Новый буклет

Сентябрь 24, 2010

Необходимые элементы надежной работы приводной системы на базе преобразоветелей частоты.

Задача современных приводных систем заключается в обеспечении процесса регулирования скорости вращения в широком диапазоне, а также возможности проведения более «плавного запуска» электромашины. На сегодняшний день самым простым решением данных задач является использование в качестве источника питания инвертора напряжения. Главные проблемы, которые могут возникнуть при использовании преобразовтелей частоы -это негативное влияние преобразователей частоты на питающую сеть. Неуправляемый выпрямитель преобразователя частоты потребляет нелинейный ток загрязняющий сеть электроснабжения высшими гармониками (5, 7, 11 и т.д.). ШИМ-инвертор генерирует широкий спектр частот (150кГц-30 мГц) , что может привести к сбою систем КИП и А, к ускорению процесса старения изоляции, к эрозии подшипников.

Фирма ЭЛХАНД ТРАНСФОРМАТОРЫ предлагает применять магнитные элементы
в виде дросселей или фильтров. На рис. 1 изображены все необходимые для борьбы с вышеописанными проблемами:

Все защитные элементы можно условно разделить на входные и выходные. Входные элементы служат для подавления негативного влияния выпрямителя, выходные элементы предназначены для борьбы с проблемами, создаваемыми ШИМ – инвертором. К входным элементам относятся сетевые дроссели и сглаживающие дроссели. К выходным: дроссели du/dt: моторные дроссели; синус - фильтры.

ВХОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЗАЩИТЫ

1. Сетевые дроссели

Сетевой дроссель ED3N. Является двухсторонним буфером между сетью электроснабжения
и преобразователем частоты. Защищает сеть от высших гармоник 5, 7, 11 и т. д. (250Гц, 350 Гц, 55 Гц).

Преимущества применения сетевых дросселей типа ED3N

защищает преобразователь частоты от импульсных всплесков напряжения в сети
защищает преобразователь частоты от перекосов фаз питающего напряжения
уменьшает скорость нарастания токов короткого замыкания в выходных цепях преобразователя частоты
повышают срок службы конденсатора в звене постоянного тока

Подробные данные на сторонах продуктов:
Трехфазные сетевые дроссели 2%>>>
Трехфазные сетевые дроссели 4%>>>

2. Сглаживающие дроссели

Сглаживающий дроссель ED1W. Выполняет те же функции, что и сетевой дроссель, кроме защиты преобразователя частоты от импульсных всплесков напряжения в сети и от перекосов фаз питающего напряжения.

Подробные данные на сторонах продуктов:
Сглаживающие дроссели>>>
Сглаживающие дроссели 100Гц>>>
Сглаживающие дроссели 300Гц>>>

Выходные элементы защиты

Ниже приведена схема замещения длинной кабельной линии и рисунки поясняющие эффект «отраженной волны»

a) схема приводной системы (инвертор – кабель – двигатель);
b) крутизна нарастания выходного напряжения инвертора;
c) перенапряжение на клеммах двигателя


Одиночный импульс выходного напряжения инвертора(верхняя осциллограмма) и напряжение на зажимах мотора (нижняя осциллограмма).	Напряжение на моторе (верхняя осциллограмма) и ток (нижняя осциллограмма). Без дросселей.

Дроссели du/dt

Дроссели du/dt типа ED3Du - эффект их действия проявляется в защите изоляции мотора от импульсов напряжения большой амплитуды с высокой скоростью нарастания обусловленных особенностью современных ШИМ – инверторов и эффектом «отраженной волны». Дроссели особо эффективны при небольшой длине моторного кабеля и низкой частоте ШИМ и являются тем необходимым минимумом, который должен обеспечить пользователь для надежной работы приводной системы.
Преимущества применения дросселей du/dt типа ED3dU:
повышение надежности и долговечности мотора ограничение крутизны нарастания напряжения du/dt успешное подавление электромагнитных помех в диапазоне частот от 1 до 30МГЦ


Одиночные импульсы напряжения на выходе инвертора (верхняя осциллограмма) и двигателя (нижняя осциллограмма).	Напряжение на зажимах двигателя (верхняя осциллограмма) и ток двигателя (нижняя осциллограмма).

Моторные дроссели

Моторные дроссели ED3S в отличие от дросселей du/dt имеют более высокую
индуктивность и поэтому могут работать при большой длине кабеля и большой
частоте переключений.
Это чаще всего применяемое и успешное устройство, которое защищает
мотор от негативного влияния преобразователя частоы ШИМ.

Преимущества применения моторных дросселей типа ED3S:

повышение надежности и долговечности мотора
ограничение крутизны нарастания напряжения du/dt
успешное подавление электромагнитных помех
уменьшение амплитуды перенапряжений на клеммах двигателя
снижение уровня шума двигателя


Одиночные импульсы напряжения на выходе инвертора (верхняя осциллограмма) и двигателя (нижняя осциллограмма).	Напряжение (верхняя осциллограмма) и ток двигателя (нижняя осциллограмма).

Подробные данные на стороне продукта:
Ттрехфазные моторные дроссели>>>

Синус фильтры

Меняют импульсное напряжение инвертора ШИМ на синусоидальное напряжение, эффективно ограничивают негативное влияние преобразователя частоы на мотор и кабель питания. Коэффициент искажения THDU выходного напряжения фильтров типа EF3LC меньше 5%, поэтому условия работы двигателей аналогичны тем, что и при сетевом питании. Ток и напряжение являются синусоидальными, а систему в целом отличает электромагнитная совместимость.

Преимущества применения синус фильтров типа EF3LC:

значимое улучшение качества выходного напряжения (THDu<5%)
повышение надежности и долговечности мотора
ограничение крутизны нарастания напряжения и перенапряжений на клеммах двигателя
возможность применения длинных неэкранированных кабелей, которые намного дешевле
ограничение экранных, подшипноковых токов и токов утечки на землю
устранение дополнительных потерь в двигателе и кабеле питания
снижение уровня шума двигателя