Circuit generador de senyal trifàsic mitjançant Opamp

Moltes vegades ens resulta crucial i útil tenir un senyal trifàsic real per avaluar moltes configuracions electròniques diferents, com ara inversors trifàsics, motors trifàsics, convertidors, etc.

Com que no és tan fàcil incorporar la conversió monofàsica a trifàsica ràpidament, aquesta implementació en particular és difícil d'adquirir i aplicar. El circuit proposat permet generar les sortides d'ones sinusoïdals espaiades i posicionades ben calculades a partir d'una única font d'entrada mestra.

Funcionament del circuit

El funcionament del circuit del generador de forma d'ona trifàsica es pot entendre amb l'ajut de la següent explicació:

Una forma d'ona de mostra sinusoïdal d'entrada s'alimenta a través del punt 'entrada' i terra del circuit. Aquest senyal d'entrada s'inverteix i es memòria mitjançant el guany d'unitat opamp A1. Aquest senyal invertit i emmagatzemat a la sortida d’A1 esdevé ara el nou senyal mestre per al proper processament.

El senyal mestre emmagatzemat anteriorment es torna a invertir i emmagatzemar amb la següent unitat de guany opamp A2 creant una sortida amb fase inicial de zero graus a través dels punts 'Fase1'

Simultàniament, el senyal mestre de la sortida A1 es desplaça de fase en 60 graus a través de la xarxa RC R1, C1 i s’alimenta a l’entrada de A4.

A4 es configura com un opamp sense inversió amb un guany de 2 per compensar la pèrdua de senyal a la configuració RC.

A causa del fet que el senyal mestre es desplaça de fase 180 graus des del senyal d'entrada i es desplaça a 60 graus addicionals per la xarxa RC, la forma d'ona de sortida final es desplaça en 240 graus i constitueix el senyal 'Phase3'.

Ara, el següent amplificador de guany d’unitat A3 resumeix la sortida A1 (0 graus) amb la sortida A4 (240 graus), creant un senyal de 300 graus desplaçat de fase al pin # 9, que al seu torn s’inverteix adequadament, canviant la fase a 180 graus addicionals, creant el senyal de fase de 120 graus previst a través de la seva sortida indicada com a 'Fase 2'.

El circuit està connectat intencionadament perquè funcioni amb una freqüència fixa per obtenir una millor precisió.

Els valors fixos s’utilitzen per a R1 i C1 per representar els desplaçaments de fase exactes i previstos de 60 graus.

Per a freqüències específiques personalitzades, podeu utilitzar la fórmula següent:

R1 = (√3 x 10 ^ 6) / (2π x F x C)

R1 = (1.732 x 10 ^ 6) / (6.28 x F x C1)

on:
R1 és en kohms
C1 està en uf

Esquema de connexions

Llista de peces

Tots els R = 10 kohms
A1 --- A4 = LM324
Subministrament = +/- 12vdc

El disseny anterior va ser investigat pel senyor Abu-Hafss i es va corregir adequadament per obtenir respostes legítimes del circuit; les imatges següents proporcionen informació detallada sobre el mateix:

Opinions del senyor Abu-Hafss:

Necessitava un subministrament trifàsic de 15VAC per provar els rectificadors trifàsics. Vaig simular aquest circuit l’altre dia però no vaig aconseguir els resultats adequats. Avui ho he fet funcionar.

Es podrien eliminar IC A2 i les resistències connectades al pin 6. La resistència entre els pins 7 i 9 es podria connectar entre l’entrada principal i el pin 9. La sortida de fase 1 es pot recollir a partir de l’entrada de CA original. Les fases 2 i 3 es poden recollir tal com s’indica al circuit.

Tot i això, no he pogut complir el meu requisit real. Quan aquestes 3 fases es connecten a un rectificador trifàsic, la forma d'ona de les fases 2 i 3 es pertorba. Vaig provar amb el circuit original, en aquest cas les tres fases es pertorben

Per fi he aconseguit una solució! Un condensador 100nF connectat en sèrie amb cada fase i el rectificador van resoldre el problema en gran mesura.

Tot i que la sortida rectificada no és coherent, és força acceptable

Actualització: La imatge següent mostra una alternativa molt més senzilla per generar senyals trifàsics amb precisió i sense ajustaments complicats: