализационные пластиковые трубы.

Но при попытках рассчитать фазоинвертор для сабвуфера потребители сталкиваются с тем, что диаметр таких труб не совпадает с вычисленными значениями, поэтому труба изготавливается из подручного плотного материала — ватмана. Для того чтобы сделать канал самостоятельно, потребуются:

  • газетная бумага;
  • ватман;
  • клей.

Согласно выполненному расчёту, подбирается основание с диаметром немного меньше рассчитанного. Затем, используя оправку, на него наматывается несколько слоёв газетной бумаги, обработанной клеем. Намотка осуществляется плотно, с избеганием попадания между слоями воздуха.

Вырезанная из ватмана полоска, ширина которой совпадает с длиной трубки, в несколько витков наматывается на поверхность газетной бумаги. При этом перед каждым витком наносится эпоксидный клей. Его получают путём смешивания смолы и отвердителя согласно инструкции. После того как выполнены все витки, изделие обтягивается по кругу нитью для придания жёсткости и ставится на просушку.

Через сутки основание извлекается. В случае возникновения трудностей его можно поломать изнутри и достать частями. Изготовленный канал такого вида имеет хорошую прочность и легко подвергается дополнительной обработке. Далее полученная трубка устанавливается в отверстие колонки, но не до конца и начинается прослушивание звука. В заводских условиях используется специальный прибор. Такое устройство работает на основе мультивибратора, который настраивается на резонансную частоту динамической головки. После подключения динамика запускается генератор и длина трубы регулируется по максимуму колебанию в ней воздуха.

Аналогично можно провести настройку и самостоятельно. Для этого на вход подаётся сигнал низкой частоты. Трубка выдвигается вперёд или погружается внутрь ящика, а после оценивается объём выходящего воздуха. Установив положение максимального его выхода, излишки трубы удаляют снаружи, а сам порт герметизируют. При желании для придания конструкции оконченного вида выполняется раскрыв трубы, но можно обойтись и без этого.

Схема трехфазного инвертора

Все мы знаем об инверторе - это устройство, которое преобразует постоянный ток в переменный. Ранее мы узнали о различных типах инверторов и построили однофазный инвертор с напряжением 12–220 В. Трехфазный инвертор преобразует постоянное напряжение в трехфазное питание переменного тока. Здесь, в этом руководстве, мы узнаем о трехфазном инверторе и его рабочем , но прежде чем продолжить, давайте посмотрим на формы сигналов напряжения трехфазной линии. В приведенной выше схеме трехфазная линия подключена к резистивной нагрузке, и нагрузка потребляет мощность от линии.Если мы нарисуем формы волны напряжения для каждой фазы, то у нас будет график, как показано на рисунке. На графике мы видим три формы сигнала напряжения, сдвинутые по фазе на друг другу на 120º .

В этой статье мы обсудим схему 3-фазного инвертора , которая используется в качестве преобразователя постоянного тока в 3-фазный переменный ток . Помните, что даже в наши дни получение полностью синусоидальной формы волны для различных нагрузок чрезвычайно сложно и непрактично.Итак, здесь мы обсудим работу схемы идеального трехфазного преобразователя , игнорируя все вопросы, связанные с практическим трехфазным инвертором.

3-фазный инвертор работает

Теперь давайте рассмотрим схему 3-фазного инвертора и ее идеальную упрощенную форму.

Ниже представлена ​​принципиальная схема трехфазного инвертора , разработанная с использованием тиристоров и диода (для защиты от скачков напряжения)

А ниже представлена ​​принципиальная схема трехфазного инвертора , разработанная с использованием только переключателей.Как видите, эта установка с шестью механическими переключателями более полезна для понимания работы трехфазного инвертора , чем громоздкая тиристорная схема.

Здесь мы будем размыкать и симметрично замыкать эти шесть переключателей, чтобы получить трехфазное выходное напряжение для резистивной нагрузки. Есть два возможных способа срабатывания переключателей для достижения желаемого результата: один, при котором переключатели проводят на 180 °, и другой, при котором переключатели проводят только на 120 °.Давайте обсудим каждый шаблон ниже:

A) Трехфазный инвертор - режим проводимости 180 градусов

Идеальная схема нарисована до того, как ее можно будет разделить на три сегмента, а именно сегмент один, сегмент два и сегмент три, и мы будем использовать эти обозначения в последующем разделе статьи. Первый сегмент состоит из пары переключателей S1 и S2, сегмент два состоит из пары переключения S3 и S4, а сегмент три состоит из пары переключателей S5 и S6.В любой момент времени оба переключателя в одном сегменте никогда не должны быть замкнуты, так как это приводит к короткому замыканию батареи, нарушающему всю установку, поэтому этого сценария следует избегать всегда.

Теперь давайте начнем последовательность переключения с замыкания переключателя S1 в первом сегменте идеальной схемы и назовем начало 0º. Поскольку выбранное время проведения составляет 180º, переключатель S1 будет замкнут от 0º до 180º.

Но после 120º первой фазы вторая фаза также будет иметь положительный цикл, как видно на графике трехфазного напряжения, поэтому переключатель S3 будет замкнут после S1.Эта S3 также будет закрыта еще на 180 градусов. Таким образом, S3 будет закрыт с 120º до 300º и будет открыт только после 300º.

Аналогично, третья фаза также имеет положительный цикл после 120º положительного цикла второй фазы, как показано на графике в начале статьи. Таким образом, переключатель S5 будет закрыт после закрытия 120º S3, то есть 240º. После того, как переключатель замкнут, он будет оставаться в замкнутом состоянии на 180 °, прежде чем открыться, при этом S5 будет закрыт от 240 ° до 60 ° (второй цикл).

До сих пор все, что мы делали, это предполагало, что проводимость осуществляется после того, как переключатели верхнего уровня замкнуты, но для протекания тока из цепи необходимо завершить. Кроме того, помните, что оба переключателя в одном сегменте никогда не должны быть в замкнутом состоянии одновременно, поэтому, если один переключатель замкнут, другой должен быть разомкнут.

Для выполнения обоих вышеуказанных условий мы закроем S2, S4 и S6 в заранее определенном порядке. Итак, только после открытия S1 нам нужно будет закрыть S2.Точно так же S4 закроется после того, как S3 откроется на 300º, и точно так же S6 закроется после того, как S5 завершит цикл проводимости. Этот цикл переключения между переключателями одного и того же сегмента можно увидеть на рисунке ниже. Здесь S2 следует за S1, S4 следует за S3, а S6 следует за S5.

Следуя этому симметричному переключению, мы можем достичь желаемого трехфазного напряжения, представленного на графике. Если мы заполним начальную последовательность переключения в приведенной выше таблице, мы получим полную схему переключения для режима проводимости 180º, как показано ниже.

Из приведенной выше таблицы мы можем понять, что:

От 0 до 60: S1, S4 и S5 замкнуты, а остальные три переключателя разомкнуты.

От 60 до 120: S1, S4 и S6 замкнуты, а остальные три переключателя разомкнуты.

От 120 до 180: S1, S3 и S6 замкнуты, а остальные три переключателя разомкнуты.

И последовательность переключений такова. Теперь давайте нарисуем упрощенную схему для каждого шага, чтобы лучше понять параметры тока и напряжения.

Шаг 1: (для 0-60) S1, S4 и S5 замкнуты, а остальные три переключателя разомкнуты. В таком случае упрощенная схема может быть такой, как показано ниже.

Итак, от 0 до 60: Vao = Vco = Vs / 3; Vbo = -2Vs / 3

Используя их, мы можем получить линейные напряжения как:

 Vab = Vao - V bo = Vs Vbc = Vbo - Vco = -Vs Vca = Vco - Vao = 0 

Шаг 2: (от 60 до 120) S1, S4 и S6 замкнуты, а остальные три переключателя разомкнуты.В таком случае упрощенная схема может быть такой, как показано ниже.

Итак, от 60 до 120: Vbo = Vco = -Vs / 3; Vao = 2Vs / 3

Используя их, мы можем получить линейные напряжения как:

 Vab = Vao - Vbo = Vs Vbc = Vbo - Vco = 0 Vca = Vco - Vao = -Vs 

Шаг 3: (от 120 до 180) S1, S3 и S6 замкнуты, а остальные три переключателя разомкнуты. В таком случае упрощенную схему можно нарисовать, как показано ниже.

