Инвертор 5000W 48V (PSW) для ветряка вынес весь мозг

[CMaxx22]

Не знаю в тему или нет, но напишу тут о своём горе... Так как вижу люди грамотные собрались и добрые. Надеюсь на помощь... Или лучше было в "свободном электроне" открыть? Если да, то просьба модераторам не ругаться, а перенести темку...

Вобщем решил я на дачу, где совсем нету никаких условий, поставить ветрогенератор на 48в 1600ватт, вот такой http://www.ebay.com/itm/NEW-COMMANDER-WIND-TURBINE-11-BLADE-1600W-24-VOLT-DC-2-WIRE-14-MAGNET/300924240739?rt=nc&_trksid=p2047675.m1851&_trkparms=aid%3D222002%26algo%3DSIC.FIT%26ao%3D1%26asc%3D261%26meid%3D46192146548057629%26pid%3D100005%26prg%3D1088%26rk%3D1%26rkt%3D5%26sd%3D390626106036%26 только на 48 вольт.

К нему также докупил контроллер заряда, балласт и вот такой горе-инвертор http://www.ebay.com/itm/5000W-Pure-Sine-Wave-DC-48V-to-AC-220V-Power-Inverter-/330702676662?pt=UK_Home_Garden_PowerTools_SM&hash=item4cff6a62b6 на 5000 ватт постоянной нагрузки, 10000 ватт пиковой. Вроде как чистый синус.

Смонтировал всё по схеме, поднял ветряк метров на 10, купил и подключил последовательно четыре свинцовых АКБ от машины на 12в 100А/ч.
И всё заработало... Но не так, как хотелось бы. Контроллер глючил. То не достигнув напруги достаточной на АКБ подкидывал балласт, то наоборот, перезаряжал АКБ и поднимал напругу под 70 вольт... Вобщем я решил "завтра разобраться" и уехал домой оставив систему подзаряжаться после тестовой разрядки и оставив также включенным инвертор, чтобы сторож мог телек посмотреть и погреццо слегка от калорифера 2Квт...
Приехав "завтра" обнаружил, что света нет, а инвертор не дышит (лампочка не горит)... Глючный контроллер показывал 68 вольт.
Уж не знаю, что там творил сторож (доступа к контроллеру/инвертору у него не было), может перегрузил или коротнул, но говорит ничё не делал...

Сняв и разобрав инвертор начал копаццо. Выяснилось, что внутри он состоит из двух частей, одна из них входная и на ней расположена масса мосфетов IRFB31N20D которые раскачивают трансформаторы на ферромагнитных сердечниках (как в БП от компа) включенных последовательно. Очевидно это генератор высокого напряжения. От него двумя толстыми проводниками сформировавшееся высокое переходит на вторую половину инвертора, где видимо выпрямляется и окончательно формируется синус, там стоят диоды, мосфеты, большие конденсаторы переменного и постоянного тока и большая катушка. Это ИМХО так как ничего не работает и проверить нельзя.
Так вот во входной части на каждую пару мосфетов (а их там много пар) приходится по одному предохранителю автомобильному на 25А помоему (щас нет доступа к инвертору, но скоро будет).
Так вот несколько предохранителей сгорело. Я было обрадовался простому решению, поменял их, подключил и они снова сгорели прихватив ещё пару других...
Далее я снова их заменил, выпаяв и проверив подотчётные сгоревшим предохранителям пары мосфетов, оказалось, что в каждой их этих пар был накоротко пробит один из полевиков.
Чтож, сходил и купил на замену, перепаял, всё собрал, подключил - хлобысь и опять сгорели предохранители, причём уже другие! 
Тут я понял, что придётся совершить героический поступок - отпаять и проверить всю уйму мосфетов... Делать нечего, отпаял и проверил, поменял все негодные, поменял предохранители, запитал без нагрузки от УПСовых аккум и... заработало! Померил напругу - чуть меньше 220 вольт. Ну подумал, что это изза дохлых упсовых аккум так, подключил шуруповёрт, вроде работает но если резко дать оборотов пищит и отключается. Ну ясно, аккумы плохие. Ладно, всё собрал и радостный поехал на дачу ставить.
Пока монтировали со сторожем я расхвастался мол какой п***датый я мастер, мучился-мучился но починил сложное устройство в которое то и залезть трудно изза кучи проводов и плотной набивке внутри корпуса. Смонтировали, запитываем от больших аккум и БАБАХ! Затихающий писк, красная лампочка и дымок из инвертора. Бляяяя.....
После разборки снова похожая картина - преды некоторые погорели, в некоторых парах мосфетов по одному пробитому накоротко...
Проверяю остальные элементы и выясняется, что управляющие мосфеты управляются через резисторы 10ком, мелкие такие, и некоторые из них погорели тоже (на вид не заметно, но обрыв произошел). Ура! Вроде нашел. Снова прогеройствовал, выпаял все мосфеты и резюки, заменил негодные полевики на новые, а резюки на более мощные того-же номинала.
Задержал дыхание, подключаю - ХЕРАКС! Снова приплыли... Решил сделать контрольный, поменял ВСЕ мосфеты на новые, проверил резисторы, подключил... сгорело...
Причём горит постоянно в разных местах, то тут то там рандомно вроде как... Уже почти год смотрю на инвертор влажными коровьими глазами... Сторож пухнет на даче без электричества... Что дальше делать? Куда копать? Щас снова заменил все мосфеты на новые, но включать боюсь - это последние и в единственном нашем электромагазе я уже все их скупил... С ибэя долго ждать...
Не бросайте в беде матёрые электронщики, поможите! Может кто знаком с принципом работы таких устройств, может у кого схема есть? Может мысли какие? Всё годится, у меня уже руки опустились... До осеннего похолодания бы починить, ато сторожа жалко...

Спасибо за внимание!
Максим.

[chek]

Я бы на вашем месте начал с регулятора заряда  ветряка, так как 68 Вольт НИКУДА НЕ ГОДИТСЯ!!!, возможно от этого и инвертор у вас спекся, мало того и АКБ ваши от такого напряжения обидятся довольно быстро.

[ДмитрийМver2.0]

Принцип работы большинства мощных инверторов с ферритовыми трансформаторами (с трансформаторами на железе может быть иным) состоит в формировании из НЧ постоянного входного  постоянного выходного напряжения в 300 вольт и последующей его модуляции высокочастотным прямоугольным заполнением так, что бы огибающая этого итогового сигнала образовывала синусоиду с той или иной степенью приближения. Затем этот высокочастотный синус пропускают через LC фильтр который выделяет огибающую с частотой 50 Гц, интегрируя внутреннее заполнение в синус выхода 50 Гц. Так как при мощностях от сотен ватт и выше одиночных полевиков не хватает по току, то используются те или иные схемы распараллеливания мощности. Вот при отказе элементов параллельных каскадов (а при КЗ там выгорают казалось бы совсем неочевидные вещи ) неисправный элемент утаскивает за собой практически всё. Много коллег занимается обслуживанием импульсной силовой электроники (сварочники, УПСЫ на десятки и сотни КВТ) .. в общем везде производитель категорически запрещает ремонт силовых ячеек, только замена. Кстати это и экономически выгоднее учитывая соотношение трудозатрат на ремонт/оборудование, детали к установке готового модуля. Из собственного опыта могу сказать что обычно три-четыре перепайки (при поиске дефекта) выводят из строя плату, а так как монтаж крайне плотный и теплоотвод через выводы (вкупе с токовыми и тепловыми полигонами) является важной и необходимой частью... ремонт практически нецелесообразен.

[CMaxx22]

Я бы на вашем месте начал с регулятора заряда  ветряка, так как 68 Вольт НИКУДА НЕ ГОДИТСЯ!!!, возможно от этого и инвертор у вас спекся, мало того и АКБ ваши от такого напряжения обидятся довольно быстро.

