Arduino Control Pure sine wave inverter [EP3]

ในตอนที่ 3 นี้จะเป็นการประกอบวงจร LC ฟิลเตอร์ เข้ากับเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์ เพื่อให้กำลังไฟฟ้าเป็นลักษณะไซน์เวฟ โดยในการทดลองนี้จะใช้ตัว L = 200uH และ C = 2.2uF/275V จากนั้นทดลองวัดสัญญาณอินพุตและเอาต์พุตที่เกิดขึ้นของวงจรฟิลเตอร์ที่ประกอบเข้ามา และจ่ายกำลังไฟฟ้าให้กับมอเตอร์ขนาด 220VAC/0.53A และทดลองปรับความเร็วให้กับตัวมอเตอร์

รูปที่ 1 เป็นอุปกรณ์ที่นำมาใช้สำหรับวงจรกรองความถี่ต่ำผ่านแบบ LC ฟิลเตอร์ ซึ่งใช้อุปกรณ์ไม่กี่ตัว และแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) จะใช้จากโครงงานอื่นๆ ที่ไม่ใช้งานแล้วนำมาต่อให้กับโครงงานนี้

รูปที่ 2 เริ่มประกอบตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุบนแผ่นพิมพ์ โดยในบอร์ดนี้จะบัดกรีอุปกรณ์ด้านบน ทั้งนี้เพื่อเป็นการทดลองใช้อุปกรณ์ที่นำมาประกอบว่าสามารถใช่งานได้อย่างเหมาะสม ซึ่งเราสามารถแก้ไขได้อีกภายหลัง

รูปที่ 3 เมื่อเราประกอบอุปกรณ์ที่สำคัญแล้ว จากนั้นเราจะบัดกรีสายไฟกับบอร์ดทั้ง 2 ด้าน คือด้านอินพุตและด้านเอาต์พุต โดนทางด้านอินพุตเราจะใช้หางปลาเพื่อให้สามารถยึดเข้ากับบอร์ดอินเวอร์เตอร์ได้ทันที ส่วนของด้านเอาต์พุตจะใช้ปลั๊กตัวเมียและสายไฟเพื่อให้เราสามารถนำโหลดต่างๆ มาต่อสำหรับทดลองการทำงานได้ง่าย

รูปที่ 4 เป็นบอร์ดที่เราต่อส่วนต่างๆ ให้กับวงจรกรองความถี่ต่ำผ่านเสร็จแล้ว และนำไปใช้งานได้ทันที

รูปที่ 5 เป็นการวัดสัญญาณอินพุตของวงจรกรองความถี่ต่ำผ่าน ซึ่งจะเป็นลักษณะของสัญญาณพัลซ์วิดมอดูเลตชั่นความถี่สูงและแรงดันสูงด้วย ทั้งนี้เพื่อให้เห็นลักษณะของสัญญาณที่เกิดขึ้นจริง และเป้นการทำงานในส่วนของภาคขับกำลังอินเวอร์เตอร์ว่าทำงานได้ถูกต้อง

รูปที่ 6 แสดงลักษณะของสัญญาณเมื่อผ่านวงจรกรองความถี่ต่ำผ่าน ซึ่งจะเป็นไซน์เวฟและเราสามารถนำมาต่อใช้งานกับโหลดต่างๆ เพื่อใช้งานได้เป็นปกติ โดยเฉพาะการใช้งานกับโหลดที่เป็นมอเตอร์จะหมุนได้ราบเรียบไม่มีเสียงผิดปกติเกิดขึ้น

รูปที่ 7 เป็นลักษณะของการทดลองปรับความถี่ของสัญญาณทั้งด้านเอาต์พุต โดยใช้โหลดเป็นมอเตอร์เข้ามต่อ จากนั้นสังเกตการทำงานช่วงความถี่ที่เราปรับว่าวงจรอินเวอร์เตอร์สามารถทำงานได้เป็นปกติ

Datasheet for IPM Power IGBT BM64364S-VA

รูปที่ 8 เป็นวงจรที่ใช้ในการทดลองในตอนที่ 2 นี้ ซึ่งสัญญาณเอาต์พุตที่ได้ของอินเวอร์เตอร์จะเป็นแบบไซน์เวฟคล้ายกับสัญญาณจากการไฟฟ้า และการทดลองนี้ยังเป็นต้นแบบในส่วนของวงจรกรองความถี่ต่ำผ่านที่นำมาต่อเพิ่มขึ้นให้กำลังไฟฟ้าขาออกเป็นลักษณะไซน์เวฟมากที่สุด

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/