Итак, от 120 до 180: Vao = Vbo = Vs / 3; Vco = -2Vs / 3

Используя их, мы можем получить линейные напряжения как:

 Vab = Vao - V bo = 0 Vbc = Vbo - Vco = Vs Vca = Vco - Vao = -Vs 

Точно так же мы можем получить фазные напряжения и линейные напряжения для следующих шагов в последовательности.И это можно представить в виде рисунка, приведенного ниже:

A) Трехфазный инвертор - режим проводимости 120 градусов

Режим 120 ° аналогичен режиму 180 ° во всех аспектах, за исключением того, что время замыкания каждого переключателя сокращено до 120, которые были 180 ° ранее.

Как обычно, давайте начнем последовательность переключения, замкнув переключатель S1 в первом сегменте и установив начальный номер на 0º. Поскольку выбранное время проводимости составляет 120º, переключатель S1 откроется через 120º, поэтому S1 был замкнут от 0º до 120º.

Поскольку полупериод синусоидального сигнала изменяется от 0 до 180º, в течение оставшегося времени S1 будет открыт и представлен серой областью выше.

Теперь, после 120º первой фазы, вторая фаза также будет иметь положительный цикл, как упоминалось ранее, поэтому переключатель S3 будет замкнут после S1. Эта S3 также будет закрыта еще на 120 °. Таким образом, S3 будет закрыт с 120º до 240º.

Аналогично, третья фаза также имеет положительный цикл после 120 ° положительного цикла второй фазы, поэтому переключатель S5 будет замкнут после 120 ° замыкания S3.После того, как переключатель замкнут, он будет оставаться в замкнутом состоянии на 120º перед тем, как открыться, и при этом переключатель S5 будет замкнут от 240º до 360º

Этот цикл симметричного переключения будет продолжен для достижения желаемого трехфазного напряжения. Если мы заполним начальную и конечную последовательность переключения в приведенной выше таблице, мы получим полную схему переключения для режима проводимости 120º, как показано ниже.

Из приведенной выше таблицы мы можем понять, что:

С 0-60: S1 и S4 замкнуты, а остальные переключатели разомкнуты.

Из 60-120: S1 и S6 замкнуты, а остальные переключатели разомкнуты.

От 120 до 180: S3 и S6 замкнуты, а остальные переключатели разомкнуты.

С 180 по 240: S2 и S3 замкнуты, остальные переключатели разомкнуты

С 240-300: S2 и S5 замкнуты, остальные выключатели разомкнуты

От 300 до 360: S4 и S5 замкнуты, остальные переключатели разомкнуты

И эта последовательность шагов продолжается вот так.Теперь давайте нарисуем упрощенную схему для каждого шага, чтобы лучше понять параметры тока и напряжения в схеме трехфазного инвертора.

Шаг 1: (для 0-60) S1, S4 замкнуты, а остальные четыре переключателя разомкнуты. В таком случае упрощенная схема может быть показана ниже.

Итак, от 0 до 60: Vao = Vs / 2, Vco = 0; Vbo = -Vs / 2

Используя их, мы можем получить линейные напряжения как:

 Vab = Vao - V bo = Vs Vbc = Vbo - Vco = -Vs / 2 Vca = Vco - Vao = -Vs / 2 

Шаг 2: (от 60 до 120) S1 и S6 замкнуты, а остальные переключатели разомкнуты.В таком случае упрощенная схема может быть показана ниже.

Итак, от 60 до 120: Vbo = 0, Vco = -Vs / 2 и Vao = Vs / 2

Используя их, мы можем получить линейные напряжения как:

 Vab = Vao - Vbo = Vs / 2 Vbc = Vbo - Vco = Vs / 2 Vca = Vco - Vao = -Vs 

Шаг 3: (от 120 до 180) S3 и S6 замкнуты, а остальные переключатели разомкнуты. В таком случае упрощенная схема может быть показана ниже.

Итак, от 120 до 180: Vao = 0, Vbo = Vs / 2 и Vco = -Vs / 2

Используя их, мы можем получить линейные напряжения как:

 Vab = Vao - V bo = -Vs / 2 Vbc = Vbo - Vco = Vs Vca = Vco - Vao = -Vs / 2 

Аналогичным образом мы можем получить фазные напряжения и линейные напряжения для следующих следующих шагов.А если нарисовать график для всех шагов, то получится что-то вроде того, что показано ниже.

На графиках выходных сигналов для случаев переключения 180 ° и 120 ° можно увидеть, что мы достигли переменного трехфазного напряжения на трех выходных клеммах. Хотя форма выходного сигнала не является чистой синусоидой, она действительно напоминала форму волны трехфазного напряжения. Это простая идеальная схема и приблизительная форма волны для понимания работы трехфазного инвертора. На основе этой теории можно разработать рабочую модель, используя тиристоры, схемы переключения, управления и защиты.

.

Как работает инвертор, как ремонтировать инверторы - общие советы

В этом посте мы попытаемся узнать, как диагностировать и ремонтировать инвертор, всесторонне изучив различные этапы инвертора и как работает базовый инвертор.

Прежде чем мы обсудим, как отремонтировать инвертор, было бы важно, чтобы вы сначала получили полную информацию об основных функциях инвертора и его этапах. Следующее содержание объясняет важные аспекты инвертора.

Этапы инвертора

Как следует из названия, преобразователь постоянного тока в переменный - это электронное устройство, которое способно «инвертировать» постоянный потенциал, обычно получаемый от свинцово-кислотной батареи, в повышенный потенциал переменного тока. Выходной сигнал инвертора обычно вполне сопоставим с напряжением, которое имеется в наших домашних розетках переменного тока.

Ремонт сложных инверторов - непростая задача из-за множества сложных этапов, требующих наличия специальных знаний в данной области. Инверторы, которые обеспечивают выходы синусоидальной волны или те, которые используют технологию ШИМ для генерации модифицированной синусоидальной волны, могут быть трудными для диагностики и устранения неисправностей для людей, которые относительно плохо знакомы с электроникой.

Тем не менее, более простые конструкции инверторов, основанные на основных принципах работы, могут быть отремонтированы даже человеком, который не является специалистом в области электроники.

Прежде чем мы перейдем к деталям поиска неисправностей, важно обсудить, как работает инвертор, и различные ступени, которые обычно может включать инвертор:

Инвертор в его самой основной форме можно разделить на три основных этапа, а именно. генератор, драйвер и выходной каскад трансформатора.

Генератор:

Этот каскад в основном отвечает за генерацию колебательных импульсов через микросхему или транзисторную схему.

Эти колебания в основном являются производством чередующихся положительных и отрицательных (заземляющих) пиков напряжения аккумуляторной батареи с определенной заданной частотой (числом положительных пиков в секунду). Такие колебания обычно имеют форму квадратных столбов и называются прямоугольными волнами. и инверторы, работающие с такими генераторами, называются преобразователями прямоугольной формы.

Вышеупомянутые генерируемые прямоугольные импульсы слишком слабы и никогда не могут использоваться для управления силовыми выходными трансформаторами. Поэтому эти импульсы подаются на следующий каскад усилителя для выполнения требуемой задачи.

Для получения информации об генераторах инвертора вы также можете обратиться к полному руководству, в котором объясняется, как спроектировать инвертор с нуля.

Бустер или усилитель (драйвер):

Здесь принятая частота колебаний соответствующим образом усиливается до высоких уровней тока, используя либо силовые транзисторы или МОП-транзисторы.

Хотя усиленный отклик является переменным током, он все еще находится на уровне напряжения питания батареи и поэтому не может использоваться для управления электрическими приборами, которые работают с более высокими потенциалами переменного тока.

Таким образом, усиленное напряжение подается на вторичную обмотку выходного трансформатора.

Выходной силовой трансформатор:

Все мы знаем, как работает трансформатор; в источниках питания переменного / постоянного тока он обычно используется для понижения подаваемого входного переменного тока сети до более низких заданных уровней переменного тока за счет магнитной индукции двух его обмоток.