Я возьмусь за него после того, как закончу с инвертером, а может быть съезжу на дачу и заберу контроллер для параллельного копания.
Это пока вопрос второй, возможно АКБ уже обиделись, их год никто не трогал и не проверял. Ветряк щас стоит с закороченными выводами (чтобы не умер от сильных ветров), а контроллер окончательно догорел и уже не светит экраном при подключении, так что его полюбому надо будет чинить, но там вроде попроще, правда стоит микроконтроллер... но надеюсь он выжил, другой обвязки не много, основное пространство в корпусе занимает некий соленоид, который подкидывает к ветряку балласт... Но это пока неактуально, хотя и очень грустно тоже 
Естественно проверки после ремонтов я проводил на нормальном вольтаже, посещала мысль, что сгорело именно изза этого...

Принцип работы большинства мощных инверторов с ферритовыми трансформаторами (с трансформаторами на железе может быть иным) состоит в формировании из НЧ постоянного входного  постоянного выходного напряжения в 300 вольт и последующей его модуляции высокочастотным прямоугольным заполнением так, что бы огибающая этого итогового сигнала образовывала синусоиду с той или иной степенью приближения.

Вы кипятите мой мозг как зарядка от упса акб  Выражения типа "прямоугольное заполнение (чего?)" моему пониманию недоступны...
С формированием из постоянного входного (48В) постоянного выходного (300В) вроде понятно, этим как раз и занимается "проблеммный участок", а на деле отдельная плата. Точнее эта плата скорее всего делает из 48В постоянного сколько-то (много) вольт переменного, скорее всего высокой частоты, а вторая плата уже это дело выпрямляет и далее. Тоесть на первой (входной) плате нет никаких других деталей, кроме мосфетов с обвязкой в виде одного резистора, мощного диода и предохранителя и ферритовых трансов. Но почему вы пишите, что входной сигнал постоянный НЧ? Низкой частоты? Там ведь с аккум 48 вольт подаётся безо всякой частоты, гладкие...

Затем этот высокочастотный синус пропускают через LC фильтр который выделяет огибающую с частотой 50 Гц, интегрируя внутреннее заполнение в синус выхода 50 Гц.

Ага, мощный LC контур присутствует на второй плате, это большая катушка на железе и пучёк здоровенных кондёров переменного тока в параллели видимо.

Так как при мощностях от сотен ватт и выше одиночных полевиков не хватает по току, то используются те или иные схемы распараллеливания мощности.

Вот тут можно остановиться подробнее? Где применяется схема запараллеливания? Во входном каскаде на IRFB31N20D и трансформаторах или в выходном, где тоже есть мосфеты и стоит пресловутый LC-контур? Ибо во входном каскаде, в том, что постоянно горит, нет параллельного включения мосфетов, там всё честно, каждый из пары полевиков обрабатывает свой полупериод чтоли, не знаю как сказать, вобщем два полевика работают на раскачку одного ферритового транса, по принципу пуш-пулл, один тянет в одну сторону, а потом, в свою очередь, второй мосфет тянет в другую, так происходит генерация переменного напряжения в ферритовом трансформаторе, насколько я успел понять за месяцы ковыряний... А необходимое напряжение набирается последовательным включением вторичных обмоток этих трансформаторов.... После такого "кольца последовательно соединённых вторичек" с них напруга уже уходит двумя проводами на вторую плату, где и происходит её выпрямление итд до LC-контура.
Тоесть тут мосфеты не параллелятся. Может быть дальше где-то, на второй плате...

в общем везде производитель категорически запрещает ремонт силовых ячеек, только замена.

Силовая ячейка в данном случае это весь инвертер?  Больше там ничего, что можно поменять "модульного" нету... Две платы напряжений и одна маленькая плата "мозги", с которых выходят две управляющие шины, одна идёт на затворы одной половины мосфетов (скажем так на пуш), а вторая на затворы другой половины(на пулл). Также в "мозги" входят какие-то сигналы со второй платы, где уже формируется выходное напряжение, видимо для контроля параметров последнего...

Из собственного опыта могу сказать что обычно три-четыре перепайки (при поиске дефекта) выводят из строя плату, а так как монтаж крайне плотный и теплоотвод через выводы (вкупе с токовыми и тепловыми полигонами) является важной и необходимой частью...

