Sfasare di 120° delle tensioni.

[morgan.106]

Buongiorno vorrei dei consigli circa la possibilità di realizzare un circuito che funzioni come un sistema trifase ovvero con sfasamento di 120° su 3 tensioni. Basterebbero pochi volts perché ha scopi didattici.

Grazie.

[fisica]

devi spiegare meglio frequenze ed applicazione.

[morgan.106]

Mi servono 3 tensioni sinusoidali a 50 hz che abbiano uno sfasamento tra loro di 120°. 

Queste tensioni non alimenteranno nessun carico. 

Praticamente un sistema trifase generato ad hoc.

 

[Livio Orsini]

O ti procuri un alternatore trifase o le generi sintetizzandole con 3 DA_C.

Creare u a rete sfasatrice a 120° con componenti LCR non è ne semplice ne facile.

[sx3me]

[omaccio]

...inverter monofase/trifase, la cosa più semplice ma non so se economica!!!

[Livio Orsini]

Michele va bene se gli bastan onde quadre, se le vuole sinusoidali deve filtrarle ed ilsincronismo di fase si perde.

Comunque deciderà poi Morgan.

[sx3me]

viste le scarse informazioni... chiaramente non è farina del mio sacco...

[dnmeza]

come dice Livio procurati un alternatore per autoveicolo, vai a pagina 3 e vedi come è fatto, a pagina 9 vedi altri dettagli da tenerne conto per l'auto eccitazione,

lo adatti togliendo il ponte trifase raddrizzatore o prelevi prima del ponte, per farlo ruotare ti ingegni con un motore e cinghia.

[gabri-z]

Visto che :

Quote

 

 Basterebbero pochi volts perché ha scopi didattici.

Grazie.

 

 forse basta un motorino da HD , azionato da un altro , o proprio a manovella  .

[dnmeza]

qui spiegano bene motor HD

[gabri-z]

A lui pare che servano sinusoidali ....e poi è probabile che basti l'ampiezza delle tensioni generate dal '' motorino '' .

[dott.cicala]

Con una piccola mcu e 3 uscite analogiche si potrebbe generare un segnale trifase a 50/60Hz.

La funzione sarebbe molto semplice

 

R=sen(angolo)

S=sen(angolo+sfasamento)

T=sen(angolo+2*sfasamento)

 

 

L'angolo sarà giro e avrà un tempo di rivoluzione di 20ms, lo sfasamento sarà di 120°

 

Le uscite analogiche, ammettiamo a 10 bit =1024 impulsi, varranno 

 

Vu_R=Vm+Vm*Y_R

Vu_S=Vm+Vm*Y_S

Vu_T=Vm+Vm*Y_T

 

Fissando Vm=512, si avrà

 

 

Che ne dite?

 

 

 

 

[gabri-z]

Wuoaau !

Suggerimenti schema ? 

 

P.S. Lo so , sta ancora lievitando (crescendo se ho scelto il termine sbagliato )

[dott.cicala]

Lo schema....immaginiamo di usare un pic 12F1572 e sfruttare l'oscillatore interno.

A questo punto lo schema sarebbe composto dal solo pic e un condensatore di bypass fra i pin Vdd-Vss, Al max si può aggiungere per ogni uscita un buffer realizzato con un LM324...e qualche componentino di contorno.

[Livio Orsini]

Infatti avevo scritto

Quote

O ti procuri un alternatore trifase o le generi sintetizzandole con 3 DA_C.

Stefano, lo feci con 2 DA un contatore e 2 prom per generare seno e coseno per generare figure circolari. A quel tempo (1974) i micro aveva fatto la loro comparsa da pochissimi anni, eran grossi, necessitavano di 3 alimentazioni e per programamrli....ci volevan tanti moccoli.

IL 12F1572 ha integratia nche i D/A?

 

Comunque ancora oggi chi non vuole o non sa usare un micro può farlo scrivendoi dati su di un eprom.

 

Puoi farlo tranquillamente anche con arduino; l'ho provato, per un giochino, il mese scorso usando un DA da 8bit con interfaccia I2C

[dott.cicala]

il 12f1572 ha un solo dac a 5bit, quindi è possibile sintetizzare una sola sinusoide in 32 punti. Per avere più DAC  è necessario salire verso i 18FK...

Esistono comunque vari altri modi, dalla maialata alla raffinatezza per riuscire nello scopo anche con un chip a 8 pin....magari usando 3 dei 4 pwm a 16bit  disponibili

 

 

 

 

 

 

[fisica]

io propongo un motore stellare a sei cilindri, basta accoppiare un opportuno convertitore a tre dei cilindri sfasati come desiderato, per esempio un misuratore di pressione da convertire in tensione. il segnale non è in grado di pilotare alcunchè, come richiesto, e il gioco è fatto. Unico piccolo inconveniente la leggera rumorosità.

 

meno complesso dei pic di cicala

[attiliovolpe]

@Livio Orsini sei un "pozzo" di sapienza, @dott.cicala ne sai sempre una....

 

Son sicuro che tra qualche battuta arrivano i primi schemi e poi la discussione diventerà molto "profonda"!

 

 

Saluti

[dott.cicala]

Prima degli schemi...servono ancora un po' di conti

 

con un pwm a 5kHz si dovrebbe riuscire....è ciò significa che basta un pic a 8 pin e poco altro....ma per le prove bisogna aspettare il fine settimana (piovoso )

 

...

