Dimensionamento Inverter - IGBT

[James_rollins]

Buongiorno a tutti,

con un compressore da 5000 W trifase, un modulo di potenza (6 IGBT) con queste caratteristiche è sufficente ?? :

VCES = 600 V

IC = at Ts = 25 °C 50 A

IC = at Ts = 80 °C 25 A

VGE Gate-emitter voltage ±20 V

IF Diode RMS forward current at Ts = 25 °C 19 A

PTOT Total dissipation at Ts = 25 °C 96 W

grazie

saluti

[Livio Orsini]

A cosa ti serve? E' un ricambio? O stati progettando uninverter?

Nel secondo caso la scelta ed il dimensionamento dei semiconduttori di potenza non si può effettuare in un modo così semplicistico.

[James_rollins]

Si è il progetto di un inverter, per un motore brushless DC, l'obbiettivo era quello di fare la parte di potenza sufficentemente alta per poter pilotare macchine con potenze diverse, restando nei limiti ovviamente. la mia domanda era fino a potenza posso arrivare con un modulo di quel tipo!

grazie

saluti

Paolo

[Livio Orsini]

Le taglie in potenza sono solo a fini commerciali. Il dimensionamento dei semiconduttori di potenza, come dell'inverter applicato in un azionamento, si effettua sulla corrente in servizio continuo e in punta.

[James_rollins]

quindi se il motore è alimentato a 380 V e la sua potenza nominale è di 5000 W, la corrente di funzionamento continuo sarà di 13,5 A ???

grazie

cordiali saluti

Paolo

[Livio Orsini]

quindi se il motore è alimentato a 380 V e la sua potenza nominale è di 5000 W, la corrente di funzionamento continuo sarà di 13,5 A ???

La corrente assorbita è una caratteristica del motore che rilevi dai fogli tecnici del costruttore.

Però il dimensionamento dell'inverter, a meno che tu voglia fare un inverter esclusivamente per un motore, va fatto tenendo conto delle prestazioni che si vogliono ottenere.

Se tu hai come specifica, 13,5 A in servizio continuo con 45^oC di temperatura ambiente p.e., dovrai stabilire anche quale corrente di punta ammetti e per quanto tempo. Dovrai anche stabilire quale sarà la massima tensione ammessa sul DC Bus e da questi dati ricavi due parametri limite dei semi conduttori di potenza.

[Mario Maggi]

James,

quindi se il motore è alimentato a 380 V e la sua potenza nominale è di 5000 W, la corrente di funzionamento continuo sarà di 13,5 A ???

lo chiedi al forum? Devi leggerlo sulla targhetta del motore che pensi di usare e sui datasheet con le caratteristiche di carico di quel compressore!

E' chiaro che se usi un motore ad alta efficienza sara' necessaria una corrente minore a parita' di potenza.

Ti hanno detto che basta collegare un chip al modulo IGBT e tutto funziona, vero, in stile Lego?

Buona fortuna!

Mario

[scintillaspenta]

Buongiorno a tutti, sono pienamente d'accordo con Mario e Livio , costruire un Inverter non è cosa che si improvvisa ( anzi ) però è bello ( forse romantico ) vedere che ci sono persone che voglio costruire partendo come i " Lego ".

Tecnicamente posso dire che la tensione VCES a 600 V è insufficente se la tensione di alimentazione è 400 Vrms. Altra domanda che bisogna farsi è capire se il modulo IGBT ha la protezione contro i corto circuiti ( impedimento dell'accensione contemporanea di due IGBT sullo stesso ramo ).

Buona Fortuna James ( suggerisco il primo start Up del driver in bassa tensione con un bel carico resistivo sulle fasi ).

Saluti a tutti .

[James_rollins]

"Tecnicamente posso dire che la tensione VCES a 600 V è insufficente se la tensione di alimentazione è 400 Vrms. Altra domanda che bisogna farsi è capire se il modulo IGBT ha la protezione contro i corto circuiti ( impedimento dell'accensione contemporanea di due IGBT sullo stesso ramo )."

ciao, se ho un'alimentazione trifase a 380V, all'uscita del ponte e quindi nel DC-bus avrò una tensione continua pari a 513 V, l'inverter fornirà in uscita al motore una tensione di 181 Vrms e quindi una tensione di picco pari a 256 Vpeak, o sbaglio in qualcosa??

grazie per la vostra disponnibiità

saluti

[Livio Orsini]

.. o sbaglio in qualcosa??

Si!

1 - La tensione trifase in Italia, come nel resto di Europa deve essere fornita con volaore di 400 Veff nominali +/- 15% che dovrà ridursi a +/- 10% (doveva già rientrare in questa tolleranza, ma il termine è stato prorogato)

2 - 400 Veff raddrizzati e livellati corrispondono a 565.68 V meno la caduta diretta del ponte. Quindi avremo, sul DC bus una tensione nominale >560 V. Questo valore sarà compreso tra un minimo di 478 V sino ad un massimo di 647 V, considerando i limiti di tolleranza. In caso di rigenerazione la tensione sul DC Busa tende a salire sino all'intervento del gruppo di frenatura o dell'allarme di sovratensione. L'intervento del gruppo di frenatura, in genere, lo si programma per tensioni di DC bus >= 650 V.

La modulazione PWM, unita all'effetto filtrante dell'induttanza degli avvolgimenti del motore fa si che alla frequenza nominale la tensione sia sempre nei limiti di tolleranza previsti per la rete.

In pratica, se si stabilisce la retta V/f 400 V / 50 Hz, a 50 Hz si avrà, nel caso pessimo, 360 Veff.

[James_rollins]

quindi con 360Vrms ho una tensione picco-picco di 1018 V ?, quindi è giusto affermare che una Vce di 600V per l'IGBT è insuff. ?

devo per forza passare a 1200V, anche considerato il fatto che non ho rigenerazione nel DC Bus ?

[scintillaspenta]

Buongiorno a tutti, domande interssanti , ti scrivo quello che so :

La tensione di un DC bus si calcola Vrms * Radice quadrata di 2 , quindi nel tuo caso : 380 * 1,414 = 537,32 V

Con questa tensione vengono alimentati i due rami del Modulo IGBT .Ricordo che in Italia le tensioni di alimentazione sono 400 V trifase e 230 V monofase.

Poi Attenzione alle tolleranze delle tensioni di alimentazione , quindi 420 V * 1,414 = 593 V molto vicino ai 600V.

La scelta del modulo VCES a 1200 V viene dettata oltre che dai calcoli dall'esperienza di montaggio di IGBT singoli a 1200 V e poi da moduli a 1200 V da circa 13 anni .

Infatti il modulo a 600 V di solito viene utilizzato negli azionamenti a 230 V trifase .

Mentre scrivo ho visto la risposta di Livio che concordo.

Discussione interessante

Ringrazio.

Saluto tutti .

[Mario Maggi]

James,

anche considerato il fatto che non ho rigenerazione nel DC Bus ?

invece hai rigenerazione, ogniqualvolta nella rete c'e' una microinterruzione.

Prova a far vibrare il contattore in ingresso, simulando delle microinterruzioni di rete su una o piu' fasi, e osserva il bus DC.

Ciao

Mario

x scintillaspenta: cos' e' quella diavoleria che appare quando si passa il mouse sul tuo nickname? Mi sembra di prendere la scossa!

Modificato: 21 gennaio 2009 da Mario Maggi

[scintillaspenta]

Buonasera a tutti , rispondo a Mario é la tensione che ho preso quando avevo 3 anni e mia madre mi

ha staccato di forza dalla presa di casa perchè ci avevo infililato un bel chiodo ( le prese non avevano sicurezze ) .

Ora vado a casa e mentre guido penso a cosa si può aggiungere di interessante .

Buona sera a Tutti.

[Livio Orsini]

:offtopic:

.....é la tensione che ho preso quando avevo 3 anni e mia madre mi

ha staccato di forza dalla presa di casa perchè ci avevo infililato un bel chiodo ( le prese non avevano sicurezze ) .

Da cui si deduce che sei abbastanza vecchietto se non c'erano ancora le prese di sicurezza.

All'incirca alla medesima età, forse qualche mese in meno stando ai racconti famigliari, anch'io ho voluto fare un'esperienza simile.

Mio padre, paventando una situazione simile, aveva spostato le prese di casa (2 prese 2) ad altezza tale che dovevano essere fuori dalla mia portata. Ma io ho spostato una sedia sotto la presa, son montato sulla sedia ed ho infilato un ferro da calza nella presa. Per mia fortuna la sedia era di legno e mia madre prese la sedia tirandomi via dalla situazione pericolosa.

Sarà forse per queste esperienze infantili che si finisce per fare sti lavori?

...invece hai rigenerazione, ogniqualvolta nella rete c'e' una microinterruzione.

Mario, qui cominciamo ad entrare nel difficile

Modificato: 21 gennaio 2009 da Livio Orsini

[scintillaspenta]

Buongiorno a tutti , due righe veloci portando via poco spazio al forum ,

sinceramente mi sento ancora un giovane virgulto ( purtroppo l'anagrafe dice 43 anni ), ed è vero quando mia madre mi ha preso di forza dalla presa ( non ricordo nulla ) piangevo disperatamente e la mano dove ho preso la scossa l'agitavo freneticamente ( penso di aver preso una scossa leggera ) ma lo spavento a detta di mia madre fu enorme ( infatti davanti a quella presa ci fini un bel mobile ) .

Ecco il motivo del mio lavoro.

Torniamo alla parte tecnica piccolo suggerimento :

in ingresso trifase ( per limitare le sovratensioni ) di solito si usano dei varistori ( di solito tensione nominale 480 V - 510 V ) .

Inoltre i condensatori ( elettrolitici e di solito poliestere ) messi dopo il ponte raddrizzatore oltre da fungere da serbatoio di energia hanno una funzione filtro .

Buona giornata a tutti Riccardo .