В инверторах трансформатор используется для той же цели, но с прямо противоположной ориентацией, то есть здесь переменный ток низкого уровня от вышеупомянутых электронных каскадов подается на вторичные обмотки, что приводит к индуцированному повышенному напряжению на первичной обмотке трансформатора.

Это напряжение, наконец, используется для питания различных бытовых электрических устройств, таких как фонари, вентиляторы, миксеры, паяльники и т. Д.

Основной принцип работы инвертора

На приведенной выше диаграмме показана самая основная конструкция инвертора: принцип работы становится основой всех традиционных конструкций инверторов, от самых простых до самых сложных.

Функционирование показанной конструкции можно понять из следующих пунктов:

1) Плюс батареи питает микросхему генератора (вывод Vcc), а также центральный отвод трансформатора.

2) Микросхема генератора при включении начинает производить попеременно переключающиеся импульсы Hi / Lo на своих выходных контактах PinA и PinB с некоторой заданной частотой, в основном 50 Гц или 60 Гц в зависимости от спецификаций страны.

3) Видно, что эти распиновки связаны с соответствующими силовыми устройствами №1 и №2, которые могут быть МОП-транзисторами или силовыми BJT.

3) В любой момент, когда на PinA высокий уровень, а на PinB низкий, устройство питания №1 находится в проводящем режиме, а устройство питания №2 остается выключенным.

4) В этой ситуации верхний отвод трансформатора соединяется с землей через силовое устройство № 1, которое, в свою очередь, заставляет положительный полюс батареи проходить через верхнюю половину трансформатора, запитывая эту часть трансформатора.

5) Аналогично, в следующий момент, когда на выводе B высокий уровень, а на выходе A низкий, активируется нижняя первичная обмотка трансформатора.

6) Этот цикл непрерывно повторяется, вызывая двухтактную проводимость высокого тока через две половины обмотки трансформатора.

7) Вышеупомянутое действие во вторичной обмотке трансформатора вызывает переключение эквивалентной величины напряжения и тока через вторичную обмотку посредством магнитной индукции, что приводит к выработке необходимых 220 В или 120 В переменного тока на вторичной обмотке трансформатора, как показано на схеме.

Преобразователь постоянного тока в переменный, советы по ремонту

В приведенном выше объяснении несколько моментов становятся очень важными для получения правильных результатов от преобразователя.

1) Во-первых, генерация колебаний, из-за которых силовые полевые МОП-транзисторы включаются / выключаются, инициируя процесс индукции электромагнитного напряжения на первичной / вторичной обмотке трансформатора. Поскольку полевые МОП-транзисторы переключают первичную обмотку трансформатора двухтактным образом, это индуцирует переменное напряжение 220 В или 120 В переменного тока на вторичной обмотке трансформатора.

2) Вторым важным фактором является частота колебаний, которая фиксируется в соответствии со спецификациями страны, например, страны, которые поставляют 230 В, обычно имеют рабочую частоту 50 Гц, в других странах, где обычно указывается 120 В. работают на частоте 60 Гц.

3) Никогда не рекомендуется использовать сложные электронные устройства, такие как телевизоры, DVD-плееры, компьютеры и т. Д. С преобразователями прямоугольной формы. Резкие подъемы и спады прямоугольных волн просто не подходят для таких приложений.

4) Однако есть способы с помощью более сложных электронных схем для изменения прямоугольных волн так, чтобы они стали более подходящими для вышеупомянутого электронного оборудования.

Инверторы, использующие дополнительные сложные схемы, могут генерировать сигналы, почти идентичные сигналам, имеющимся в наших домашних розетках переменного тока.

Как отремонтировать инвертор

Если вы хорошо разбираетесь в различных ступенях, обычно встроенных в инверторный блок, как описано выше, устранение неисправностей становится относительно простым. Следующие советы проиллюстрируют, как отремонтировать преобразователь постоянного тока в переменный:

Инвертор «мертв»:

Если ваш инвертор вышел из строя, выполните предварительные исследования, такие как проверка напряжения батареи и соединений, проверка на перегоревший предохранитель , потеря связи и т. д.Если все в порядке, откройте внешнюю крышку инвертора и выполните следующие действия:

1) Найдите секцию генератора; отключите его выход от каскада MOSFET и с помощью частотомера проверьте, генерирует ли он требуемую частоту. Обычно для инвертора 220 В эта частота составляет 50 Гц, а для инвертора 120 В - 60 Гц. Если ваш измеритель не показывает частоту или стабильный постоянный ток, это может указывать на возможную неисправность этого каскада генератора. Проверьте его интегральную схему и соответствующие компоненты на предмет исправления.

2) Если вы обнаружите, что каскад генератора работает нормально, переходите к следующему каскаду, то есть каскаду усилителя тока (силовой MOSFET). Изолируйте МОП-транзисторы от трансформатора и проверьте каждое устройство с помощью цифрового мультиметра. Помните, что вам, возможно, придется полностью удалить MOSFET или BJT с платы во время их тестирования с помощью цифрового мультиметра. Если вы обнаружите, что какое-либо устройство неисправно, замените его новым и проверьте реакцию, включив инвертор. Во время тестирования реакции желательно подключать последовательно к батарее лампу постоянного тока высокой мощности, чтобы быть в большей безопасности и предотвратить любое чрезмерное повреждение батареи.

3) Иногда трансформаторы также могут стать основной причиной неисправности.Вы можете проверить наличие обрыва обмотки или ненадежного внутреннего соединения в соответствующем трансформаторе. Если вы сочтете это подозрительным, немедленно замените его новым.

Хотя не так-то просто узнать все о том, как отремонтировать преобразователь постоянного тока в переменный, из самой этой главы, но определенно все начнет «готовиться», когда вы будете углубляться в процедуру через неустанную практику, а также некоторые методы проб и ошибок.

Все еще есть сомнения ... не стесняйтесь задавать здесь свои конкретные вопросы.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть запрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

.Однофазный инвертор

с использованием Arduino

РЕФЕРАТ

При нормальной скорости управления асинхронным двигателем стало проще за счет использования микроконтроллера и полупроводниковых устройств. Этот проект используется для изменения сигналов широтно-импульсной модуляции (ШИМ) с помощью контроллера Arduino. Импульсы включения IGBT меняются. Импульс включения подается на плату драйвера и управляет импульсами. Управление скоростью однофазного асинхронного двигателя реализовано с помощью контроллера Arduino Uno.Контроллер Arduino Uno подключен к инвертору PWM. Будет сравниваться однофазный инвертор, использующий выход Arduino.


ДЕМО ВИДЕО


СУЩЕСТВУЮЩАЯ СИСТЕМА

Асинхронные двигатели

широко используются во многих отраслях промышленности благодаря своей простой конструкции и низкой стоимости обслуживания. Однако электродвигатели IM трудно контролировать их скоростные характеристики, так как они напрямую зависят от частоты источника питания, это можно сделать с помощью системы управления напряжением, но, тем не менее, это не очень удобно и точно регулируется.Система, разработанная в рамках проекта, представляет собой систему преобразователя напряжения / частоты, которая регулирует скорость двигателя путем изменения скорости источника переменного тока. Для управления скоростью однофазного асинхронного двигателя мы обычно используем стратегию управления напряжением / частотой. Различные методы, доступные для управления скоростью индукции, включают изменение полюсов, изменение частоты, переменное сопротивление ротора, переменное напряжение статора, постоянное управление U / f, метод восстановления скольжения и т. Д., Метод управления постоянной скоростью U / f является наиболее используемым. .В этом методе отношение V / f поддерживается постоянным, что, в свою очередь, поддерживает постоянным поток намагничивания, так что максимальный крутящий момент остается неизменным. При постоянном управлении U / f с помощью метода PWM мы можем изменять напряжение питания, а также частоту питания так, чтобы соотношение V / f оставалось постоянным, так что поток также остается постоянным. Таким образом, мы получаем разные рабочие зоны для разных скоростей и крутящих моментов, а также разные синхронные скорости с почти одинаковым максимальным крутящим моментом. Таким образом, двигатель полностью загружен, и у нас есть хороший вариант регулирования скорости.Проектировать в разомкнутом контуре легко и экономично. Но недостатками разомкнутого контура является то, что он не корректирует изменение выходной мощности, а также не достигает устойчивого состояния быстро.


