электроприводы для распашных ворот по выгодной цене
Автоматический привод для ворот — это возможность сделать ваши распашные ворота более функциональными и удобными. Открывайте ворота с помощью пульта, всё остальное сделаем автоматика!
На нашем сайте Вы можете купить электроприводы для распашных ворот по выгодным ценам! Для Вашего удобства мы разработали фильтр товаров, который моможет подобрать необходимый электропривод по таким параметрам как: вес стоворки или ширина створки.Автоматика для распашных ворот
Автоматические распашные ворота упрощают быт человека и делают его жизнь чуть более безопасной. Для того, чтобы открыть и закрыть гаражные или придомовые ворота, не нужно применять физическую силу и даже выходить из автомобиля. Устройство состоит из двух приводов, установленных на створки. По желанию заказчика приводы дополняются антеннами, сигнальными лампами и прочим оборудованием. Автоматические системы надежны и практичны, но имеют разные конструктивные особенности и техническое оснащение.
Зачем покупать автоматику для распашных воротВ первую очередь следует определиться с типом электропривода. Чаще всего используются рычажные и литейные модели. Рычажной привод визуально напоминает локтевой сустав и монтируется на несущий столб. Ворота с помощью этого привода открываются медленно, но бесшумно и плавно. Устройство подходит широких ворот с общей массой до 800 килограмм.
Линейный привод функционирует по принципу сокращения и удлинения штока, а крутящий момент к створке передается при помощи червячного редуктора. Эта модель отличается компактностью, эстетичностью, бесшумной работой и низкой ценой. По типу механизма приводы принято разделять на гидравлические и электромеханические.
Модель второго типа работает от сети, проста в монтаже, подойдет для относительно легких ворот с линейной или рычажной автоматикой. Приобретать гидравлический механизм лучше хозяевам массивных ворот, которые находятся в постоянной эксплуатации. Створки ворот двигает гидроцилиндр. В нем усиливается раствор под воздействием гидравлического насоса. Эта конструкция готова к большим нагрузкам и длительному сроку эксплуатации.
Распашные ворота, створки коротых висят на петлях — классическая система, наиболее популярная в силу привычности конструкции и простоты реализации. Они вывают одностворчатые и двустворчатые, распахиваться на улицу или во двор. Автоматизировав ворота Вы избавите себя от необходимости открытия створок вручную, в любую погоду ворота откроются сами, повинуясь сигналу Вашего пульта.
Автоматика распашных ворот (привод ворот, электропривод для ворот и т.д.) отличается не только по производителю и мощности, она также различается конструкцией:
- электроприводы для распашных ворот линейного типа. Самые популярные. В конструкции применяется червячный редуктор и мотор. Он вращается и перемещает каретку, прикрепленную с створке через кронштейн. Способны открывать створку на улицу или во двор.
- автоматика рычажного типа. Такие моторы, как правило, успользуют для открытия ворот во двор. Редуктор, установленный в защищенном корпусе, вращает рычаг, который тянет створку. Незаменимы, когда нужно автоматизировать ворота, створки которых, висят по оси широких столбов. Некоторые модели возможно установить без применения сварки.
- приводы для распашных ворот подземного типа.
Автоматические ворота при отсутствии электричества можно открыть вручную. Для этого на корпусе привода предусмотрена аварийная разблокировка специальным ключом.
В настоящее время вся представленная автоматика распашных ворот делится на три группы.
- Червячный тип. Обычно применяется в обыденной жизни. Механизм назван так из-за особенностей элементов, используемых в работе. Внутри располагается резьбовой шток (червяк) — это базис для перемещения каретки. Створки при червячном типе открываются лишь внутрь двора или помещения.
- Гидравлический тип.В основном, данный тип автоматизации ставится на промышленных предприятиях. Чтобы привести ворота в действие, механизму необходимо задействовать для работы помпу, а ей, в свою очередь, нужно давление масла.
- Рычажный тип. Открытие-закрытие ворот производится при помощи рычагов. Одно из преимуществ механизма — возможность открывания ворот, как во внешнюю сторону, так и во внутреннюю.
Таким образом, автоматические распашные ворота с приводом – комфортная и удобная конструкция, позволяющая открывать створки при помощи пульта дистанционного управления. Также для наиболее удобного использования электропривода для ворот применяются фотоэлементы и лампа для оповещения.
При выборе автоматики для распашных ворот следует также учитывать несколько немаловажных факторов. Таких как:
- вес створки;
- площадь, так как необходимо учитывать и силу ветра, иначе при резком порыве ветра механизм может серьёзно поломаться;
- лёгкость хода, так как ворота должны открываться в данном случае пальцем. Если этого не происходит, то необходимо искать причину затруднения, иначе механизм долго не проработает.
- интенсивность работы, также относится к одним из важных факторов при выборе автоматики распашных ворот.
Типы электроприводов для распашных ворот и их особенности
Так как требования к жилищным условиям на сегодняшний день довольно высоки — безопасность, уют, комфорт — то и «умное» управление домом становится распространённым явлением. Поэтому системой дистанционного управления такими воротами начинают пользоваться все чаще.
Система управления воротами разнообразна. Это может быть:
- пульт дистанционного управления;
- карточка;
- брелок доступа;
- телефон.
В случае прекращения подачи электричества существует возможность ручного отпирания ворот — система ручной разблокировки обязательно есть в штатной комплектации. На выбор автоматического привода для ворот (если ворота открываются во двор) влияет расстояние С — это расстояние от плоскости столба до оси петли. Ниже для наглядности представлен рисунок.
Если расстояние С менее 8 см и ворота открываются во двор — стоит обратить внимание на линейный привод. При расстоянии более 8 см Вам подойдет рычажный привод для распашных ворот.
Приводы для распашных ворот — виды и особенности
Распашные ворота наиболее привычная конструкция. Несмотря на многообразие систем они остаются наиболее популярными по причине простоты конструкции и возможности исполнения из любого материала. Установка приводов для распашных ворот обеспечит простую и безопасную эксплуатацию таких конструкций, подарят удобство и удовольствие.
Линейные приводы для распашных ворот
Самый распространённый электропривод для ворот, так как легко устанавливается, имеет большую мощность. В устройстве применяется червячный редуктор и двигатель. Оборудование с линейным приводом может открываться в любую сторону. Угол открытия максимум 120°. Лучше всего использовать для ворот, висящих на нешироких столбах.
Рычажные электроприводы
Конструкция состоит из редуктора и стального рычага. Угол открытия может быть до 120°. Рычажный привод лучше использовать для створок, висящих на широких столбах и открывающихся во внутрь.
Минус данного электропривода для ворот заключается в том, что самостоятельно он не блокируется до конца: при сильном порыве ветра, раскачивании ворот с помощью рук может произойти открытие ворот. Поэтому потребуется приобрести дополнительно электрозамок.
Приводы для подземной установки
Считается самой дорогостоящей системой. Данный вид электропривода может открывать створку до 180°. При установке данного вида привода внешний вид створки не меняется. Привод располагается в стальном коробе, закопанном в землю, из него торчит вал с рычагом, а он уже соединяется со створкой. 0
Как узнать цену на электропривод для распашных ворот?
Все просто! Позвоните нам. Мы всегда готовы помочь сделать правильный выбор автоматики для Вашего дома. Наши менеджеры расскажут об особенностях разных моделей и порекомендуют оптимальный вариант.
Решили установить приводы для распашных ворот сами? Гарантия производителя будет сохранена, также будет предоставлена подробная инструкция по установке на русском языке. Хотите заказать установку у нас? Мы сделаем все качественно и быстро.
Схема возможной установки электропривода для ворот
В карточке товара каждого привода мы разместили ссылки на инструкции по установке. Перед прокладкой проводки рекомендуем ознакомиться с ней. Ниже приведены общие рекомендации по подготовке проводки, подходящие для установки большинства приводов для распашных ворот.
При прокладке проводки советуем использовать гибкий медный кабель, например, ПВС или ШВВП. Сечение кабеля зависит от длинны трассы. Следует отметить, что больше, не всегда значит лучше, так как клеммы блоков управления большинства блоков управления расчитаны на сечение 1,5.
Приводы и автоматика для распашных ворот. Цена от 8000 руб.
NICE
−7%
WINGO 3524 KCE
— комплект приводов для распашных ворот
комплект приводов линейного типа для распашных ворот. 500кг/3, 5м 24В, интенсивность 30 циклов/час, автоматическое определение препятствий, режим калитки. Состав комплекта: 2 электропривода WG3524 (Wingo 3524) + БУ MC424 + два пульта FLO2RE.
Хит
Старая цена: 32 937 р.
30 320 р.
NICE
−2%
WINGO 2024 KCE
— приводы для распашных ворот
комплект приводов линейного типа для распашных ворот с открытием наружу. 400кг/2м 24В, интенсивность 30 циклов/час, автоматическое определение препятствий, режим калитки. Состав комплекта: 2 электропривода WG2024 + БУ MC424L + два пульта FLO2RE.
Хит
Старая цена: 30 132 р.
29 520 р.
DOORHAN
ARM-320PRO/Black-KIT
— комплект приводов для распашных ворот
Комплект привода ARM-320PRO/Black-KIT ширина ворот до 4м.
Хит
NICE
TOO3000KLT
— Комплект для распашных ворот
Для распашных ворот со створками шириной до 3м и массой до 300кг. Два привода TOO3000, блок управления MC800, приемник OXI и два пульта FLO2RE.
Новинка
DOORHAN
SW-5000KIT
— комплект приводов для распашных ворот
Усилие 3000 Н Рабочий ход 500 мм Макс. вес створки 500 кг Макс. длина створки 5 м Скорость пер. штока 16 мм/с Питающее напряжение 230 В мин…
NICE
WALKY1024KCE
— комплект приводов для распашных ворот
180кг/1, 8м 24В, интенсивность 50 циклов/час, плавный пуск/остановка, режим калитки, автоматическое определение препятствий электропривод с БУ+ приемник OXI + пульт ON2 + табличка TS.
DOORHAN
SW-3000KIT
— комплект приводов для распашных ворот
Усилие 3000 Н Рабочий ход 300 мм Макс. вес створки 400 кг Макс. длина створки 3 м Скорость пер. штока 16 мм/с Питающее напряжение 230 В мин…
BFT
PHOBOS BT KIT A25
— комплект приводов для распашных ворот
На одну створку до 400кг, до 2.5 м, 24В, разблокировка ключами (2 шт в комплекте), резиновая заглушка на разблокировку, режим калитки, встроенный 2-х канальный приемник, обнаружение препятствий. Эл.магнитные концевики. Открытие наружу и вовнутрь от 90 ° до 114.
CAME
FLEX 500/1
— комплект привода для распашных ворот
створка ворот до 150кг, до 1, 6м инт. 100% Привод F500 24В рычажный не блокирующийся с шарнирным рычагом передачи. Электрозамок обязателен. Стальной рычаг привода. Блок управления ZL160N одним приводом.
FAAC
FAAC 400 CBAC KIT
— комплект гидравлического привода
Привод 400 СВAС — зимняя версия — 40°C. Корпус модели Е для платы управления. Плата управления 452 MPS (для 411, 422СВАС, 390).
NICE
−-2%
TO5016PKIT
— комплект для автоматизации распашных ворот со створками шириной до 5м и массой до 1000кг
Акция
Старая цена: 33 805 р.
34 320 р.
FAAC
FAAC 414 KIT
— коплект приводов для распашных ворот
КОМПЛЕКТ ПРИВОДА 414 KIT.