[Livio Orsini]

In effetti è quello che si fa con gli inverter per generare la tensione 3 fase.

 

Però se si vuole una sinusoide pura bisognerà filtrare pesantemente il PWM e questo comporteà inevitabilmente un leggero sfasamento nell'intorno dei 120° relativi tra fase e fase.

A questo punto tanto vale usare il circuito proposto da Michele, che è molto semplice.

 

Io con arduino ho sintetizzato una sisnusoide sino a circa 600 Hz usando un dac 8 bits con I2C.

Se e quando avrò un po' di tempo in cui non avrò niente di meglio da fare, proverò con DAC multiplo da 12 bits in SPI.

Per un  lavativo Hw come il sottoscritto, arduino è una manna perchè mi permette di provare senza dover costruire niente, basta un una bread board

[dott.cicala]

Noooooooooooooooooooooooooo...ancora un circuito di Crapella.....troppo anni 80 per i miei gusti......

......meglio Arduino .

 

Diciamo che se lo scopo è quello di generare un segnale in tensione non a bassa impedenza, il filtro non sarebbe poi così pesante....

 

[dott.cicala]

//******************************************************************************
// Project :            Generatore trifase
// Author  :            S.T. 4 PLC Forum
// Date    :            12/10/2016
// MCU     :            PIC12F1572 - INT.OSC. 32MHz
// Compiler:            MikroC PRO for PIC V6.6.2
//******************************************************************************
//****** TAGs ******************************************************************

         unsigned int       Angolo;
         unsigned int       Offset=127;
         short int          coeffR[30],coeffS[30],coeffT[30];
         float              pi=3.1416;
//******************************************************************************
void main() {
//******************************************************************************
// Calcolo Coefficienti
//******************************************************************************
   for (Angolo=0 ; Angolo<360 ;  Angolo=Angolo+12);
   {
    coeffR[Angolo]=(Offset+(Offset*(short)sin((float)((Angolo*pi)/180))));
    coeffS[Angolo]=(Offset+(Offset*(short)sin((float)(((120+Angolo)*pi)/180))));
    coeffT[Angolo]=(Offset+(Offset*(short)sin((float)(((240+Angolo)*pi)/180))));
   }
//----TIMER[0] INIT ------------------------------------------------------------
       TMR0      = 89;
       INTCON.TMR0IF = 0;
       Angolo=0;
//******************************************************************************
// Registri configurazione 16-BIT PWM MODULE
//******************************************************************************
//----RA5 - PWM1 ---------------------------------------------------------------
       PWM1CON   = 0b11000000;    // module en, output en, norm pol, standard m.
       PWM1CLKCON= 0b00100001;    // HFINTOSC clock, Prescaler /4
       PWM1PR    = 0x3FF;         // PWM PERIOD COUNT REGISTER
       PWM1PH    = 0x3FF;         // PWM PHASE  COUNT REGISTER
//----RA4 - PWM2 ---------------------------------------------------------------
       PWM2CON   = 0b11000000;    // module en, output en, norm pol, standard m.
       PWM2CLKCON= 0b00100001;    // HFINTOSC clock, Prescaler /4
       PWM2PR    = 0x3FF;         // PWM PERIOD COUNT REGISTER
       PWM2PH    = 0x3FF;         // PWM PHASE  COUNT REGISTER
//----RA2 - PWM3 ---------------------------------------------------------------
       PWM3CON   = 0b11000000;    // module en, output en, norm pol, standard m.
       PWM3CLKCON= 0b00100001;    // HFINTOSC clock, no prescaler
       PWM3PR    = 0x3FF;         // PWM PERIOD COUNT REGISTER
       PWM3PH    = 0x3FF;         // PWM PHASE  COUNT REGISTER
//----PWM MIRROR REGISTERS -----------------------------------------------------
       PWMLD     = 0x000;         // PWM LOAD SIMULTANEOUSLY REGISTER   
}
//##############################################################################
//                        Interrupt Routine
//##############################################################################
void interrupt()
 {
    if (INTCON.TMR0IF)
    {
     PWM1DC = coeffR[Angolo];
     PWM2DC = coeffS[Angolo];
     PWM3DC = coeffT[Angolo];
     PWMLD  =0x7;
     if (Angolo<360)
     {
      Angolo=Angolo+12;
     }
     if (Angolo>=360)Angolo=0;
     TMR0   =89 ;
     INTCON.TMR0IF = 0;
    }
 }

 

tre PWM generano le tre sinusoidi sfasate di 120° composte ognuna di 30 campioni ampi 12°....

 

Più di così..il Pic..cino....non ce la fa 

 

La pratica...alla prossima puntata...con le misure

 

[dott.cicala]

Una prova veloce.....

 

 

 

Segnali prelevati direttamente dalle uscite PWM del pic utilizzate a 10bit

Al momento come "filtro" ho usato un condensatore da 100nF ed il circuito è composto dal solo pic e i tre condensatori.

 

C'è da lavorare ancora un po' sulla frequenza e magari anche sul filtro (aggiungendo una resistenza) ma il risultato non è poi così male e in più...sono riuscito ad ottimizzare la memoria

 

 

Magari farò una foto delle 3 sinusoidi in contemporanea per rendere meglio l'idea 

 

[Livio Orsini]

Senza carico sembran abbastanza buone.

Però in tutto questa attività frenetica manca il parere ed il pensiero dell'autore della discussione.