ПРЕДЛАГАЕМАЯ СИСТЕМА

Система привода переменного тока состоит из блока питания, блока выпрямления, блока управления затвором, блока инвертора и нагрузки. Питание от сети 230 В, IΦ. Понижающий трансформатор (230 В / 12 В) используется для понижения напряжения питания до 12 В переменного тока. Выход трансформатора подается на мостовой выпрямитель, который преобразует его в 12 В постоянного тока.Напряжение 12 В постоянного тока проходит через схему регулятора напряжения (IC7812), и, таким образом, постоянное напряжение 12 В постоянного тока подается в качестве входа в инвертор с Н-мостом. Arduino Uno запрограммирован на подачу импульсов ШИМ на инвертор H-моста. Импульсы меняются с помощью потенциометра. Итак, для построенной системы диапазон частот от 14,85 Гц до 60 Гц для переменного напряжения для изменения скорости асинхронного двигателя.


БЛОК-СХЕМА


ТРЕБОВАНИЯ К АППАРАТНОМУ И ПРОГРАММНОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ

АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

  • PIC микроконтроллер (PIC16F877A)
  • Плата драйвера

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ


ПРЕИМУЩЕСТВА

  • Легко контролировать импульсы
  • Низкая стоимость

ПРИЛОЖЕНИЯ

  • Регулировка скорости
  • Приложения для управления напряжением

РЕЗУЛЬТАТЫ


ВЫВОДЫ

Таким образом, однофазный инвертор, использующий управление Arduino, является энергоэффективным и экологически чистым решением.Импульс Arduino будет передан на инвертор H-моста, поэтому скорость переключения будет контролироваться с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Скорость двигателя будет изменяться путем изменения сигналов ШИМ.


ССЫЛКИ

[1] Атул М. Гаджаре, Нитин Р. Бхасме «Обзор методов регулирования скорости однофазного асинхронного двигателя» Международный журнал компьютерных технологий и электронной техники (IJCTEE), том 2, выпуск 5, октябрь 2012 г.

[2] Чайтанья Н.Джибхакате, ассистент-профессор (г-жа) Виджая Хучче «Регулирование скорости однофазного асинхронного двигателя с помощью микроконтроллера» Международный журнал инженерных исследований и приложений (IJERA) ISSN: 2248-9622 Международная конференция по промышленной автоматизации и вычислениям (ICIAC- 12-13 апреля 2014 г.).

[3] Дж. Свапна, В. Хима Бинду, М. Чакраварти, П. М. Сарма «Аппаратная реализация однофазного инвертора» Международный журнал инженерных тенденций и технологий (IJETT) - Том 4, выпуск 8 - август 2013 г.

[4] Р.Сунит, П.Уша «Управление скоростью однофазного асинхронного двигателя с использованием прерывателя переменного тока методом асимметричной широтно-импульсной модуляции» Международный журнал перспективных исследований в области электротехники, электроники и приборостроения (Организация, сертифицированная по ISO 3297: 2007) Vol. 3, Issue 10, October 2014.

[5] M.Syed Jarnil Asghar «Плавное регулирование скорости однофазных асинхронных двигателей с помощью переключения интегрального цикла» IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 14, No. 4, December 1999.


Чтобы увидеть больше проектов в области силовой электроники, нажмите здесь

.

Преобразователь от 1 фазы к 3 фазе

Уведомление о конфиденциальности для «Бесплатная энергия | поиск бесплатной энергии и обсуждение бесплатной энергии»


В соответствии с законодательством Европейского Союза мы обязаны информировать пользователей, получающих доступ к сайту www.overunity.com изнутри ЕС о файлах cookie, которые использует этот сайт, и информации, которую они содержат, а также о предоставлении им средств для "согласия" - другими словами, разрешить сайту устанавливать файлы cookie. Файлы cookie - это небольшие файлы, которые хранятся в вашем браузере, и у всех браузеров есть опция, с помощью которой вы можете проверять содержимое этих файлов и при желании удалите их.

В следующей таблице подробно указано имя каждого файла cookie, его источник и то, что мы знаем об информации. этот файл cookie хранит:

Cookie

Происхождение

Стойкость

Информация и использование

ecl_auth www.overunity.com Истекает через 30 дней Этот файл cookie содержит текст «Закон ЕС о файлах cookie - файлы cookie LiPF разрешены».Без этого файла cookie программное обеспечение Форумов не может устанавливать другие файлы cookie.
SMFCookie648 www.overunity.com Истекает согласно выбранной пользователем продолжительности сеанса Если вы входите в систему как участник этого сайта, этот файл cookie содержит ваше имя пользователя, зашифрованный хэш ваш пароль и время входа в систему. Он используется программным обеспечением сайта для обеспечения того, чтобы такие функции, как указание Вам указываются новые сообщения форума и личные сообщения.Этот файл cookie необходим для правильной работы программного обеспечения сайта.
PHPSESSID www.overunity.com Только текущая сессия Этот файл cookie содержит уникальное значение идентификации сеанса. Он установлен как для участников, так и для не-члены (гости), и это важно для правильной работы программного обеспечения сайта. Этот файл cookie не является постоянным и должен автоматически удаляться при закрытии окна браузера.
pmx_upshr {ИМЯ} www.overunity.com Только текущая сессия Эти файлы cookie настроены для записи ваших предпочтений отображения для страницы портала сайта, если панель или отдельный блок свернут или развернут
pmx_pgidx_blk {ID} www.overunity.com Только текущая сессия Эти файлы cookie настроены для записи номера страницы для страницы портала сайта, если страница для индивидуальный блок изменен.
pmx_cbtstat {ID} www.overunity.com Только текущая сессия Эти файлы cookie настроены на запись состояния раскрытия / свертывания содержимого блока CBT Navigator.
pmx_poll {ID} www.overunity.com Только текущая сессия Эти файлы cookie настроены для записи идентификатора текущего опроса в блоке с несколькими опросами.
pmx_ {fadername} www.overunity.com Только текущая сессия Эти файлы cookie предназначены для записи состояния блока Opac-Fader.
pmx_LSBsub {ID} www.overunity.com Только текущая сессия Эти файлы cookie предназначены для записи текущей категории и состояния статического блока категории.
pmx_shout {ID} www.overunity.com Только текущая сессия Эти куки-файлы предназначены для записи текущего состояния блока Shout box.
pmx_php_ckeck www.overunity.com Время загрузки страницы Этот файл cookie, вероятно, никогда вас не увидит. Устанавливается, если инициирована проверка синтаксиса блока PHP. и будет удален при выполнении функции.
pmx_YOfs www.overunity.com Время загрузки страницы Этот файл cookie, вероятно, никогда вас не увидит. Он устанавливается на действия портала, такие как щелчок по номеру страницы. Файл cookie оценивается при загрузке нужной страницы и затем удаляется.Используется для восстановления вертикального положения экрана как до щелчка.

Примечания:
1 Нам известно, что Google использует дополнительные файлы cookie, которые он хранит на вашем компьютере, и когда вы просматриваете наш сайт и все другие места. Они используются для таргетинга рекламы, и в настоящее время Google делает это без вашего разрешения. Четыре из эти файлы cookie, о которых мы знаем, называются "Rememberme", "NID", "PREF" и "PP_TOS_ACK" и хранятся в кеше Google на вашем компьютере.
2 Если вы заходите на этот сайт с чужого компьютера, пожалуйста, спросите разрешения владельца перед прием файлов cookie.
3 Ваш браузер предоставляет вам возможность проверять все файлы cookie, хранящиеся на вашем компьютере. Кроме того, ваш браузер отвечает за удаление файлов cookie «только текущего сеанса» и тех, срок действия которых истек; если ваш браузер в противном случае вы должны сообщить об этом авторам вашего браузера.
4 Мы приносим извинения и приносим извинения за любые неудобства участникам и гостям, посещающим наш веб-сайт. из-за пределов Европейского Союза. В настоящее время мы не можем опросить ваш браузер и получить информация о местоположении, чтобы решить, предлагать ли вам принимать файлы cookie.

Для получения более подробной информации о файлах cookie и их использовании посетите Все о файлах cookie
.

Смотрите также