Arduino Control Pure sine wave inverter [EP2]

ในตอนที่ 2 นี้จะเป็นการเชื่อมต่อระหว่างบอร์ด Arduino UNO กับบอร์ดขับกำลัง IPM: BM64364S จากนั้นทำการวัดสัญญาณที่เอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์ในการซอร์ฟสตาร์ทและปรับความถี่เอาต์พุต ซึ่งในการทดสอบอินเวอร์เตอร์จะใช้หลอดไฟขนาด 230V/60W และมอเตอร์ขนาด 220Vac/0.53A เพื่อสังเกตการทำงานของอินเวอร์ในการทดลองตอนที่ 2 ครั้งนี้

รูปที่ 1 แสดงการต่อใช้งานร่วมกันระหว่างบอร์ด Arduino UNO กับบอร์ดขับกำลัง IPM: BM64364S และตัวต้านทานปรับค่า (ปรับความถี่เอาต์พุต) รวมทั้งสายไฟสำหรับรับไฟเลี้ยงกระแสตรงแรงดันสูง และสายไฟต่อเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์ให้กับโหลดต่างๆ

Datasheet for IPM Power IGBT BM64364S-VA

รูปที่ 2 เป็นวาริแอกสำหรับปรับค่าแรงดันอินพุตกระแสสลับจากไฟบ้าน 220Vac สำหรับจ่ายให้กับชุดเร็กติไฟล์สำหรับแหล่งแรงดันสูงกระแสตรง จากนั้นแรงดันกระแสตรงนี้จะนำไปเข้าวงจรอินเวอร์เตอร์อีกครั้ง เพื่อความปลอดภัยในการทดลองโครงงาน

รูปที่ 3 เป็นมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับแบบ Cap run motor (จากพัดลมแอร์คอยร้อนเก่า) ซึ่งจะกินกระแสที่ 0.53A/220Vac ซึ่งการใช้มอเตอร์เป็นโหลดนี้เราสามารถปรับความถี่เพื่อสังเกตความเร็วรอบที่เป็นสัดส่วนกันได้ง่าย รวมทั้งปริมาณการดึงกระแสที่ความถี่ต่างๆ เช่นกัน

รูปที่ 4 แสดงลักษณะของการทดลองและเครื่องมือต่างๆ ที่ใช้ในการทดลอง โดยในการทดลองนี้จะใช้บอร์ดขับกำลัง IPM: BM64364S เพื่อให้ง่ายต่อการทดลองและใช้อุปกรณ์ ซึ่งสามารถเชื่อมต่อสัญญาณอินพุตระหว่างบอร์ด Arduino UNO และบอร์ดขับกำลังได้โดยตรง

รูปที่ 5 เป็นการทดลองให้มอเตอร์เริ่มทำงานในช่วงหยุดการทำงาน ทั้งนี้โดยปกติทั่วไปในสถานะที่มอเตอร์ไม่หมุนและเริ่มต้นให้ทำงาน มอเตอร์จะใช้ปริมาณกระแสค่อนข้างสูง เพื่อขับให้โรเตอร์หมุน และในช่วงสภาวะนี้จะเป็นการทดสอบวงจรจำกัดกระแส (Current limit) ภายในบอร์ดขับกำลัง IPM: BM64364S

รูปที่ 6 แสดงลักษณะของสัญญาณเอาต์พุตของวงจรอินเวอร์เตอร์ที่ออกแบบ และการปรับความถี่สัญญาณเอาต์พุต โดยในการแสดงผลที่ออสซิลโลสโคปสัญญาณจะเป็นลักษณะ SPWM และใช้ในการทดลองกับโหลดเบื้องต้น

รูปที่ 7 เป็นวงจรที่ใช้ในการทดลองสำหรับโครงงานนี้ (ในตอนที่ 2) สำหรับในตอนต่อไปจะเป็นการพัฒนาในส่วนใดเพิ่มเติม หรือมีการปรับแต่งวงจรอย่างไรจะนำมาเสนออีกทีนะครับ.

Reference

1. https://github.com/cmasenas/3-Phase-Sine-Arduino/blob/Release/DDS_Generator.ino
2. 3-Phase-Sine-Arduino/DDS_Generator.ino at Release · cmasenas/3-Phase-Sine-Arduino · GitHub
3. http://www.eprojectszone.com/how-to-generate-a-sine-wave-from-arduino-or-atmega-328/
4. https://www.youtube.com/watch?v=mmwsh00No2c
5. https://drive.google.com/file/d/1C91GSlEiPzmXDcwhuriaN-Rf8SkgqWoG/view?usp=sharing
6. https://theorycircuit.com/arduino-inverter-circuit/
7. https://www.electroschematics.com/sine-wave-generator-circuit/