DOORHAN
ARM-230KIT
— комплект привода рычажного
Комплект привода рычажного ARM-230 ширина ворот до 2, 3 м, вес ворот до 300кг Комплект привода Doorhan ARM-230KIT. Комплект рычажного привода для распашных ворот. Подходит для установки на распашные уличные ворота и калитки со створкой массой до 300 кг и длиной до 2, 5 метров. Стальной рычаг привода выдерживает большие эксплуатационные нагрузки…
AN-MOTORS
ASW3000KIT
— комплект приводов для распашных ворот
Электропривод линейный 2 шт.; блок управления со встроенным радиоприемником; монтажный комплект. 230В, максимальное тяговое усилие 3000Н, IP54. Открытие створок внутрь и наружу, до 400 кг, до 3 м.
BFT
PHOBOS BT KIT A40 FRA
— комплект приводов для распашных ворот
Комплект — 2 привода PHOBOS BT A40, блок управления 24В, лампа 24В, 2 пульта и фотоэлементы.
NICE
−-5%
TO4016PKIT
— комплект для автоматизации распашных ворот со створками шириной до 3м и массой до 800кг
Состав: привод TO4016P (2 шт.), приёмник OXI (1 шт.), Пульт управления FLO2R-S (2 шт.), Блок управления A60/A (1 шт.).
Акция
Старая цена: 30 589 р.
31 920 р.
FAAC
FAAC 391 KIT
— коплект приводов для распашных ворот
Самоблокирующийся привод 391Е со встроенными механическими выключателями, с платой управления Е024S и шарнирным рычагом. Виртуальный Энкодер. Регулируемая скорость. Привод 391 без платы управления.
CAME
STYLO
— комплект для распашных ворот
cамоблокирующийся рычажный привод для распашных ворот с шириной створки до 1, 8 м. Это надежный и современный привод, который может быть установлен в условиях ограниченного пространства. Подходит для установки на столбы шириной от 8 см и может работать от аккумуляторов платы аварийного питания (поставляются отдельно) при кратковременном отключении сетевого напряжения…
Доставка по РФ — бесплатно
FAAC
FAAC 412 KIT
— комплект привода для распашных ворот
Привод 412 DX правосторонний. Привод 412 SX левосторонний. Корпус модели Е для платы управления. Плата управления 452 MPS.
BFT
VIRGO KIT
— комплект приводов для распашных ворот
200кг, 2, 5м,24В, режим калитки, обнаружение препятствий, встроенный 2-х канальный приемник Комплект -2 привода, блок встроен, лампа, фотоэлементы, 2 пульта.
BFT
E5 BT A 12 KIT
— калиточный рычажный привод
NICE
−-5%
TO4016PKIT1
— комплект для автоматизации распашных ворот со створками шириной до 3м и массой до 800кг
Состав: привод TO4016P (2 шт.), приёмник OXI (1 шт.), Пульт управления FLO2R-S (2 шт.), Фотоэлементы Medium EPM (1 пара), Блок управления A60/A (1 шт.).
Акция
Старая цена: 32 908 р.
34 320 р.
FAAC
FAAC 413 LS KIT
— комплект червячного привода
Два привода 413 LS со встроенными механическими выключателями откр и закр. Функция замедления. Корпус модели Е для платы управления. Плата управления 455 D с возм. подкл. конц. выкл. (для 412, 422СВАС, 390).
DOORHAN
SW-5000BASE
— комплект базовый привода для распашных ворот
Комплект базовый привода SW-5000BASE, в составе привода SWING-5000 2 шт, блока управления PCB-SW.
FAAC
FAAC 390 KIT
— комплект привода для распашных ворот
Два самоблокирующихся привода 390 без встроенных механических выключателей. Шарнирный рычаг (для 390). Корпус модели Е для платы управления. Набор принадлежностей для одного концевого выключателя (открывания и закрывания). Плата управления 455 D с возм. подкл. конц. выкл. (для 411, 422СВАС, 390).
FAAC
FAAC 402 CBC KIT
— комплект гидравлического привода
Приводы 402 СВС — зимняя версия — 40°C. Корпус модели Е для платы управления. Плата управления 452 MPS (для 411, 422СВАС, 390).
DOORHAN
ARM-230BASE
— комплект базовый привода рычажного
Комплект базовый привода рычажного ARM-230 ширина ворот до 2, 3 м, вес ворот до 300кг Привод для распашных ворот ARM-230, вес створки до 300 кг — 2 шт. Блок управления — 1 шт. Приемник встроенный/встраиваемый DoorHan — 1 шт.
BFT
PHOBOS BT A40 KIT
— комплект приводов для распашных ворот
На одну створку до 500кг, до 4м, 24В, разблокировка ключами (2 шт в комплекте), резиновая заглушка на разблокировку, режим калитки, встроенный 2-х канальный приемник, обнаружение препятствий. Эл.магнитные концевики. Открытие наружу и вовнутрь от 101 ° до 124.
CAME
FROG
— комплект приводов для распашных ворот
створки ворот до 800кг, до 3, 0м инт.50% подземная устан. Приводы FROG-A ,FROG-BI A4364 230в рычажный подземной установки. Блок управления с расширенным набором функций.
Доставка по РФ — бесплатно
FAAC
FAAC 415LLS KIT
— комплект приводов для распашных ворот
Усилие 3000 Н Рабочий ход 400 мм Вес створки 400 Кг. Макс. длина створки 4 м. Скорость пер. штока 16 мм/с Питающее напряжение 230 В Интенсивность 30 % Класс защиты IP 54.
AN-MOTORS
ASW4000KIT
— комплект приводов для распашных ворот
Электропривод рычажный 2 шт.; блок управления со встроенным радиоприемником; монтажный комплект. 230В, максимальный крутящий момент 320Нм, IP54, до 400 кг, до 4 м.
CAME
ATI 5024N
— комплект приводов для распашных ворот
створки ворот до 1000кг, до 5, 0м высокоинтенсивная работа Приводы A5024N 24В линейный самоблокирующийся. Специальный стальной крепеж для ворот с повышенным люфтом петель.Блок управления с расширенным набором функций.
Доставка по РФ — бесплатно
CAME
AXO 4
— комплект привода для распашных ворот
створки ворот до 800кг или до 4, 0м инт. 50% Приводы AX402306 2 шт., ZM3E Блок управления, 230В линейный самоблокирующийся с электронными концевиками. С датчиком контроля движения и обнаружения препятствий (инкодер).
Доставка по РФ — бесплатно
CAME
FERNI COMBO CLASSICO
— комплект приводов для распашных ворот
Комплект для распашных ворот до 800 кг. или до 4 м., интенсивность 30%, класс защиты IP54; диапазон рабочих температур от -20°С до +55°С; напряжение питания 230В; тип привода рычажный электромеханический с блоком управления ZF1.
CAME
ATI5000 COMBO CLASSICO
— комплект приводов для распашных ворот
Комплект для распашных ворот до 1000 кг. или до 5 м., интенсивность 50%, класс защиты IP44; диапазон рабочих температур от -20°С до +55°С; напряжение питания 230В; тип привода линейный электромеханический.
CAME
KRONO COMBO CLASSICO
— комплект приводов для распашных ворот
Комплект с фотоэлементами для распашных ворот до 800 кг. или до 3 м., интенсивность 30%, класс защиты IP54; диапазон рабочих температур от -20°С до +55°С; напряжение питания 230В; тип привода линейный электромеханический.
Приводы и автоматика для распашных ворот на сегодняшний день являются самым недорогим способом автоматизировать въездные ворота на свою территорию. Ведь зачастую распашные ворота у вас уже есть, осталось только подобрать и купить необходимую автоматику.
Приводы и автоматика для распашных ворот разделяется на три основных типа:
- Линейные приводы для ворот. Они самые распространенные и доступные по цене, подходят для установки на большинство ворот, открывающихся как наружу, так и внутрь. Работают по принципу винт – гайка.
- Рычажные приводы. Стоимость такой автоматики выше, используются как правило на воротах с массивными кирпичными или бетонными столбами и при этом открывающиеся внутрь.
- Приводы для подземной установки. Подходят для большинства ворот, но применяются довольно редко, так как имеют высокую цену и сложны в установке.
Основным параметром при выборе автоматики и приводов для распашных ворот является вес и размер каждой створки. Необходимо обращать внимание на то, что производители как правило указывают максимальные значения веса и длины створки, но для каждой длины створки максимальный вес свой и это надо обязательно учитывать при выборе приводов и автоматики для распашных ворот. Ещё важным моментом является ветровая нагрузка. На сплошных воротах она значительно больше чем на решётчатых, соответственно для таких ворот применяются привода с большим крутящим моментом.
