Купить Преобразователи частоты стабилизаторы бесперебойник Киев УкраинаКиев (044)362-53-74
МТС (099)602-84-28

Контакт Контакт
Делаем сложный привод - простым
Powergroup.com.ua - PowerGroup UA
Главная / Статьи
Я хочу повысить экономичность регулирования скорости электродвигателя Я хочу снизить пусковые токи и плавно запускать компрессор, насос, конвеер altistart48, altistart01

ЭМС ПЧ и приводных асинхронных двигателей


Особенности электромагнитной совместимости преобразователей частоты и асинхронных двигателей определяются величинами искажения формы тока и напряжения, что приводит к дополнительному нагреву двигателя, а также повышенному воздействию на изоляцию статора.


  Как было сказано выше, наибольшее распространение получили преобразователи частоты с явно выраженным звеном постоянного тока. Наряду с положительными качествами таких преобразователей, при их применении необходимо обеспечить снижение воздействий импульсов выходного напряжения инвертора на изоляцию обмотки статора и локализацию волновых процессов в соединительном кабеле между инвертором и двигателем, сопровождающихся перенапряжениями (проблема «длинного кабеля»). Как известно, форма напряжения на выходе инвертора представляет собой последовательность высокочастотных прямоугольных импульсов различной полярности и длительности с одинаковой амплитудой, равной напряжению звена постоянного напряжения преобразователя частоты. Высокая крутизна фронта импульса (du/dt) определяется скоростью (временем) переключения силовых ключей. Это время для IGBT транзисторов лежит в пределах 0,05-2 мкс. Очевидно, что волна импульсного напряжения, воздействуя на изоляцию обмотки статора двигателя, может вызвать ее повреждение.
  Периодически прикладываемые к статору двигателя волны импульсного напряжения приводят к преждевременному повреждению межвитковой изоляции. При этом наибольшим воздействиям подвергаются первые или последние витки любой фазы, что приводит к постепенному уменьшению электрической прочности межвитковой изоляции.
  В зависимости от длины кабеля возможно появление отраженной волны напряжения на клеммах двигателя, достигающего двухкратного значения напряжения Ud, как результат несогласованности волнового сопротивления кабеля Zq с входным сопротивлением двигателя Zd, определяемым индуктивностью рассеяния статора и эквивалентной частотой фронта импульса. Возможность повреждения изоляции тем выше, чем меньше время нарастания импульсов выходного напряжения, то есть чем выше du/dt.
  Для устранения негативных последствий, связанных с формой выходного напряжения, на практике рекомендуют:

 

  • уменьшение (если это возможно) длины соединительного кабеля;
  • применение на выходе ПЧ выходных LR или LC фильтров, дросселей двигателя и синусных фильтров.

Выходные фильтры и дроссели двигателя

С целью увеличения предельной длины кабеля соединяющего двигатель или группу параллельно включенных двигателей (в этом случае предельная длина кабеля определяется как сумма длин всех кабелей), а также ограничения dv/dt до значения 500 В/ мкс применяют:

  • выходные LR или LC фильтры и выходные дроссели для ПЧ Altivar 312 (см. каталог Altivar 312 стр. 40, 41);
  • дроссели двигателя для ПЧ Altivar 61 и Altivar 71 (см. каталоги Altivar 61 стр. 78 - 81 и Altivar 71 стр. 171 - 173);

Они устанавливаются в силовой цепи на выходе инвертора для ограничения скорости нарастания выходного напряжения ШИМ- инвертора, благодаря чему обеспечивается защита изоляции обмоток электродвигателя от пробоя при подключении его к инвертору на удалении до 100м.
  Дроссели подбираются по номинальному току и предельной длине кабеля (см. каталоги на Altivar 312, Altivar 61 и Altivar 71). Кроме того, выходные дроссели являются устройством защиты силовых модулей ПЧ от короткого замыкания в кабеле или обмотках двигателя. Хотя преобразователь и имеет встроенную защиту по максимальному выходному току, но при коротком замыкании ток может приобрести такую величину и скорость нарастания, что IGBT транзисторы выйдут из строя до того, как успеет сработать их защита. В этом случае выходной дроссель ограничит ток короткого замыкания до безопасного значения и снизит скорость его нарастания. У инвертора будет больше времени, чтобы обесточить выходные цепи, и, хотя двигатель все равно будет нуждаться в ремонте, транзисторы ПЧ останутся целы.
Выходные дроссели позволяют:

  • Ограничить dv/dt до значения 500 В/мкс;
  • Ограничить перенапряжение на зажимах двигателя до значения:
  • 1000 В при 400 В пер. тока;
    1150 В при 460 В пер. тока;
  1. Отфильтровать помехи, обусловленные срабатыванием контактора, находящегося между фильтром и двигателем;
  2. Уменьшить ток утечки на землю двигателя.

Из всего спектра преобразователей частоты Altivar, выходные дроссели или дроссели двигателя являются дополнительным оборудованием для преобразователей Altivar 312 (только дроссель двигателя), Altivar 61 и Altivar 71.

Синусные фильтры

  Синусные фильтры отфильтровывают высокочастотные гармоники, создаваемые ПЧ. Они предназначены для устранения проблем, связанных с удаленным подключением двигателя и защиты изоляции его обмоток. В случае применения синусного фильтра на двигатель подается практически синусоидальное напряжение, что позволяет удалять двигатель на расстояние до 1000 метров. Кроме того, эти фильтры необходимы при параллельном включении двигателей.
  При проектировании следует помнить, что применение синусных фильтров строго обязательно при включении промежуточного трансформатора между преобразователем и двигателем.
  Синусные фильтры являются дополнительным оборудованием для преобразователей Altivar 61 и Altivar 71. Конкретный тип фильтра или дросселя необходимо выбирать по таблицам, приведенным в каталогах в соответствии с типом, мощностью преобразователя, а также длиной кабеля.

 

  При проектировании следует помнить, что синусный фильтр никогда не используется если в системе применен датчик обратной связи по скорости.
  Выбор дросселей двигателя и синусных фильтров в зависимости от технической задачи и типа ПЧ представлен в таблице 7.

Выбор дросселей ЭМС Altivar


По вопросам выбора, покупки, настройки и эксплуатации преобразователей частоты Altivar Вы всегда можете обращаться к инженерам компании PowerGroup LLC.

 
© 2013 PowerGroup, LLC
бесперебойник, автоматизация производства, преобразователи частоты, Schneider Electric, altivar