Монтаж плотный, но не крайне, там текут реки припоя, жирнейшие... даже дорожками не поворачивается язык назвать эти... дороги, трассы  Теплоотвод от ножек я смогу восстановить после того, как всё заработает, просто налью припоя и всё.

ремонт практически нецелесообразен.

Пожалуйста не надо так  У меня просто нет лишних 800 баксов на инвертер другой. Тут либо на велике успеть покататься (липошки купить) либо инвертер... Давайте всё-таки попробуем зачинить...

Например я вот думаю, а можно ли рассоединить входную и выходную платы и проверить так, чтобы исключить возможность влияния вызодного каскада на постоянно горящий входной? Они между собой никак не связаны, только двумя проводами, по которым сгенерированное высокое переменное поступает от платы с трансами к плате с выпрямителем и LC-контуром... Ну ещё мозги туде смотрят несколькими проводами, что не есть гуд, могут "с ума сойти" не увидя при включении выходного сигнала...

пс. прошу прощения за "ненормативную электронную лексику", я типа практик-ковыряльщик с детства, теорию и жаргон не особо знаю, надеюсь вам всё понятно...

[redimer]

по моему достаточно посмотреть т.х. инвертора чтоб сразу же понять почему он бахает!

[chek]

по моему достаточно посмотреть т.х. инвертора чтоб сразу же понять почему он бахает!

как раз об этом я и написал чуть выше .....

[CMaxx22]

Бразы, я же писал, по этой причине (+возможно и скоее всего) он бахнул в первый раз...  более завышенному напряжению не подвергался... напротив, дома для тестов я его 'жгу' четырьмя дохлыми аккумами от упсов... Еще есть мысли? Могут 'мозги' глючить так, чтобы жечь? Ключевой момент, по моему тот, что каждый раз горят разные мосфеты, четкой зависимости я не проследил...  Наверное более информативно будет с фотками и доступом к девайсу... скорее бы уже домой.

[CMaxx22]

Пс. Превышение дпустимых режимов на 8 вольт ИМХО не критично....

[redimer]

Пс. Превышение дпустимых режимов на 8 вольт ИМХО не критично....

а тут я с вами не согласен, вчера на устройство (до 60в) я случайно подал по запаре 63в, и было бдзыть и все можно выбрасывать девайс за 2000р в помойку.

ps это же как на 100в инфинеон, подать 108в вольт... и результат не заставит себя долго ждать.

[ДмитрийМver2.0]

При случае фото сделайте всего устройства и узлов детально, может что и подскажу. Не очень мне понятна идея включения части трансформаторов для регулировки напряжения, обычно с этим справляется банальный ШИМ в узле формирования высокого напряжения. По поводу формирования синуса. Так как ферритовый трансформатор не может трансформировать низкочастотное напряжение (50 Гц) а размеры железного очень велики то придумали следующий способ. Представьте себе треугольное колебание с частотой 50 Гц. Но внутри она всё заполнено прямоугольными импульсами например 20 кгц. Такое колебание легко трансформируется ферритовым трансформатором до нужной амплитуды так как для него это просто поток импульсов 20 кгц с разной амплитудой. Затем далее при пропускании через интегрирующий LC фильтр с большой постоянной времени мы получим только синусоидальное колебание с той или иной степенью приближения. А импульсы заполнения окажутся как-бы выпрямленными и дадут заполнение этого колебания. Интегрирование такой кривой даст ту же мощность что и напряжение 50 Гц синусоидальной формы от классического генератора. Разрывать узлы скорее всего процессор Вам не даст, так как он анализирует именно выходное колебание, оцифровывает его и в соответствии с этими данными формирует ВЧ колебания по входу.

[CMaxx22]

Да, приеду через три дня обязательно всё нафотаю!

Не очень мне понятна идея включения части трансформаторов для регулировки напряжения, обычно с этим справляется банальный ШИМ в узле формирования высокого напряжения.

Ничего опять не понял  Какой части каких трансформаторов? В инверторе все трансформаторы первичками выходят на свои пары мосфетов, а вторичками включены последовательно... там схема элементарная, генератор невысокого напряжения... частота задаётся "мозгами"... Нужное напряжение набирается за счёт последоватегльного включения штук двадцати таких генераторов...

Разрывать узлы скорее всего процессор Вам не даст, так как он анализирует именно выходное колебание, оцифровывает его и в соответствии с этими данными формирует ВЧ колебания по входу.

Во! Таким образом достигается стабилизация выходного? Ну типа если напруга просела,то мозги увеличивают частоту управления полевиками во входном каскаде или вроде того? Тут могет быть загвоздка тоже... мне сильно кажется, что это именно мозги жгут мочфеты, может выходного не видят и повышают до одури... А может быть и нет. Со схемой было бы проще, наверное придётся самому нарисовать схему с платы.
Вобщем не забывайте, заглядывайте, в субботу уже дома буду и сразу же выложу фотки... Внушаете оптимизм 

[kol]

Удачи вам вы очень терпеливы и уверен дойдете до правды

[ДмитрийМver2.0]

Обычно быстродействия процессора не хватает на реальное управление самим инвертором (есть сложности в обработке прерываний, ну и в общем-то это и не нужно) и инвертором управляет обычная ИС преобразователя, а процессор только задаёт уровни сигнала. Похоже теперь я понял о смысле многих трансформаторов, действительно если они питаются от общего источника задающего частоту то они будут синхронны и при одинаковом конструктиве и монтаже синхронны с точностью до фазы. Если часть ячеек будет нерабочей то при маленькой мощности он будет запускаться а при повышении нагрузки будет выгорать.

[CMaxx22]

понял о смысле многих трансформаторов

Это означает "понял смысл большого количества тр-ров"? Или именно многих?

действительно если они питаются от общего источника задающего частоту то они будут синхронны и при одинаковом конструктиве и монтаже синхронны с точностью до фазы

Поверите нет, но мне приходило в голову (когда уже вроде бы всё исправно,но горит то тут то там) что нужно подбирать мосфеты по характеристикам в такой схеме... Может такое быть? Просто непонятно, вот сгорела одна "ячейка", я меняю неисправный мочфет, и тут горит уже совсем другая, на противоположном конце платы... Единственно, что пришло в башку, так это то, что надо видимо идеально одинаковые ставить полевики  Бывает такое?

[CMaxx22]

Вот фотка инвертора. Только что это даст...


Как бы проверить работает ли он, не спалив при этом мосфеты?

[stas1991]

А могли вам может быть инвертор положить в каробку не для зарядки 4-ёх акумав, а допустим 5-ти, зарядное напряжение, которое у вас на инверторе больше подходит для зарядки 5-ти акумов. Это мое предположение, можно рискнуть, когда все детали перепояете, попробуйте добавить 5-ый акум в цепочку.

[ДмитрийМver2.0]

Наверно без разрисовывания той маленькой платки что стоит вместо 16 трансформатора никак. К ней подходит две пары слаботочных проводов, если разобраться с ними то можно запустить автономно, имхо. Визуально очень простая схема, мне даже кажется что там нет ни процессора ни каких-то наворотов. Очень напоминает первые UPS начала 90-х, они очень похоже были сделаны. Собственно если все трансформаторы соединены последовательно по вторичкам (хотя похоже там не просто последовательная схема, уходят 4 а не 2 силовых провода дальше) включение на ХХ на минимальную нагрузку должно дать возможность проконтролировать все ячейки, подключая к ним силовые провода по очереди.

[CMaxx22]

Та платка, что стоит вместо 16-ого транса не имеет подводов в виде слаботочных проводов.  У неё все ноги в плату... Один провод от неё идёт на вентилятор, ещё к ней подходит датчик температуры, что стоит на корпусе мосфетов.
Перерисовывать её сложно... вот фото деталей на той платке.


А ещё на второй части инвертора есть похожая платка, вот её фото


А идея запустить ячейки по очереди мне понравилась! Попробую так и отпишусь за результат.