Статьи по теме:
Приводы для ворот | ЗАО ЦеСИС НИКИРЭТ. Системы охраны периметра
ДЕНИС ГОРОДНИЧЕВ, НИКОЛАЙ ШАЛАШИЛИН, ведущий специалист бюро рекламы начальник конструкторской службы ЗАО «ЦЕСИС НИКИРЭТ» ЗАО «ЦЕСИС НИКИРЭТ» На всех дистанционно управляемых воротах применяют автоматические приводы. Подъемно-секционные, подъемноповоротные и рулонные ворота используются в проемах зданий, а распашные и откатные устанавливаются на прилегающей территории объекта. Как показывает практика, автоматика для последних двух типов более востребована. Приводы для распашных ворот По принципу работы их можно разделить на гидравлические и электро-механические; по способу передаваемого усилия – на линейные и рычажные, а по месту установки – на подземные и наземные. В гидравлических устройствах рабочая жидкость нагнетается в гидроцилиндры, которые перемещают ворота. Как правило, система оснащена полным комплектом специальных датчиков, обеспечивающих высокий уровень безопасности. Этот тип приводов не уступает в надежности электромеханическим приводам, но слабо распространен из-за сложившегося у потребителей представления о гидравлике, как о системе с ненадежными уплотнителями и дающей сбои при низких температурах. В электромеханических линейных приводах двигатель через редуктор вращает винт, который перемещает гайку вдоль направляющей. В результате энергия вращения двигателя преобразуется в линейное движение гайки, которая открывает ворота. В крайних положениях гайка нажимает конечные выключатели, которые останавливают привод, когда ворота открыты или закрыты. Для увеличения долговечности и плавности хода этот вид приводов нуждается в снижения оборотов двигателя в конце циклов, перед тем как сработает конечный выключатель. Эту функцию у линейных приводов выполняет блок управления. В рычажных приводах энергия двигателя передается через редуктор на вертикальный вал, на который крепится кривошип, и через шатун перемещает ворота. У рычажного привода, в отличие от линейного, отсутствует винт и гайка, которым требуется постоянная смазка. Приводы данного типа также имеют конечные выключатели и датчики контроля оборотов двигателя, а некоторые оснащены фрикционом. Кроме того существует подземный вариант рычажного привода. Он монтируется под воротами возле опор и одинаково хорошо открывает ворота как вовнутрь, так и наружу. При этом его практически не видно. У этого привода имеется дополнительный рычаг (коромысло), ось которого выступает на поверхность и приводит в движение ворота. Эта разновидность приводов в России встречается крайне редко. По всей видимости, монтажные организации не хотят брать на себя ответственность и гарантировать корректную работу приводов ниже поверхности грунта, куда может проникнуть вода, а зимой образоваться наледь. Сегодня на первый план выходят рычажные приводы с планетарными редукторами. Они при сравнительно небольших габаритах передают большой момент силы и отличаются высокой надежностью, даже при низких температурах (до – 55 Cº). При этом работают практически бесшумно (см. рисунок). Критерии выбора привода для распашных ворот Основными факторами, влияющими на выбор автоматики для распашных ворот, являются вес, площадь и легкость хода створки, а также тип привода (линейный или рычажный), климатические условия, интенсивность открывания. Выбор мощности привода с учетом ветровой нагрузки (50 кг/м2). Допустим, изготовленные из профнастила типовые распашные ворота с площадью и весом каждой створки 4 м2 и 100 кг соответственно. В этом случае ветровая нагрузка на каждую створку будет равна 50 кг/м2 х 4 м2 = 200 кг. Прибавляем фактический вес створки и получаем итоговую цифру – 300 кг. В этом случае привод должен быть рассчитан с запасом на вес створки 400-800 кг. Легкость хода створки. Необходимо, чтобы смонтированные ворота были отрегулированы и легко открывались. Если что-то не так, нужно искать причину в перекосе столба, искривлении петли или в недостатке смазки. То же самое касается и погодных условий – мороз, иней, снег создают дополнительное сопротивление движению створки ворот, поэтому желательно устанавливать привод с определенным запасом мощности. Одним из важнейших параметров при выборе автоматики является интенсивность открывания ворот. Она рассчитывается как отношение времени работы к определенному временному периоду и выражается в процентах. Рассчитаем количество рабочих циклов за 1 час при характеристике интенсивности 30 %. Допустим, что время полного цикла (открывания-закрывания) составляет 40 секунд. Умножив 60 минут на 30 %, получаем 18 минут работы в час. Так как створка открывается и закрывается за 40 секунд, получаем 27 циклов. То есть, транспортный проезд с данным оборудованием рассчитан на пропуск не более 27 машин в час. Для бытовых распашных ворот этого вполне достаточно. На объектах, где транспортный поток мощнее, следует использовать приводы, рассчитанные на более высокую интенсивность работы. Автоматика для откатных ворот Механическая часть приводов для откатных ворот в отличии от распашных устроена несколько проще. Редуктору для перемещения откатных ворот не нужно сильно снижать обороты двигателя. Даже существуют модели с двумя двигателями. На выходном валу привода устанавливается зубчатое колесо и шестерня. Привод перемещает ворота при помощи закрепленной на балке ворот зубчатой рейки или роликовой цепи. Конечные выключатели у этого типа приводов могут находиться не только внутри, но и снаружи привода. Внутреннее расположение конечных выключателей предпочтительней – в этом случае они менее подвержены воздействию окружающей среды. При этом электронные бесконтактные устройства за счет отсутствия в них движущихся частей надежнее механических. Основными факторами, на которые следует обращать внимание при выборе автоматики для откатных ворот, являются вес створки, размер противовеса, климатические условия и интенсивность открывания.Автоматические приводы, по сути, являются замком для ворот, поскольку многие из них содержат встроенную систему блокировки
Практически каждый привод имеет такую характеристику, как максимально допустимый вес створки ворот. Размер противовеса должен составлять от 30 до 50 % ширины проезжей части. Меньшая величина противовеса приводит к увеличению нагрузки на ролики для откатных ворот, сил трения, и, соответственно, повышению усилия при открывании и закрывании. Низкая температура, осадки в виде дождя, снега, инея создают повышенное сопротивление движению ворот. Целесообразно подбирать привод с запасом по весу в 1,5 – 2 раза. Интенсивность использования привода рассчитывается аналогично предыдущему варианту. Например, интенсивность составляет 30 %. Если размер створки откатных ворот около 5 м, то на открывание створки ворот уйдет около 30 секунд. То есть время полного цикла открывания — закрывания составит 1 минуту. Умножив 60 минут на 30 % получаем 18 минут работы в час. Так как створка ворот открывается и закрывается за 1 минуту, мы получаем 18 циклов открывания – закрывания в час. Блоки управления Для того чтобы привод как распашных, так и откатных ворот правильно реагировал на окружающие его условия и команды пользователя, ему необходим блок управления. Блоки управления бывают как встроенные в привод, так и в отдельном корпусе. К одному и тому же приводу может существовать несколько вариантов блоков управления, в зависимости от функций. Самая популярная и удобная система управления воротами — радиобрелок. Дальность действия брелока — до 150 м. Еще на подъездах к коттеджу, офису или стоянке можно, нажав кнопку, открыть ворота и без промедления въехать на территорию. Кроме брелока с этой целью может использоваться специальная кнопка, доступ к которой имеется у охранника, наблюдающего за подъездом к объекту, а также ключ-выключатель, поворот которого вызывает начало движения ворот или смену направления движения. Кодовая клавиатура, установленная при въезде рядом с воротами, удобна для управления доступом – сотрудники объекта, знающие код, беспрепятственно проходят на охраняемую территорию, а посторонний человек не сможет открыть ворота. Некоторые компании предлагают даже беспроводные клавиатуры, работающие по радиоканалу. На промышленных предприятиях или в крупных компаниях возможно применение Proximity-считывателей, которые позволяют открыть ворота только персоналу, имеющему специальную карточку системы контроля управлением доступа (СКУД) на объект. Существуют специализированные транспортные RFID-считыватели, подключаемые к СКУД по стандартным интерфейсам и действующие на значительных расстояниях (10 м и более). Они позволяют совместить удобство радиобрелока и безопасность считывателей для СКУД. RFID-считыватели работают, как правило, в частотном диапазоне 2,4-2,5 ГГц. Кроме того существуют устройства, подключаемые к контроллерам СКУД и функционирующие по радиоканалу на частоте 433 МГц с дальностью срабатывания до 35 м. Элементы безопасности Во избежание ситуаций, ведущих к травмам людей и порче имущества, настоятельно рекомендуется использовать элементы безопасности. Первая составляющая системы безопасности — это фотоэлементы с инфракрасным (ИК) лучом, которые не дают воротам закрыться, если в их створе находится какой-либо предмет, человек, животное или автомобиль. Второй, широко применяемый элемент безопасности — сигнальная лампа, которая сигнализирует о начале движения ворот и горит в течение всего цикла их работы. Существует также, редко встречающийся в России, датчик, называемый — «петля безопасности». Это кабель, укладываемый под дорогой с каждой стороны ворот. Реагируя на большую массу металла, он отслеживает наличие автомобиля у ворот. Сами автоматические приводы, по сути, являются замком для ворот, поскольку многие из них содержат встроенную систему блокировки. При отсутствии электропитания имеется простое и удобное устройство разблокировки. Для клиентов, которые хотят получить дополнительную безопасность или гарантию того, что работа ворот не будет зависеть от наличия электрического напряжения в сети, на рынке имеется серия приводов (24 В) с возможностью установки аварийных аккумуляторов. Чаще всего их заказывают для дач или коттеджей, где случаются частые перебои с электричеством, а также для объектов здравоохранения, детских и иных государственных учреждений, на которых по мерам безопасности предусмотрено иметь систему питания 24 В.Распашные ворота. Виды и особенности. Типы приводов.
Распашные ворота —это фактически классика «воротного жанра». Первые ворота имели именно такую конструкцию. Распашные ворота представляют собой две створки полотна, открывающиеся наружу, вовнутрь, либо в обе стороны, по сути повторяя траекторию движения обычных дверных створок. Материалы изготовления таких ворот на сегодняшний день встречаются самые разнообразные. Наиболее эффектно смотрятся решетчатые ворота с элементами ковки. Чаще всего современные распашные ворота представляют собой жесткий профиль, обшитый металлом, деревом или сэндвич-панелями. В наше время мы можем не бояться крупных габаритов ворот, поскольку автоматизация делает процесс эксплуатации не только комфортным, но и безопасным. Благодаря сверхчувствительным фотоэлементам ворота легко обнаруживают любые препятствия на своем пути. Главное — при проектировании распашных ворот учитывать необходимость в свободном пространстве в зоне открывания, а также правильно рассчитать мощность привода с учетом ветровых нагрузок. Приведем пример: створка ворот весит 100 кг, но ее размер равен 3х3 метра. Если использовать привод, рассчитанный на вес 100 кг — первый же порыв сильного ветра будет для ворот фатальным. Расчет ветровой нагрузки равен 50 кг на 1 м.кв. В нашем случае к весу створки прибавляем 300 кг.(50х3х3). Привод должен быть рассчитан на створку весом 400 кг.
Существует 3 варианта приводов для автоматизации распашных ворот: рычажный, линейный и подземный.
Самым распространенным является линейный (червячный) тип привода, который работает за счет удлинения и укорачивания штока посредством червячной передачи. Линейный привод может быть механическими или гидравлическими. Для применения этого типа привода створки ворот должны крепиться к металлическим столбцам или колонам небольших размеров. При этом неподвижный кронштейн привода крепится к колоне, а его подвижная часть — к створке ворот. Для обеспечения безопасности между колоннами могут быть установлены 1 или 2 пары фотоэлементов, которые заставляют створки реверсировать при обнаружении любого препятствия в момент закрывания.
Рычажные приводы для распашных ворот действуют по принципу человеческой руки – длинный рычаг из двух частей, соединенный с мотором-редуктором, установленным в нижней части конструкции. Рычаг передает усилие на створку ворот. Если Ваши ворота крепятся к стальным столбцам или швеллерам — возможна установка как линейных, так и рычажных приводов. Но в силу большей стоимости рычажных приводов — необходимости в излишнем удорожании конструкции нет. Дело обстоит по-другому если колоны, к которым крепятся ворота кирпичные или бетонные. В этом случае при использовании линейных приводов они будут упираться в край столба при открывании створок. Есть 2 варианта решения проблемы: или вырезание ниши для линейного привода (около 12 см глубиной, 25 см шириной и около 25 см высотой), или установка рычажной автоматики.
Угол открывания в первом и втором случае равен 110-120 градусам.
Если Вам необходим больший угол — стоит прибегнуть к помощи подземного привода. Подземная автоматика — дорогостоящее решение для распашных ворот, но она способна обеспечить угол открывания до 180 градусов. Вторым важным преимуществом подземного привода является его незаметность. Корпус привода с герметично вмонтированным мотором-редуктором устанавливается ниже уровня земли. Такой привод служит опорой для створки распашных ворот и вращает ее с помощью рычагов или цепи. Как видно из описания, конструкция очень сложная и дорогостоящая, в связи с чем применяется крайне редко в особых случаях.
У Вас еще остались вопросы ? ЗВОНИТЕ !!!! И Мы на них ответим !
Наши контакты:
— тел. +7 978 845 0001
Привода Nice (найс) для распашных ворот
Привода для распашных ворот Nice представлены в широком ассортименте, при этом они легко монтируются, долговечны в эксплуатации и сочетают в себе все самые передовые технологии.
Системы приводов Nice для распашных ворот выполнены в оригинальном и современном стиле, а доступные цены позволяют данным моделям прочно занять свою позицию на российском рынке автоматической продукции.
Современный внешний вид приводов позволит им легко вписаться в любой интерьер, а простота эксплуатации поможет значительно улучшить качество жизни владельца распашных ворот.
Компания Nice — это качество проверенное временем.
Артикул: нет
TO6024HS Nice Привод для распашных ворот линейного типа. Открытие на 90° за 30 секунд! Питание / Питание привода, В, 230 / 24. Мощность, Вт, 120. Потребление, А, 5. Класс защиты, IP, 44. Скорость (линейные приводы), м/с, 0.016. Скорость (рычажные приводы), об/мин, -. Температура, °C, от -20 до +50. Интенсивность, циклов/час, 41. Вес привода, кг, 15. Максимальный вес створки, кг, 1500. Максимальная ширина створки, м, 6
Добавить к сравнению
Автоматические приводы ворот итальянской компании FAAC
Надежная работа приводов ворот при низких и высоких температурах
В отличие от многих аналогов, гидравлические приводы компании FAAC стабильно и надежно работают в любых климатических поясах России. Это обеспечивается применением в приводах гидравлической жидкости «HP2 OIL», которая запатентована FAAC и сохраняет свою эластичность до -50 градусов, а также использованием сальников, изготавливаемых из современных термостойких материалов. Все это позволяет FAAC Group предоставлять своим клиентам 2-х летнюю гарантию на каждый электрогидравлический привод ворот с торговой маркой FAAC. Модели электромеханических приводов компании работают при температурах от -40 до +40 градусов и имеют заводскую гарантию 1 год, как и приводы ворот многих производителей.
Приводы откатных ворот
Для автоматизации данного типа ворот FAAC выпускает электромеханические приводы промышленного и бытового назначения, которые могут приводить в движение створки ворот весом от 400 до 3500 кг при интенсивности работы от 30 до 100%. Усилие от привода к воротам во всех случаях передается посредством шестерни и зубчатой рейки, закрепленной на полотне ворот.
В механизме привода для легких и средних по весу откатных ворот используется, как правило, червячная передача с косозубым колесом и фирменная смазка «AVIO». Такая передача обеспечивает приводу ворот более высокие передаточные отношения в одной ступени, плавность и бесшумность работы, самоторможение, а смазка «AVIO» — стабильную работу привода при температурах от -40 до +50 град. Цельсия.
В приводах для тяжелых откатных ворот применяется коническо-цилиндрический редуктор, помещенный в картер с гидравлической жидкостью «HP2 OIL». Эта конструкция обеспечивает высокую стойкость привода к переменным нагрузкам, частым пускам, радиальным нагрузкам на выходном валу и самосмазываемость элементов редуктора.
Приводы распашных ворот
Для автоматизации распашных ворот FAAC предлагает использовать в основном гидравлические приводы, которые обеспечивают движение створок ворот различной массы и имеют высокую интенсивность работы, что особенно актуально для охраняемых территорий с большими потоками автотранспорта. Так навесные гидравлические приводы ворот 400 серии обеспечивают открытие-закрытие створок распашных ворот различной длинны и массы и могут работать с интенсивностью до 80 циклов в час.
Так же компания выпускает приводы для распашных ворот с подземной установкой привода – FAAC 760 CABC CR, которые монтируют на ворота с длиной створки до 2 м и весом до 800 кг. Этот привод ворот имеет максимальный угол открытия 140 градусов, функцию уменьшения скорости движения створки в конечных точках и перенастройки открытия ворот внутрь или наружу. При этом все гидравлические приводы надежно работают при температурах от -40 до +40 градусов Цельсия.
Для приверженцев электромеханических приводов распашных ворот компания выпускает несколько моделей для промышленных и бытовых ворот. Более подробная информация на приводы ворот этой группы приведена в подразделе «приводы распашных ворот» каталога СКУД.
Приводы секционных ворот
Эта группа приводов ворот представлена в ассортименте FAAC Group электромеханическими моделям, которые предназначены для работы с промышленными и бытовыми (гаражными) секционными воротами.
Например, привод FAAC541 крепится непосредственно на ось ворот, имеет мощный крутящий момент и обеспечивает плавность движения ворот и безопасность их работы. Этот привод рекомендуется устанавливать на ворота с интенсивностью движения до 40% и максимальным числом непрерывных циклов работы – 5. FAAC541 комплектуется цепной шестеренчатой талью для управления приводом в случае отключения электроэнергии.
Также компания выпускает приводы ворот потолочного типа для установки на секционные ворота гаражей. В состав конструкции такого привода входит цельная или разборная направляющая и встроенный блок управления. Эти приводы ворот устанавливаются исключительно внутри помещений и разработаны специально для установки на секционные ворота со стандартной или пониженной высотой подъема. Более подробная информация на приводы ворот этой группы приведена в подразделе «приводы секционных ворот» каталога СКУД.
Режимы работы приводов ворот
Каждый привод ворот компании FAAC Group предусматривает работу в автоматическом, полуавтоматическом и ручном режимах. В автоматическом режиме привод закрывает ворота автономно, по истечении устанавливаемого промежутка времени. В полуавтоматическом режиме привод ворот ожидает дополнительной команды на закрытие. Команда на открытие во время закрытия ворот всегда меняет направление движения ворот. Ручной режим предусмотрен для аварийных ситуаций (отключение питания, повреждение кабеля и т.п.). Для таких ситуаций все приводы ворот комплектуются расцепителем.
Настройка режимов работы приводов и управление
Все приводы ворот компании FAAC Group комплектуются блоком (или платой) управления с кнопками программирования или тумблерами, индикаторами и в ряде моделей с жидкокристаллическим дисплеем. Комбинацией кнопок или тумблеров настраивается требуемый режим работы привода ворот, временные интервалы закрытия ворот и их скорость движения. Дисплей отображает все последовательности набора функций, а индикаторы позволяют осуществлять визуальный контроль за исправностью элементов системы. Команды на включение привода ворот подаются локально с панели управления (две кнопки «открыть» и «закрыть») или дистанционно – с радио-брелоков через радиоприемник команд (поставляются отдельно).
Гарантийный срок на всю автоматику FAAC гарантия составляет 3 года.
Для получения более подробной информации на приводы ворот направляйте запрос на [email protected] либо обращайтесь по телефонам (495) 787-3342, 937-9057 к менеджерам отдела продаж АРМО-Системы, являющейся официальным российским дистрибьютором оборудования компании FAAC, либо в региональные офисы АРМО.
Привод для распашных ворот
На текущий момент любой привод для распашных ворот – электрический, превалирующее большинство приводов распашных ворот электромеханические на базе электродвигателей и редукторов или мотор-редукторов, ограниченное число приводов – электрогидравлические с электронасосом и гидравлическим цилиндром. По типу передачи тягового усилия от редуктора к связи с полотном ворот различают линейный и рычажный привод для распашных ворот, по пространственному расположению приводного механизма – привод для распашных ворот открытой и скрытой установки (подземный).
На российский рынок автоматики для воротных систем привод для распашных ворот поставляют зарубежные и российские производители, высший эшелон оборудования по качеству, надежности и долговечности, а также многовариантности ассортимента формируют приводы распашных ворот немецкого холдинга Hormann-Gruppe, итальянских компаний Roger Technology S.p.A., NICE S.p.A., CAME Group, FAAC Group и Somfy Group с головным офисом в Париже и владеющая холдингом BFT, а также GeniusS.p.A., Automatismi BENINCA S.p.A, немецкая Marantec Antriebs- und Steuerungstechnik Gmb H&Co. KG и Chamberlain Group, Inc из США (бренд Lift Master®), сертифицирующие свою продукцию в независимых органах сертификации ЕС с мировой известностью – Prufinstitut Velbert (PIV) и ift Rosenheim GmbH.
Среди отечественных производителей наиболее известны приводы распашных ворот российско-китайского производства торговых марок/брендов Bytec и DoorHan, причем привод для распашных ворот Bytec, не уступая по качеству приводам DoorHan отличается разумной, технико-экономически обоснованной ценой.
Линейный привод для распашных ворот – червячный или цилиндро-червячный мотор-редуктор в компактном блоке. «Узким» местом линейных приводов для распашных ворот являются связи привода в кронштейнах на опорном столбе и створке, а также связи силовой передачи редуктора (мотор-редуктора) – опорной гайки на выходном валу-червяке, которая у ведущих производителей изготавливается из специально обработанного бронзового сплава, а в некачественных приводах – из жесткого полимера.
Рычажный привод для распашных ворот, в том числе скрытой подземной установки чаще всего базируется на цилиндро-червячных, иногда планетарно-червячных редукторах или мотор-редукторах. «Узким» местом рычажных приводов считают связи и элементы складывающейся тяги – рычага, испытывающего максимальные нагрузки при пуске/останове привода, большом ветровом подпоре, механических нагрузках на полотно и т.д.
В этой связи представляют особый интерес рычажные приводы скрытой (подземной) установки Roger Technology серии h31, в которых силовой рычаг вместе с мотор-редуктором закреплен одной стороной на опоре корпуса, а другой –стороной фиксируется и обкатывается по сегменту зубчатого колеса, что существенно снижает изгибные напряжения и повышает надежность привода при эксплуатации.
Линейный привод для распашных ворот.
В превалирующем большинстве представленных моделей линейный привод для распашных ворот базируется на червячных или цилиндро-червячных мотор-редукторах с соосным или перпендикулярным расположением осей вала двигателя и выходного червячного вала редуктора. Наличие червячной передачи позволяет исполнять привод для распашных ворот самотормозящимся и необратимым (нереверсивным).
Справка: Различают статическое и динамическое самоторможение, зависящие от передаточного числа редуктора (мотор-редуктора), чистоты обработки элементов передачи, качества и вязкости смазки, частоты вращения быстроходного (входного) вала (в мотор-редукторах линейных приводов распашных ворот – ротора или якоря двигателя, концевая часть которого является червяком). При статическом самоторможении при остановке червяка происходит остановка связанного с ним червячного колеса, но возможен разгон червячного колеса под действием толчков и вибраций со стороны выходного вала. При динамическом самоторможении остановка червяка приводит к полному стопу червячного колеса. В целом статическое самоторможение характерно для червяка с наклоном зубьев в пределах 1–8°, а динамическое самоторможение – с наклоном зубьев 1–3°.
Обратимость и необратимость редуктора или мотор-редуктора определяет возможность разгона червячного колеса через выходной вал (или вращения входного вала путем крутящего момента на выходном валу). Технически некорректно для обозначения обратимости и необратимости редуктора (мотор-редуктора) использовать термины реверсивность и нереверсивность, поскольку редукторы и мотор-редукторы при комплектации реверсивным двигателем могут изменять направление вращения выходного вала, т.е. являются реверсивными. Привод для распашных ворот с необратимым редуктором (мотор-редуктором) позволяет открыть/закрыть ворота вручную только при разблокировке червячной пары, ворота с обратимым приводом открываются/закрываются путем приложения больших усилий к полотну, связанному тягами с выходным валом редуктора (мотор-редуктора).
Разблокировка привода для распашных ворот Bytec.
Обратимость/необратимость редуктора (мотор-редуктора) привода для распашных ворот по факту аналогична наличию/отсутствию эффекта самоторможения, зависит от угла наклона зубьев червяка, чистоты обработки элементов передачи, качества и вязкости смазки, но в основном определяется по передаточному числу и/или статическому (ηs) и динамическому (ηd) коэффициенту полезного действия редуктора (мотор-редуктора):
P1= T2·n2/(9550·ηd(ηs)), где Р1 – мощность электродвигателя и Т2 – крутящий момент на выходном валу.
Червячные отдноступенчатые, двухступенчатые червячные и цилиндро-червячные редукторы (мотор-редукторы) полностью обратимы при передаточных числах до I = 28, статически необратимы и динамически обратимы при передаточных числах более 40.
Статическая и динамическая обратимость/необратимость
в зависимости от статического и динамического КПД редуктора (мотор-редуктора).
| Динамический КПД — ηd | Динамическая обратимость/необратимость |
|---|---|
| ηd> 0,6 | Динамическая обратимость |
| ηd = 0,5-0,6 | Переменная динамическая обратимость |
| ηd = 0,4-0,5 | Стабильная динамическая необратимость |
| ηd < 0,4 | Динамическая необратимость |
| Статический КПД — ηs | Статическая обратимость и необратимость |
| ηs > 0,55 | Статическая обратимость |
| ηs = 0,5-0,55 | Переменная статическая обратимость |
| ηs <0,5 | Статическая необратимость |
Выбор линейного привода для распашных ворот.
Линейный привод для распашных ворот при возвратно-поступательном движении опорной гайки по выходному валу-червяку создает вращающий момент створки вокруг оси, проходящей через петлевые устройства с радиусом R, равным расстоянию от оси до соединения тяги с закрепленным на створке кронштейном (см. рис. ниже) Мвр = F·R·sinα, где Ω – угол между вектором силы и рычагом, которым служит участок полотна ворот от петель до кронштейна.
Справка: Минимальный вращающий момент из-за минимального значения sinα линейный привод для распашных ворот создает в крайнем закрытом положении створки, большее значение момента в крайнем открытом положении створки, а на промежутке сегмента открывания/закрывания sinα и Мвр увеличиваются.
Если принять, что размер Е сравним с С и равен 90 – 100 мм (линейные приводы распашных ворот Roger Technology, линейные приводы Bytec), то sinα будет равен отношению длины кронштейна на опоре к общей длине привода L
sinα = (В – С)/L
Радиус R можно найти из прямоугольного треугольника, образованного кронштейном на створке, полотном створки и R, приняв, что кронштейн размещен на расстоянии Z м от оси петель ворот R2 =E2 + Z2
Пример В = 0.2 м, С и Е 0.1 м, L 900 мм или 0.9 м, Z = 1 м, тогда:
- sinα = 0.1/0.9 = 0.11;
- R2 = (0.1)2 + 1 или R = 1.005 – 1 м;
- Мвр = F·R·sinα = 0.11·Fн·м.
Для функционирования в предельных условиях линейный привод для распашных ворот должен формировать вращающий момент, превосходящий момент сопротивления вращению створки Мсопр — сумму момента сил инерции створки Ми и момента сил ветровой нагрузки Мв (подпора или отсоса) (моментом трения в подшипниках петель пренебрегаем, момент силы тяжести в горизонтальной плоскости равен нулю).
Примем:
- створка ворот щитового типа со сплошным (глухим) заполнением высотой и длиной по 2 м с общим весом 100 кг;
- время открывания створки линейным приводом на угол 90 градусов 20 секунд, т.е. угловая скорость полного открывания на угол 90 градусов или 1.57 радиан w = 1.57/20 = 0.08 рад/сек
Тогда:
- момент инерции створки (в вертикальной плоскости, как стержня с осью вращения, проходящей через его конец) J = 1/3 m·l2, где m – масса створки, l – длина, или J = 1/3·100·1 = 33.3 кг·м²;
- момент сил инерции Ми=J·w/t, где J — момент инерции створки (кг·м²), w — угловая скорость движения створки (1/сек или рад/сек), t — время динамического режима (полного открывания створки на угол 90 градусов) или Ми = 33.3·0.08/20 = 0.13 кг·м²/c² = 0.13 н·м.
Значит в безветренную погоду привод распашных ворот должен обеспечивать усилие F>Ми/0.11 = 0.13/0.11 = 1.2 Н.
При силе ветра 2 м/сек (умеренный) и до 17 м/сек (сильный) ветровой подпор/отсос формирует момент силы, равнодействующая которой приложена в центре полотна на расстоянии L = 1 м от петель и численно равнаполовине произведения ветровой нагрузки на площадь створки Мв = 1/2 (W·S)·L = 1/2 (W·2·2)·1 = 2 W.
Ветровое давление W =0,43·v·v, что составляет:
- W = 0,43·4 = 0.86 Па при силе ветра 2 м/сек (умеренный), тогда Мв = 1.72 н·м;
- W = 0,43·289 = 124 при сильном ветре 17 м/сек, тогда Мв = 248н·м.
Тогда привод распашных ворот должен обеспечивать усилие:
- при умеренном ветре скорости 2 м/сек F >(Ми + Мв)/0.11 = (1.72 + 0.13)/0.11 = 16.6 Н;
- при сильном ветре скорости 17 м/секF > (Ми + Мв)/0.11 = (248 + 0.13)/0.11 = 2255 Н.
Важно: Использование в створке ворот решетчатых элементов, «прозрачных» для ветра, в разы снижает ветровое давление, изготовление решетчатой створки уменьшает ветровую нагрузку на порядок. Т.е. при сильном ветре скорости 17 м/сек для решетчатых створок привод распашных ворот должен обеспечивать усилие всего 225 Н.
Предельная расчетная ветровая нагрузка согласно СНиП 2.01.07 (по предельным состояниям):
W=Wm+Wp, где:
- Wm — значение средней составляющей ветровой нагрузки;
- Wp — значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки.
Wm — значение средней составляющей ветровой нагрузки равно произведению расчетного значения ветрового давления Wо, коэффициента коррекции ветрового давления в зависимости от высоты К и аэродинамического коэффициента С
Wm = Wо·К·С
Расчетное значение ветрового давления Wо определяется по таблице в зависимости от ветрового района Российской Федерации.
| Ветровой район | Ia | I | II | III | IV | V | VI | VII |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Wо, Па | 240 | 320 | 420 | 530 | 670 | 840 | 1000 | 1200 |
Коэффициент коррекции ветрового давления в зависимости от высоты К для открытых пространств (тип местности А), городских территорий с препятствиями более 10 м высотой (тип местности В) и городских районов плотной застройки со зданиями высотой более 25 м (тип местности С) для сооружений, в том числе ворот высотой до 5 м равен 0.75, 0.5 и 0.4 соответственно.
Аэродинамический коэффициент С для отдельно стоящих плоских сплошных конструкций на земле зависит от соотношения длины конструкции к ее высоте и определяется по таблице (см. ниже).
| Тип конструкции | А | В | С | D |
|---|---|---|---|---|
| Коэффициент С | 2.1 | 1.8 | 1.4 | 1.2 |
Wp — значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки равно (упрощенно) произведению значения средней составляющей ветровой нагрузки Wm, коэффициента пульсации давления ветра Ze и коэффициента пространственной корреляции пульсаций давления ветра V (для ворот, высота которых меньше 3 м и менее коэффициентом ξ в СНиП можно пренебречь).
Wp = Wm·Ze·V
Коэффициента пульсации давления ветра Ze для высоты 5 и менее метров равен для местностей типа А, В и С 0.85, 1.22, и 1.78 соответственно.
Коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра V для прямоугольных поверхностей длины до 5 м и высоты от 0.1 до 5 м находится в интервале от 0.95 до 0.89 соответственно (среднее значение 0.93).
Тогда для:
- городских районов Москвы (ветровой район I, тип местности С) и ворот со створками длиной до двух высот (тип конструкции В)
Wm = Wо·К·С = 320·0.4·1.8 = 230.4 Па
Wp = Wm·Ze·V = 230.4·1.78·0.93 = 380.9 Па
W=Wm+Wp = 230.4 + 380.9 = 611.3 Па, что соответствует скорости ветра V2 = W/0.43 или V = 37.7 м/сек (ураган)
- пригорода Москвы (ветровой район I, тип местности В) и ворот со створками длиной до двух высот (тип конструкции В)
Wm = Wо·К·С = 320·0.5·1.8 = 288 Па
Wp = Wm·Ze·V = 288·1.22·0.93 = 326.8 Па
W=Wm+Wp = 288 + 326.8 = 614.8 Па, что соответствует скорости ветра V2 = W/0.43 или V = 37.8 м/сек (ураган)
Ветровой подпор/отсос формирует момент силы, равнодействующая которой приложена в центре полотна на расстоянии L = 1 м от петель и численно равна половине произведения ветровой нагрузки на площадь створки Мв = 1/2 (W·S)·L = 1/2 (W·2·2)·1 = 2 W, т.е. для:
- городских районов Москвы Мв = 2·611.3 = 1223 н·м,
- пригорода Москвы Мв = 2·614.8 = 1230 н·м
Это значит, что при штормовых порывах ветра максимальной силы во время сильного шторма или урагана со скоростью ветра около 38 м/сек и направлении ветра, перпендикулярном плоскости створки и препятствующим открыванию/закрыванию створки тяговое усилие привода должно быть на три порядка больше, чем в безветренную погоду и не соответствует возможностям линейных приводов распашных ворот.
Драйверы изолированного затвора
— что, почему и как?
Аннотация
БТИЗ / силовой полевой МОП-транзистор — это управляемое напряжением устройство, которое используется в качестве переключающего элемента в цепях питания и приводах двигателей, среди других систем. Шлюз — это электрически изолированный управляющий терминал для каждого устройства. Другими выводами полевого МОП-транзистора являются исток и сток, а для IGBT они называются коллектором и эмиттером. Для работы MOSFET / IGBT обычно необходимо подавать напряжение на затвор относительно источника / эмиттера устройства.Специальные драйверы используются для подачи напряжения и подачи управляющего тока на затвор силового устройства. В этой статье обсуждается, что это за драйверы затвора, зачем они нужны и как определяются их основные параметры, такие как синхронизация, мощность привода и изоляция.
Потребность в драйвере ворот
Структура IGBT / силового MOSFET такова, что затвор образует нелинейный конденсатор. Зарядка конденсатора затвора включает устройство питания и позволяет току течь между его выводами стока и истока, при разрядке устройство выключается, и большое напряжение может затем блокироваться на выводах стока и истока.Минимальное напряжение, когда конденсатор затвора заряжен и устройство может почти проводить, является пороговым напряжением (V TH ). Для работы IGBT / силового полевого МОП-транзистора в качестве переключателя между затвором и выводами истока / эмиттера должно быть подано напряжение, достаточно большее, чем V TH .
Рассмотрим цифровую логическую систему с микроконтроллером, который может выводить сигнал ШИМ от 0 В до 5 В на один из своих выводов ввода / вывода. Этого ШИМ будет недостаточно для полного включения силового устройства, используемого в энергосистемах, поскольку его повышающее напряжение обычно превышает стандартное логическое напряжение CMOS / TTL.Таким образом, необходим интерфейс между логической схемой / схемой управления и устройством большой мощности. Это может быть реализовано путем управления n-канальным MOSFET логического уровня, который, в свою очередь, может управлять силовым MOSFET, как показано на рисунке 1a.
Рис. 1. Силовой полевой МОП-транзистор с инвертированной логикой.
Как показано на рисунке 1a, когда IO 1 отправляет сигнал низкого уровня, V GSQ1
Ключевые параметры драйвера затвора
Сила привода:
Проблема обеспечения соответствующего напряжения затвора решается с помощью драйвера затвора, который выполняет работу по сдвигу уровня.Затворный конденсатор не может мгновенно изменять свое напряжение. Таким образом, силовой полевой транзистор или IGBT имеет ненулевой конечный интервал переключения. Во время переключения устройство может находиться в состоянии высокого тока и напряжения, что приводит к рассеиванию мощности в виде тепла. Таким образом, переход из одного состояния в другое должен быть быстрым, чтобы минимизировать время переключения. Для этого необходим высокий переходный ток для быстрой зарядки и разрядки конденсатора затвора.
Рисунок. 2. MOSFET включает переход без драйвера затвора
Драйвер, который может подавать / потреблять более высокий ток затвора в течение более длительного периода времени, обеспечивает меньшее время переключения и, таким образом, меньшие потери мощности переключения в транзисторе, который он управляет.
Рис. 3. MOSFET включает переход с драйвером затвора.
Номинальный ток источника и стока для контактов ввода / вывода микроконтроллера обычно составляет до десятков миллиампер, тогда как драйверы затвора могут обеспечивать гораздо более высокий ток. На рисунке 2 наблюдается длительный интервал переключения, когда силовой полевой МОП-транзистор приводится в действие выводом ввода-вывода микроконтроллера при максимальном номинальном токе источника. Как видно на рис. 3, время перехода значительно сокращается при использовании изолированного драйвера затвора ADuM4121, который обеспечивает гораздо более высокий ток возбуждения, чем вывод ввода-вывода микроконтроллера и управляет тем же мощным полевым МОП-транзистором.Во многих случаях управление более мощным MOSFET / IGBT напрямую с микроконтроллером может привести к перегреву и повреждению системы управления из-за возможного перетягивания тока в цифровой цепи. Драйвер затвора с более высокой пропускной способностью обеспечивает быстрое переключение со временем нарастания и спада в несколько наносекунд. Это снижает потери мощности при переключении и приводит к более эффективной системе. Следовательно, ток возбуждения обычно считается важным показателем при выборе драйверов затвора.
Номинальному току возбуждения соответствует сопротивление в открытом состоянии сток-исток (R DS (ON) ) драйвера затвора.Хотя в идеале значение R DS (ON) должно быть равно нулю для MOSFET, когда он полностью включен, оно обычно находится в диапазоне нескольких Ом из-за его физической структуры. При этом учитывается общее последовательное сопротивление на пути прохождения тока от стока к истоку.
R DS (ON) — это истинная основа для максимальной номинальной силы возбуждения драйвера затвора, поскольку он ограничивает ток затвора, который может быть обеспечен драйвером. R DS (ON) внутренних переключателей определяет ток потребителя и источника, но внешние последовательные резисторы используются для уменьшения тока возбуждения и, таким образом, влияют на скорость фронтов.Как видно на рисунке 4, активное сопротивление на стороне высокого напряжения и внешний последовательный резистор R EXT образуют резистор затвора в пути зарядки, а сопротивление на стороне низкого уровня с R EXT образует резистор затвора на пути разряда. .
Рис. 4. Модель RC-цепи для драйвера затвора с выходным каскадом MOSFET и силовым устройством в качестве конденсатора.
R DS (ON) также напрямую влияет на внутреннюю рассеиваемую мощность драйвера. Для определенного тока привода меньшее значение R DS (ON) позволяет использовать более высокое R EXT .Поскольку рассеиваемая мощность распределяется между R EXT и R DS (ON) , , более высокое значение R EXT означает, что больше мощности рассеивается вне драйвера. Следовательно, для повышения эффективности системы и ослабления любых требований терморегулирования в драйвере более низкое значение R DS (ON) является предпочтительным для данной площади кристалла и размера ИС.
Рис. 5. Драйверы затвора ADuM4120 и временные осциллограммы.
Время:
Параметры синхронизации драйвера затвораважны для оценки его производительности.Общая спецификация синхронизации для всех драйверов затвора, включая ADuM4120, показанная на рисунке 5, — это задержка распространения (t D ) драйвера, которая определяется как время, необходимое входному фронту для распространения на выход. Как показано на фиг. 5, задержка нарастания распространения (t DLH ) может быть определена как время между возрастанием фронта входного сигнала выше верхнего порогового значения входа (V IH ) до выхода выхода, превышающего 10% от его конечного значения. Точно так же задержка распространения (t DHL ) может быть указана как время от падения входного фронта ниже входного нижнего порога V IL до временного выхода ниже 90% своего высокого уровня.Задержка распространения для перехода выхода может быть разной для переднего и заднего фронта.
На рисунке 5 также показаны времена нарастания и спада сигнала. На эти частоты фронтов влияет ток возбуждения, который может выдать деталь, но они также зависят от приводимой нагрузки и не учитываются при вычислении задержки распространения. Другой параметр синхронизации — это искажение ширины импульса, которое представляет собой разницу между задержкой нарастания и спада распространения в одной и той же части. Таким образом, широтно-импульсное искажение (PWD) = | t DLH — t DHL |.
Из-за несоответствия между транзисторами в разных частях задержка распространения на двух частях никогда не будет одинаковой. Это приводит к перекосу задержки распространения (t SKEW ), который определяется как разница во времени между выходными переходами на двух разных частях при реагировании на один и тот же вход в одних и тех же рабочих условиях. Как видно на рисунке 5, асимметрия задержки распространения определяется как межчастичная. Для частей, которые имеют более одного выходного канала, эта спецификация сформулирована таким же образом, но отмечена как межканальный перекос.Смещение задержки распространения обычно не может быть учтено в цепи управления.
На рис. 6 показана типичная установка драйверов затвора ADuM4121, используемых с силовыми MOSFET в полумостовой конфигурации для источников питания и приводов двигателей. В такой конфигурации, если одновременно включены Q 1 и Q 2 , существует вероятность прострела из-за короткого замыкания клемм питания и заземления. Это может привести к необратимому повреждению переключателей и даже цепи управления. Чтобы избежать сквозного пробоя, в систему необходимо ввести мертвое время, чтобы значительно снизить вероятность одновременного включения обоих переключателей.В течение интервала мертвого времени стробирующий сигнал к обоим переключателям низкий и, таким образом, переключатели идеально находятся в выключенном состоянии. Если перекос задержки распространения меньше, требуемое мертвое время меньше и управление становится более предсказуемым. Более низкий перекос и меньшее мертвое время обеспечивают более плавную и эффективную работу системы.
Временные характеристики важны, так как они влияют на скорость работы переключателя питания. Понимание этих параметров приводит к более простой и точной конструкции схемы управления.
Изоляция:
Это электрическое разделение между различными функциональными цепями в системе, при котором между ними нет прямого проводящего пути. Это позволяет отдельным цепям иметь разные потенциалы заземления. Сигнал и / или мощность могут по-прежнему проходить между изолированными цепями с использованием индуктивных, емкостных или оптических методов. Для системы с драйверами ворот изоляция может быть необходима для функциональных целей, а также может быть требованием безопасности. На рисунке 6 мы могли бы иметь V BUS на сотни вольт с током в десятки ампер, проходящим через Q 1 или Q 2 в данный момент времени.В случае какой-либо неисправности в этой системе, если повреждение ограничивается электронными компонентами, тогда защитная изоляция может не потребоваться, но гальваническая развязка является обязательным требованием между стороной высокого напряжения и цепью управления низкого напряжения, если на стороне вмешательства человека сторона управления. Он обеспечивает защиту от любых неисправностей на стороне высокого напряжения, поскольку изолирующий барьер блокирует доступ электроэнергии к пользователю, несмотря на повреждение или отказ компонентов.
Рис. 6. Изоляционные барьеры в полумостовой установке с изолированными драйверами затвора ADuM4121
Изоляция предписана регулирующими органами и агентствами по сертификации безопасности для предотвращения опасности поражения электрическим током.Он также защищает низковольтную электронику от любого повреждения из-за неисправностей на стороне высокой мощности. Есть разные способы описать безопасную изоляцию, но на фундаментальном уровне все они относятся к напряжению, при котором изолирующий барьер выходит из строя. Это номинальное напряжение обычно дается на протяжении всего срока службы драйвера, а также для переходных процессов напряжения определенной продолжительности и профиля. Эти уровни напряжения также соответствуют физическим размерам микросхемы драйвера и минимальному расстоянию между контактами через изолирующий барьер.
Помимо соображений безопасности, изоляция также может иметь важное значение для правильной работы системы. На рисунке 6 показана полумостовая топология, обычно используемая в схемах привода двигателя, где в данный момент времени включен только один переключатель. На стороне высокой мощности исток транзистора Q 2 нижней стороны заземлен. Напряжение затвор-исток Q 2 (V GSQ2 ), таким образом, напрямую связано с землей, и конструкция схемы возбуждения относительно проста. Это не относится к транзистору Q 1 верхнего плеча, поскольку его источником является коммутационный узел, который подтягивается либо к напряжению шины, либо к земле, в зависимости от того, какой переключатель включен.Чтобы включить Q 1 , необходимо подать положительное напряжение затвор-исток (V GSQ1 ), которое превышает его пороговое напряжение. Таким образом, напряжение затвора Q 1 будет выше, чем V BUS , когда он находится во включенном состоянии, когда источник подключается к V BUS . Если схема управления не имеет изоляции для заземления, для управления Q 1 потребуется напряжение, превышающее V BUS . Это громоздкое решение, которое непрактично для эффективной системы.Таким образом, требуются управляющие сигналы, которые сдвинуты по уровню и относятся к истоку транзистора верхнего плеча. Это называется функциональной изоляцией и может быть реализовано с помощью изолированного драйвера затвора, такого как ADuM4223.
Помехоустойчивость:
Драйверы затвораиспользуются в промышленных средах, которые по своей природе имеют множество источников шума. Шум может повредить данные и сделать систему ненадежной, что приведет к снижению производительности. Таким образом, драйверы затвора должны иметь хорошую помехоустойчивость для обеспечения целостности данных.Помехоустойчивость зависит от того, насколько хорошо драйвер отклоняет электромагнитные помехи (EMI) или радиочастотный шум и синфазные переходные процессы.
EMI — это любые электрические помехи или магнитные помехи, которые нарушают ожидаемую работу электронного устройства. Электромагнитные помехи, влияющие на драйверы затворов, являются результатом высокочастотных схем переключения и в основном создаются из-за магнитного поля от крупных промышленных двигателей. EMI могут излучаться или проводиться и могут передаваться в другие близлежащие цепи. Следовательно, невосприимчивость к электромагнитным помехам или помехоустойчивость к радиочастотам — это показатель, который относится к способности драйвера затвора отклонять электромагнитные помехи и поддерживать надежную работу без ошибок.Высокая устойчивость к электромагнитным помехам позволяет использовать драйверы в непосредственной близости от крупных двигателей без каких-либо сбоев в передаче данных.
Как видно на рисунке 6, предполагается, что изолирующий барьер будет обеспечивать изоляцию высокого напряжения между землями при различных потенциалах. Но высокочастотное переключение приводит к коротким фронтам переходов напряжения на вторичной стороне. Эти быстрые переходные процессы связаны от одной стороны к другой из-за паразитной емкости между границей изоляции, что может привести к повреждению данных.Это может быть в форме внесения джиттера в сигнал управления затвором или полного инвертирования сигнала, что в некоторых случаях приводит к снижению эффективности или даже проступку. Таким образом, определяющим показателем для драйверов затвора является невосприимчивость к синфазным переходным процессам (CMTI), которая количественно описывает способность изолированного драйвера затвора отклонять большие синфазные переходные процессы между его входом и выходом. Устойчивость драйвера должна быть высокой, если скорость нарастания в системе высока. Таким образом, числа CMTI особенно важны при работе на высоких частотах и больших напряжениях на шине.
Заключение
Эта статья предназначена для введения в драйверы затвора, и, таким образом, параметры, обсужденные до сих пор, не составляют исчерпывающий список в отношении спецификаций изолированных драйверов затвора. Существуют и другие параметры драйвера, такие как напряжение питания, допустимая температура, распиновка и т. Д., Которые часто рассматриваются, как и для любой электронной части. Некоторые драйверы, такие как ADuM4135 и ADuM4136, также включают функции защиты или расширенные механизмы обнаружения или управления.Разнообразие изолированных драйверов затвора, доступных на рынке, требует от разработчика системы понимания всех этих спецификаций и функций, чтобы принять обоснованное решение об использовании соответствующих драйверов в соответствующих приложениях.
Введение в драйверы затворов для силовой электроники: Talema Group
Драйвер затвора — это усилитель мощности, который принимает маломощный вход от микросхемы контроллера и производит соответствующий сильноточный затвор для силового устройства.Поскольку требования к силовой электронике продолжают расти, конструкция и характеристики схемы драйвера затвора становятся все более важными.
Силовые полупроводниковые приборы — это сердце современных систем силовой электроники. В этих системах используется множество закрытых полупроводниковых устройств, таких как обычные транзисторы, полевые транзисторы, BJT, MOSFET, IGBT и другие, в качестве переключающих элементов в импульсных источниках питания (SMPS), универсальных источниках питания (UPS) и приводах двигателей. Развитие современных технологий в силовой электронике в основном следовало за развитием силовых полупроводниковых устройств.
Требования к уровню мощности и частоте коммутации в индустрии силовой электроники растут. Металлооксидный полупроводниковый полевой транзистор (MOSFET) и биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT) — два самых популярных и эффективных полупроводниковых устройства для импульсных источников питания средней и высокой мощности в большинстве приложений.
Затвор полевого МОП-транзистора или IGBT — это электрически изолированный управляющий терминал для каждого устройства. Другие выводы этих устройств — исток и сток или эмиттер и коллектор.Для работы MOSFET / IGBT обычно необходимо подавать напряжение на затвор относительно источника / эмиттера устройства. Чтобы привести эти переключающие устройства в режим проводимости, вывод затвора должен быть положительным по отношению к его источнику / эмиттеру.
На переключение силового устройства влияют паразитные емкости между тремя выводами, т. Е. Затвор-исток (C gs ), затвор-сток (C gd ) и сток-исток (C ds ), которые обычно нелинейны и зависят от напряжения смещения.Зарядка конденсатора затвора включает устройство питания и позволяет току течь между его выводами стока и истока, во время разрядки он выключает устройство, и большое напряжение блокируется на выводах стока и истока.
Напряжение затвора силового устройства не увеличивается, если его входная емкость затвора не заряжена, а силовое устройство не включается, пока его напряжение затвора не достигнет порогового напряжения затвора (V th ). V th силового устройства определяется как минимальное смещение затвора, необходимое для создания пути проводимости между его областями истока и стока.Для работы силового устройства в качестве переключателя между затвором и выводом истока / эмиттера должно быть приложено напряжение, достаточно большее, чем V th .
Драйверы затвора для силовой электроники
В приложениях с высокой мощностью затвор переключателя мощности никогда не может управляться выходом логической ИС (ШИМ-контроллер). Из-за малотоковой способности этих логических выходов зарядка емкости затвора потребует чрезмерного количества времени, скорее всего, больше, чем продолжительность периода переключения.Следовательно, для подачи напряжения и подачи управляющего тока на затвор силового устройства необходимо использовать специальные драйверы . Это может быть схема драйвера, которая может быть реализована в виде специализированных ИС, дискретных транзисторов или трансформаторов. Он также может быть интегрирован в ИС контроллера ШИМ.
Драйвер затвора — это усилитель мощности, который принимает малую мощность на входе от ИС контроллера и производит соответствующий сильноточный привод затвора для силового устройства. Он используется, когда контроллер ШИМ не может обеспечить выходной ток, необходимый для управления емкостью затвора соответствующего силового устройства.
Схема драйвера затвора является неотъемлемой частью систем силовой электроники. Драйверы затвора образуют важный интерфейс между электроникой большой мощности и схемой управления и используются для управления силовыми полупроводниковыми приборами. Выход DC-DC преобразователей или SMPS в основном зависит от поведения схем драйвера затвора, что означает, что если схема драйвера затвора не управляет затвором силового устройства должным образом, выход преобразователя DC-DC не будет соответствовать требования к дизайну.Следовательно, конструкция схемы драйвера затвора имеет решающее значение при проектировании силовых электронных преобразователей.
Типы драйверов ворот
Драйверы низкого уровня — используются для управления переключателями с заземлением (переключатели со стороны низкого уровня).
Драйверы высокого и низкого давления — используются для управления двумя переключателями, соединенными в мостовой схеме (переключатели с нулевым потенциалом и заземлением).
Изоляция драйвера затвора
Цепи привода затворадля силовых инверторов и преобразователей часто требуют гальванической развязки как для функциональных целей, так и для целей безопасности.Изоляция требуется регулирующими органами и агентствами по сертификации безопасности для предотвращения опасности поражения электрическим током. Он также защищает низковольтную электронику от любого повреждения из-за неисправностей в цепи стороны высокого напряжения и от человеческой ошибки на стороне управления. Электрическое разделение между различными функциональными цепями в системе предотвращает прямой путь проводимости между ними и позволяет отдельным цепям иметь разные потенциалы заземления. Сигнал и мощность могут по-прежнему передаваться между изолированными цепями с использованием индуктивных, емкостных или оптических методов.
Многие приложения силовых устройств (например, преобразователи, где требуются высокая плотность мощности и высокий КПД) требуют изолированной схемы управления затвором. Например, в топологиях преобразователя мощности, таких как полумост, полный мост, понижающий, два переключателя вперед и активный фиксатор вперед, есть переключатели высокого уровня и низкого уровня, поскольку драйверы низкого уровня не могут использоваться напрямую для управления верхней мощностью. устройство. Устройства верхнего уровня мощности требуют изолированного драйвера затвора, поскольку источник и эмиттер устройств верхнего уровня не находятся под потенциалом земли (плавающим).
В простой структуре мостовой топологии со схемой управления, как показано здесь, клемма истока переключателя 1 может плавать в любом месте от земли до потенциала шины постоянного тока. Следовательно, для управления переключателями высокого уровня необходимы две вещи:
- Плавающий источник питания — для подачи питания на любую схему, связанную с этим плавающим потенциалом средней точки.
- Переключатель уровня — для передачи управляющего сигнала ШИМ в схему плавающего драйвера.
Методы изоляции
По сути, существует два популярных метода реализации изолированных драйверов затвора: магнитный (с использованием трансформаторов управления затвором) и оптический (с использованием оптрона).В следующих нескольких статьях основное внимание будет уделено технике магнитной развязки, в частности характеристикам и требованиям к конструкции затворных трансформаторов.
Бхувана Мадхайян — инженер-проектировщик в Talema India. Она имеет степень бакалавра электротехники и электроники в университете Анны в Ченнаи и работает практикующим инженером с 2006 года.Бхувана присоединилась к команде Талема в 2007 году.
Просмотреть все сообщения
Сампат Паланиаппан (Sampath Palaniappan) — инженер по дизайну и разработке в Talema India.Он имеет степень бакалавра электроники и техники связи в университете Анны в Ченнаи. Сампатх присоединился к команде Талема в 1994 году.
Просмотреть все сообщения
драйверы затвора Power-MOSFET | Электронный дизайн
Что такое драйвер затвора силового МОП-транзистора?
Это усилитель мощности, который принимает маломощный вход от микросхемы контроллера и обеспечивает соответствующий сильноточный привод затвора для силового полевого МОП-транзистора.Драйвер затвора используется, когда контроллер с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) не может обеспечить выходной ток, необходимый для управления емкостью затвора соответствующего полевого МОП-транзистора. Драйверы затвора могут быть реализованы в виде специализированных ИС, дискретных транзисторов или трансформаторов. Они также могут быть интегрированы в ИС контроллера. Разделение функции управления затвором от ШИМ-контроллера позволяет контроллеру работать более прохладно и быть более стабильным за счет устранения высоких пиковых токов и рассеивания тепла, необходимых для управления силовым полевым МОП-транзистором на очень высоких частотах.
Какая модель схемы для драйвера затвора и силового полевого МОП-транзистора?
На рисунке 1 показана упрощенная модель, включая паразитные компоненты, которые влияют на высокоскоростное переключение, емкость затвор-исток (CGS), емкость затвор-сток (CGD) и емкость сток-исток (CDS). Значения индуктивности истока (LS) и индуктивности стока (LD) зависят от корпуса полевого МОП-транзистора. Другой паразитный компонент — это RG, сопротивление, связанное с распределением стробирующего сигнала внутри полевого МОП-транзистора, которое влияет на время переключения.
Каковы основные соображения при проектировании драйвера затвора?
Важным атрибутом драйвера затвора является его способность обеспечивать достаточный ток возбуждения для быстрого прохождения через область плато Миллера при переключении силового МОП-транзистора. Этот интервал возникает, когда транзистор включается или выключается, а напряжение на его паразитном конденсаторе затвор-сток (CGD) заряжается или разряжается драйвером затвора. На рисунке 2 показан общий заряд затвора как функция напряжения управления затвором силового полевого МОП-транзистора.Общий заряд затвора (QG) — это то, сколько должно быть подано на затвор MOSFET для достижения полного включения. Обычно указывается в нанокулонах (нКл).
Щелкните здесь, чтобы загрузить PDF-версию всей статьи.
ДрайверыGate — Результаты поиска продуктов | ROHM Полупроводник
Выбор драйвера затвора — ключ к обеспечению эффективной и безопасной работы силовых устройств.
Rohm предлагает широкий спектр оценочных плат для ускорения оценки с помощью устройства питания на продукции клиентов.
Оценочные платы очень компактны, заказчик может заменить существующий драйвер затвора на изделиях заказчика для оценки.
Одноканальный драйвер затвора предлагает две оценочные платы, 1-канального типа и 2-канального типа, которые подходят для полумостовой топологии.
Кроме того, Rohm предлагает модели SPICE для драйвера ворот.
Пример использования
Пример замены ИС драйвера затвора на плате приложений
Rohm предлагает простую замену микросхем драйвера затвора с платы приложений заказчика.
Это сложная работа по замене микросхем драйвера затвора, которые представляют собой различные пакеты или назначения контактов.
Внешние клеммы оценочных плат Rohm Gate Driver подходят для любых прикладных плат заказчика.
В соответствии с резисторами затвора, заказчик может легко заменить на оценочной плате драйвера затвора Rohm.
Компактный размер платы также подходит для многоканальной прикладной платы.
с гальванической развязкой [напряжение изоляции: 3,75 кВ среднеквадр.]
(Примечание 1) Максимальное напряжение привода затвора защищено защитой от перенапряжения
EVK (Оценочная плата)
Серия EVK с гальванической развязкойпредназначена для использования в качестве базовой изоляции не только для простой 1-канальной, но и для 2-канальной топологии полумоста.
1-канальная плата драйвера затвора гальванической развязки (1 шт.)
Руководство пользователя2-канальная плата драйвера затвора с гальванической развязкой (2 шт.)
Руководство пользователяИС драйвера затвора
Компактность при длине пути утечки 8 мм
- 1-канальный драйвер затвора
- Маленький корпус: 3,5 мм x 10,2 мм x 1,9 мм
- Основная изоляция
- Встроенный зажим Миллера
- Время задержки ввода / вывода: 65 нс (макс.)
- Два логических входных сигнала (INA, INB): предотвращение неожиданного высокого выходного сигнала затвора из-за любого шумного входа.
- Напряжение управляющего сигнала (Примечание 2) ： VINH: 2,0 В или выше / VINL: 0,8 В или ниже
(Примечание 2): Напряжение источника питания (VCC1) составляет от 4,5 до 5,5 В независимо от напряжений управляющих сигналов.
Таблица истинности
| INA (вход) | INB (вход) | ВЫХ (Выход) |
|---|---|---|
| L | H | L |
| H | L | H |
| L | L | L |
| H | H | L |
Драйвер высокого и низкого напряжения, 1200 В
(Примечание 3) Напряжение источника питания составляет от 10 до 24 В относительно земли со стороны низкого напряжения и со стороны входа.
EVK (Оценочная плата)
Простая замена драйвера ворот для приложения заказчика.
Руководство пользователяИС драйвера затвора
- Время включения / выключения: 75 нс (макс.)
- Три логических входных сигнала (EN, INA, INB): предотвращение одновременного высокого уровня между выходами затвора на стороне высокого и низкого уровня из-за любого шумного входа.
- Упаковка: 6,50 мм x 8,10 мм x 2,01 мм
- Встроенный зажим Миллера [BM60212FV-C]
- Напряжение управляющего сигнала (Примечание 4) ： VINH: 2.0 В или выше / VINL: 0,8 В или ниже
- Напряжение привода затвора ： от 10 до 24 В
- Ток привода затвора ： 3A
(Примечание 4) Напряжение источника питания (VCCB) составляет от 10 до 24 В независимо от сигнала управления.
Таблица истинности
| ENA (вход) | INA (вход) | INB (вход) | OUTA (выход) | OUTB (выход) |
|---|---|---|---|---|
| L | Х | Х | L | L |
| H | L | L | L | L |
| H | L | H | L | H |
| H | H | L | H | L |
| H | H | H | L | L |
Gate: типы, функции, приложения
Драйверы затвора— это электронные схемы, которые применяют правильные уровни мощности к металлооксидным полевым транзисторам (MOSFET) и биполярным транзисторам с изолированным затвором (IGBT).С силовыми полевыми МОП-транзисторами драйверы затвора могут быть реализованы в виде трансформаторов, дискретных транзисторов или специализированных интегральных схем (ИС).
Они также могут быть интегрированы в микросхемы контроллеров. Разделение функции управления затвором контроллеров, использующих широтно-импульсную модуляцию (ШИМ), улучшает стабильность контроллера за счет устранения высоких пиковых токов и рассеивания тепла, необходимых для управления силовыми полевыми МОП-транзисторами на очень высоких частотах.
С IGBT драйверы затвора служат в качестве развязывающих усилителей и часто обеспечивают защиту от короткого замыкания.Из-за изолированных затворов IGBT требует непрерывной цепи затвора для поддержания тока затвора.
Типы драйверов
Существует четыре основных типа драйверов затвора. Драйверы затвора верхнего плеча используются для управления силовыми MOSFET или IGBT, которые подключены к положительному источнику питания, а не заземлены (плавающие). И наоборот, драйверы затвора нижнего плеча используются для управления силовыми MOSFET и IGBT, которые подключены к отрицательному источнику питания.
Драйверы с двумя затворами или полумостовыми затворами имеют затвор как с нижней, так и с верхней стороны.Трехфазные драйверы получили свое название от того факта, что они используются в трехфазных приложениях. Эти драйверы имеют три независимых выходных канала с опорным сигналом для нижнего и верхнего плеча. Обычно драйверы затвора имеют 1, 2 или 4 выходных канала. Их выходное напряжение может быть инвертированным или неинвертированным.
Технические характеристики
Выходное напряжение
Пиковый выходной ток
Напряжение питания
Время нарастания
Время падения
Задержка распространения
Рассеиваемая мощность
Частота переключения
Рабочая температура
Время нарастания — это время, необходимое для увеличения выходного напряжения с 10% до 90% от максимального.И наоборот, время спада — это время, необходимое для снижения выходного напряжения с 90% до 10% от максимального.
Характеристики
Порог входа
Встроенная защита
Контроль запаздывания
Внутренний регламент
Входные пороги состоят из транзисторно-транзисторной логики (TTL), комплементарного металлооксидного полупроводника (CMOS), широтно-импульсной модуляции и комбинаций, таких как TTL / CMOS и TTL / PWM.Встроенные типы защиты включают защиту от перенапряжения (OVP), защиту от перенапряжения (OVPC), блокировку при пониженном напряжении (UVLO), тепловое отключение (TSD) и защиту от сверхтока (OCP). Контроль мертвого времени устраняет сквозные токи. Внутреннее регулирование контролирует уровень выходного напряжения.
Варианты упаковки
Шаровая сетка (BGA)
Пакет микросхем (CSP)
Четырехместный плоский корпус (QFP)
Пакет малых набросков (СОП)
Одинарный линейный пакет (SIP)
Двухрядный корпус (DIP).
Также доступны решетчатый массив с мелким шагом (FLGA) и SC-70, один из самых маленьких корпусов ИС. Методы упаковки для приводов ворот включают катушки с лентой, тубы, бестарные упаковки и лотки или направляющие. Уровни проверки, такие как коммерческий, промышленный и военный, указывают на поддерживаемый температурный диапазон, а также на механические и электрические характеристики. Некоторые перечисленные драйверы затворов все еще находятся в разработке. Остальные находятся в полном производстве. Устройства, выпуск которых прекращен, больше не доступны у производителя, но все еще могут быть найдены в цепочке поставок.
Соответствующие стандарты
SMD 5962-99511 — Микросхема, линейно-цифровая, радиационно-стойкий драйвер двойного инвертирующего МОП-транзистора, монолитный кремний.
SMD 5962-01521 — Микросхема, линейно-цифровая, радиационно-стойкая, неинвертирующий драйвер MOSFET на 9 А, монолитный кремний.
MIL-PRF-28776/7 — Реле, гибридные, подтвержденная надежность, dpdt, низкий уровень до 1,0 ампера (рабочая мощность чувствительной катушки при 25 град. C), клеммный драйвер МОП-транзистора с защитой затвора на стабилитроне (электромеханический выход), подавление диодной катушки и терминалы с 0.100 листов сетки.
Список литературы
Кредиты изображений:
ROHM Semiconductor, USA LLC | Электронные компоненты с 1 источником | Mornsun Power (Производитель)
Сигнал управления затвором — обзор
11.4 Цифровой ШИМ
Выходы цифрового контроллера для источника питания, скорее всего, будут сигналом управления затвором. Поскольку микроконтроллеры и ПЛИС не могут управлять током более 16 мА, необходимо реализовать внешние драйверы затвора, чтобы преобразовать сигнал логического возбуждения в сигнал физического возбуждения (1 А или более источник / приемник) для затвора MOSFET.Эти драйверы затвора должны иметь минимальную задержку, чтобы гарантировать синхронизацию цифрового сигнала с внешней средой.
Как и в обсуждении АЦП, на сигнал управления затвором будет влиять джиттер тактовой частоты. В синхронных схемах все изменения состояния запускаются по фронту системных часов, поэтому, если системные часы испытывают дрожание, то дрожание будет распространяться на производные сигналы. Джиттер тактового сигнала обычно составляет не более нескольких 100 пс. Для источников питания сигналы управления затвором будут находиться в диапазоне 100 с кГц (> 1 мкс).Будет ли дрожание влиять на стробирующий сигнал настолько, чтобы вызывать нежелательные стробирующие сигналы? Нет. Это потому, что джиттер составляет менее одной десятой процента рабочего цикла. Даже для приложений с синхронной коммутацией необходимое мертвое время обычно составляет не менее 50 нс (100 пс +/–). Это значение не приведет к повреждению полевых транзисторов и может считаться шумом в трансмиссии затвора.
Также необходимо понимать физические последствия включения полевого транзистора. Задачей драйвера затвора является подача тока на затвор полевого транзистора для преодоления входной емкости.Чем сильнее ток возбуждения, тем быстрее включается полевой МОП-транзистор, но это ни в коем случае не происходит мгновенно. Обычно период включения силового полевого МОП-транзистора составляет от 10 нс до 50 нс. Сто дополнительных пикосекунд времени включения не окажут существенного влияния на работу полевого транзистора, поскольку за это время на затвор будет подаваться очень небольшой заряд. Следовательно, джиттер не является существенным фактором для цифрового привода MOSFET.
В схемах аналоговой обратной связи сигналы ШИМ генерируются путем сравнения пилообразной формы волны с выходным напряжением усилителя ошибки.Аналогичный процесс происходит в цифровой сфере. Усилитель ошибки — это БИХ-фильтр, описанный ранее, а пилообразный сигнал генерируется счетчиком с переменной скоростью. Цифровые счетчики обладают прекрасным свойством оборачиваться при переполнении. Обратите внимание, что в обсуждении БИХ-фильтра переполнение битов следует избегать любой ценой, но в приложении с пилообразной кривой переполнение битов может использоваться для генерации сигнала. Цифровой счетчик увеличивается с заданной скоростью (на 1 или иначе) за каждый тактовый цикл системы.Когда счетчик достигнет своего максимального значения, следующее приращение вернет его обратно к нулю. В этом случае можно установить только скорость нарастания пилообразного сигнала. Однако что, если пилообразный сигнал должен иметь скорость нарастания и спада, как показано на рисунке 11.10.
Рисунок 11.10. Цифровые пилообразные формы сигналов с рабочим циклом 98% (сплошной), 75% (тире), 50% (точка) и 25% (точка-тире).
В этом приложении счетчик не должен просто циклически повторяться и продолжать увеличиваться, он должен увеличиваться до максимального значения с одной скоростью и уменьшаться до нуля с другой.Цифровые счетчики могут быть настроены на размер шага больше 1; таким образом, в каждом системном тактовом цикле счетчик будет увеличиваться или уменьшаться на установленный размер шага.
Затем создается ШИМ путем сравнения текущего состояния счетчика с выходом IIR. Использование пилообразного сигнала с увеличивающейся скважностью и падающей скважностью может быть полезно для фазового сдвига сигнала ШИМ, давая разработчику возможность выполнять некоторую частотную модуляцию.
В некоторых приложениях с источниками питания управление затвором с ШИМ фиксированной частотой не является оптимальным алгоритмом управления.Для некоторых топологий требуются частотно-модулированные стробирующие сигналы (синхронные приводы затворов) с рабочим циклом 50%. Одним из методов создания алгоритма динамической частотной модуляции в цифровой области является использование NCO (генератора с числовым программным управлением). Унтер-офицеры работают по принципу использования справочной таблицы и фазового шага для циклического просмотра справочной таблицы. Чем больше шаг фазы, тем выше частота (почти как в примере с пилообразным зубом: чем больше размер шага, тем больше скорость нарастания или спада).Таблица поиска хранит 1/4 периода синусоидальной волны (от нуля до π /2). На рисунке 11.11 показана внутренняя архитектура цифрового NCO (MATLAB).
Рисунок 11.11. Архитектура NCO.
Приращение фазы используется для считывания синусоиды из справочной таблицы. Увеличение приращения фазы увеличит выходную частоту (MATLAB).
Приращение фазы и выходная частота связаны уравнением:
ϕ = Fo2NFs
, где F o — желаемая выходная частота, N — разрядность квантования (большее количество бит означает лучшее разрешение) , а F s — скорость передачи данных.Приращение фазы можно динамически изменять, таким образом выводя сигнал с частотной модуляцией. NCO выводит синусоидальный сигнал; затем пользователь может добавить пороговые компараторы (в цифровом виде) для преобразования синусоидальной волны в прямоугольную. Например, если условие:
, если NCO> 0; OUT = 1, если NCO≤0; OUT = 0,
Это сгенерирует 50% прямоугольную волну. Изменяя эти пороги и условия, можно также изменять рабочий цикл, что позволяет разработчику создавать сигналы с изменяющейся частотой и рабочим циклом.Цифровая область позволяет проектировщику создавать алгоритмы, которые было бы трудно реализовать с использованием аналоговых компонентов.
После того, как сигналы управления затвором определены в логике, можно использовать внешние драйверы полевых транзисторов для обеспечения тока и напряжения, необходимых для включения полевых МОП-транзисторов. Для драйверов нижнего уровня можно использовать любой драйвер на полевых транзисторах с небольшой задержкой распространения (<15 нс). Для полевых транзисторов высокого уровня драйвер затвора должен включать в себя схему начальной загрузки, чтобы напряжение затвора полевого транзистора превышало напряжение источника.Для синхронных полевых транзисторов драйвер также должен включать схему предотвращения перекрестной проводимости. Разумеется, разработчик несет ответственность за предотвращение одновременного использования полевых транзисторов как низкого, так и высокого уровня в цифровой логике; тем не менее, для защиты от сбоев и возможных проблем с запуском желательна внешняя цепь защиты от перекоса.
Драйверы ворот
Драйверы трехфазных вентилей
Высокоинтегрированные трехфазные драйверы затвора предназначены для управления 6 N-канальными MOSFET или IGBT в полумостовой конфигурации.Более
Драйверы полумостовых затворов
Полумостовые драйверы затвора — это драйверы высокого напряжения / высокоскоростного затвора, способные управлять N-канальными MOSFET и IGBT. Более
Драйверы ворот высокого / низкого давления
Драйверы затвора со стороны высокого / низкого напряжения рассчитаны на поддержку до 600 В, что позволяет работать с высоковольтными шинами, обычно используемыми в источниках питания и приводах двигателей.Более
Драйверы ворот низкого давления
Драйверы затвора с низкой стороной имеют как инвертирующие, так и неинвертирующие опции. Они рассчитаны на напряжение от 50 до 600 В. Более
Драйверы одноканальных вентилей
Одноканальные драйверы затворов — это высоковольтные / высокоскоростные драйверы затворов, способные управлять одним N-канальным MOSFET или IGBT в конфигурации начальной загрузки.