Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Zabezpieczenie obwodu z Falownikiem

ksiedzulek 25 Wrz 2011 13:07 9824 14
  • #1 25 Wrz 2011 13:07
    ksiedzulek
    Poziom 12  

    Witam,

    Obecnie jestem sobie na stażu i staram się przekładać swoją wiedzę teoretyczną na praktyczną i mam parę problemów. Bardzo proszę o wnikliwe przeanalizowanie mojego toku rozumowania:)

    Mamy falownik Cimr-F7Z47P5 firmy Omron, znamionowy prąd na wejściu wynosi 20A, a na wyjściu 17A, moc 7.5KW. I pytanie jak zabezpieczyć ten falownik?

    W schemacie montażowym szafy, którą składam jest wyłacznik BKN C32, i chciałbym zrozumieć czemu właśnie ten i czy jest on prawidlowy:) Producent zaleca zabezpieczenie bezpiecznikami 30A.

    I teraz mam parę dróg rozumowania:

    Falowniki przeprowadzają jak mi wiadomo łagodny rozruch silnika, czyli prąd rozruchowy nie przekroczy wartości 2x prąd znamionowy silnika.

    W praktyce wiadomo, że jeżeli chcemy zabezpieczyć silnik wyłącznikiem na zwarcie to należy go dobrać tak aby prąd zadziałania wyłacznika wynosił 1.2 x max. prąd rozruchowy(dygresja: a żeby zabezpieczyć sinik termicznie to należy dobrać wyłącznik o prądzie znamionowym równym 1-1.1 x prąd znamionowy silnika).

    Na mój gust gdybyśmy mieli silnik 7.5 KW, to prąd nominalny wynosi okolo 14A, a prąd rozruchowy ok. 108A(mój konkretny silnik), jeżeli chcialibyśmy zabezpieczyć go na zwarcie to owszem C32A jest dobre bo najmniejszy prąd zadziałania członu zwarciowego wynosi 5x 32A=160a (czyli 160A, a to jest wieksze niz 1.2x 108A), chociaż uważam że lepiej spisywałby się C25A. tak czy siak, dobór tego zabezpieczenia (tylko będzie dobre na zwarcie!) zostało dobrane gdy nie ma falownika. Załóżmy że C32A będzie dobre (zgadzacie się?)

    No ale gdy mamy falownik, który ogranicza nam prąd rozruchowy do wartości 2x prąd znamionowy silnika, no to wychodzi że dla mojego silnika będzie to 28A, nie wiem jaki prąd pojawia się wtedy na wejściu falownika, ale jeżeli dla 17A jest to 20A no to zalozmy ze dla 28A bedzie to 35A, no i teraz final: czyli korzystając z powyższych wzorów 1.2x 35=42A!!!, czyli na mój gust człon zwarciowy zabezpieczenia powinien być tak dobrany aby zadziałał przy wartości prądu większej niż 42A.

    No i teraz drugie rozumowanie: Ponieważ producent falownika zaleca zabezpiecznie 3x bezpiecznik 30A to starałem się dojść jak uzyskano taką wartość. Ja znam taki wzór na dobór bezpieczników na zwarcie: prąd znamionowy bezpiecznika=prąd rozruchowy/wspólczynnik alfa, dla mojego silnika zakładając ze rozruch jest lekki (bo używam falownika) alfa niech równa się 3, a ile mam podstawić do tego wzoru za mój prąd rozruchowy? Przecież używam falownika więc prąd rozruchowy wynosi 2xIn, ale może do tego wzoru mam podstawić wartość max. prądu rozruchowego podanego w katalogach silnika (czyli bez uwzględnienia flaownika). jak to jest?

    Jeżeli producent zaleca 30A, to zakładając, że alfa=3 to wychodzi ze prąd rozruchowy wynosi 90A!! (90/3=30), czyli poniewąz na wejściu jest nominalnie 20A to krotność wynosi 4.5 raza!! mi się wydaję to być dużo. no ale idąc tym tropem to jeżeli pomnoże 1.2x 90=108 (przypadek, że to jest też równe 108:)A, czyli wyłacznik musze dobrać na 108A, no i znów powiedzmy że C32 sie nadaje(32x5>108)

    Baaaardz proszę o pomoc i zapraszam do dyskusji

    to może pomóc:
    http://www.zue.pwr.wroc.pl/download/lab_urzadzen/12.pdf

    0 14
  • #2 25 Wrz 2011 14:09
    Szybki Elektron
    Poziom 25  

    Dobranie zabezpieczenia do falownika nie może odbyć się na podstawie jednego wzoru.
    Należy sie spodziewać, że producent ustala właściwe zabezpieczenie nie tylko na podstawie prądu obciążenia znamionowego, ale i sposobu uruchomiania samego falownika, a także jego budowy: m. in. wielkości i liczby kondensatorów. Maksymalne procentowe przeciążenia i ich czasy też są różne.
    Zwrócę uwagę, że pojawienie się w obwodzie silnika prądu Inx2 nie oznacza automatycznie proporcjonalnego powiększenia prądu w obwodzie zasilającym, a to z tego powodu, że napięcie na silniku przy zmniejszonej częstotliwości jest mniejsze od znamionowego. Inaczej mówiąc prąd zasilenia nie jest proporcjonalny do prądu obciążenia. Ze swojego doświadczenia wiem, że małe falowniki mogą czasem być zasilane przez zabezpieczenia o jeden stopien mniejsze od przewidzianych katalogowo. W instalacjach dla klienta dobieram je jednak według założeń producenta. Pozdrawiam.

    0
  • #3 25 Wrz 2011 14:34
    ksiedzulek
    Poziom 12  

    dziękuję za odpowiedź,

    Producent podał jednak tylko zabezpieczenie w postaci bezpiecznika, jeżeli jednak chciałbym użyć wyłącznika? jak dobrać ten wyłącznik do falownika na podstawie prądu znamionowego bezpiecznika?

    0
  • #4 25 Wrz 2011 18:08
    bonanza
    Spec od Falowników

    Nie ma żadnego sensu używać wyłącznika silnikowego w rodzaju M250 do zabezpieczenia falownika, chociaż Niemcy czasem tak robią.
    Producent zalecając "bezpieczniki" 30A na pewno wie, co robi. C32A będzie tej idei najbliższy. Gdyby dać C63A, a warunek ochrony przeciwporażeniowej będzie spełniony, to też mogłoby być. Bo jeśli nastąpi zwarcie w obwodzie wejściowym falownika (diody, kondensatory), to wyleci i B25A i C63A. A żaden "bezpiecznik" (wyłącznik nadmiarowoprądowy) nie zapobiegnie uszkodzeniu mostka prostowniczego np. przez przepięcie piorunowe.
    A jeśli problem będzie w samym silniku (przebicie, przeciążenie mechaniczne), to sam falownik zabezpieczy silnik znacznie dokładniej od najlepszego zwykłego zabezpieczenia.
    Jeśli chodzi o dobór tradycyjnego zabezpieczenia (M250), to człon elektromagnetyczny powinien unieść prąd rozruchowy, a termiczny człon nastawia się na 1,1 prądu roboczego. Jeśli będzie to M250 zakres 14-20A, to człon zwarciowy jest na prądy rzędu 200...260A i da radę (10-13 x max. nastawa termika), więc nie ma tu żadnej sprzeczności.

    0
  • #5 26 Wrz 2011 00:42
    ksiedzulek
    Poziom 12  

    co rozumiesz przez cudzysłów przy słowie "bezpiecznik"?

    bo ja rozumiem naprawdę bezpiecznik, a nie wyłącznik:)

    Producent zaleca bezpieczniki 30A, jak na tej podstawie dobrać wyłącznik? skąd wiem, że C32 będzie dobre (bądz niedobre?) jak to 'policzyć'? czy to jest dobre rozumowanie:

    ksiedzulek napisał:
    Jeżeli producent zaleca 30A, to zakładając, że alfa=3 to wychodzi ze prąd rozruchowy wynosi 90A!! (90/3=30), czyli poniewąz na wejściu jest nominalnie 20A to krotność wynosi 4.5 raza!! mi się wydaję to być dużo. no ale idąc tym tropem to jeżeli pomnoże 1.2x 90=108 (przypadek, że to jest też równe 108:)A, czyli wyłacznik musze dobrać na 108A, no i znów powiedzmy że C32 sie nadaje(32x5>108)


    Zdanie zaczyna się wielką literą. Proszę o zachowywanie zasad poprawnej polszczyzny i właściwej pisowni jednostek, symboli i nazw technicznych. [retrofood]

    0
  • #6 26 Wrz 2011 07:20
    czesiu
    Poziom 33  

    ksiedzulek napisał:

    Producent zaleca bezpieczniki 30A, jak na tej podstawie dobrać wyłącznik? skąd wiem, że C32 będzie dobre (bądz niedobre?) jak to 'policzyć'?

    A jak sie spali falownik i ktoś wymieni na model innego producenta to będzie przerabiał instalację? Albo jak policzyć zabezpieczenie oświetlenia, gniazdka ogólnego przeznaczenia, czy gniazdka lodówki?
    Zabezpieczenie nie służą do ochrony odbiorników, tylko do ochrony instalacji na odcinku do zacisków odbiornika.
    Ich zadaniem jest zabezpieczenie instalacji na wypadek uszkodzenia odbiorników a nie odwrotnie.

    0
  • #7 26 Wrz 2011 08:07
    ksiedzulek
    Poziom 12  

    czesiu napisał:
    Zabezpieczenie nie służą do ochrony odbiorników, tylko do ochrony instalacji na odcinku do zacisków odbiornika.

    Mylisz się Czesiu:)
    Nie chcę odbiegać od mojego tematu, ale mylisz się. np. wyłącznik silnikowy może dużo lepiej ochronić instalacje niż zwykły wyłącznik. No ale chciałbym powrócić do mojego "bezpiecznika"..?

    0
  • #8 26 Wrz 2011 10:56
    bonanza
    Spec od Falowników

    "Bezpiecznik" czy "zabezpieczenie" to potoczne określenie wkładki topikowej instalacyjnej, wyłącznika nadprądowego czy wyłącznika silnikowego. Raz używa się jednego, kiedy indziej innego zabezpieczenia, są przypadki, że potrzeba więcej niż jednego. Jak jesteś dobry w teorii, to wiesz o tym. Skoro wyłącznik silnikowy może dużo lepiej ochronić instalacje, to według jakich reguł dobiera się wyłączniki silnikowe np. do instalacji 3x2,5mm2 miedź pod tynkiem? Bo do silnika to już wiemy. ;)

    0
  • #9 26 Wrz 2011 16:19
    ksiedzulek
    Poziom 12  

    bonanza napisał:
    "Bezpiecznik" czy "zabezpieczenie" to potoczne określenie wkładki topikowej instalacyjnej, wyłącznika nadprądowego czy wyłącznika silnikowego.


    no ale inaczej dobiera się bezpiecznik, a inaczej wyłącznik na zwarcie. Prąd znamionowy bezpiecznika na zwarcie do silnika:

    In ≧Irm/α, gdzie In-prąd znam. bezpiecznika, Irm-prąd rozruchowy,α-wspólczynnik alfa

    Prąd znamionowy wyłącznika na zwarcie do silnika:

    In≧1.2x Irm

    bonanza napisał:
    Skoro wyłącznik silnikowy może dużo lepiej ochronić instalacje, to według jakich reguł dobiera się wyłączniki silnikowe np. do instalacji 3x2,5mm2 miedź pod tynkiem?


    Bonanza, nie chcę odbiegać od tematu, ale aby wyłącznik ochraniał przed przeciążeniami:
    3x 2.5mm2 dobrze zabezpieczy nam wyłącznik o prądzie znamionowym 16A, prąd niezadziałania wyłaczników wynosi 1.13 a zadziałania 1.45, dla wyłącznika silnikowego wartości te wynoszą odpowiednio 1.05 i chyba 1.13, stąd też w zasadzie wyłączniki silnikowe lepiej zabezpieczą instalację.


    ksiedzulek napisał:
    Producent zaleca bezpieczniki 30A, jak na tej podstawie dobrać wyłącznik? skąd wiem, że C32 będzie dobre (bądz niedobre?) jak to 'policzyć'? czy to jest dobre rozumowanie:
    ksiedzulek napisał:
    Jeżeli producent zaleca 30A, to zakładając, że alfa=3 to wychodzi ze prąd rozruchowy wynosi 90A!! (90/3=30), czyli poniewąz na wejściu jest nominalnie 20A to krotność wynosi 4.5 raza!! mi się wydaję to być dużo. no ale idąc tym tropem to jeżeli pomnoże 1.2x 90=108 (przypadek, że to jest też równe 108:)A, czyli wyłacznik musze dobrać na 108A, no i znów powiedzmy że C32 sie nadaje(32x5>108)

    ktoś może się o tym wypowiedzieć?

    0
  • #10 26 Wrz 2011 18:19
    czesiu
    Poziom 33  

    Kol. ksiedzulek, nie wiem czy wiesz ale falownik to nie silnik i błędem jest porównywanie tych dwóch urządzeń w kwestii zabezpieczeń. Falownik ma na wejściu mostek prostowniczy podobnie jak zasilacz komputerowy i wymyślanie zabezpieczenia od przeciążenia jest błędem (a to właśnie robisz).
    Gdy obliczysz spodziewaną wartość prądu zwarciowego na zaciskach falownika to stwierdzisz że zabezpieczenie zarówno B20 jak i C40 wyłączają je w tym samym czasie. Producent sugerując zabezpieczenie 30A kierował sie tym, że pobór prądu falownika nie przekracza tej wartości i niczym więcej.
    Zwarcie za falownikiem nie przekłada sie na zwarcie przed nim a jedynie na rozładowanie kondensatora szyny DC falownika i jeśli elektronika w falowniku nie zadziała odpowiednio szybko to żadne zabezpieczenie nie pomoże.
    Sprawdź sobie jeszcze jak wyglądają przebiegi prądu pobieranego przez falownik, są to piki w szczytach sinusoidy napięcia, wynikające z ładowania kondensatora za mostkiem prostowniczym, a to co się dzieje dalej nie jest istotne z punktu widzenia sieci (a więc i zabezpieczeń). Kombinujesz w ten sposób "policzę sobie ile mam żarówek w mieszkaniu i dobiorę zabezpieczenie trochę większe".

    0
  • #11 26 Wrz 2011 18:48
    12robert12
    Poziom 28  

    Witam,

    -> kolego ksiedzulek

    Jak masz możliwość zajrzyj sobie do wnętrza falownika. W środku zobaczysz najprawdopodobniej przed mostkiem bezpiecznik zamontowany przez producenta, czasami nie jest stosowany.
    Chodzi o selektywność - bezpiecznik który montujesz na zasilaniu ma zadziałać w ostateczności po zwarciu prostownika, tranzystorów w falowniku, gdyby wewnętrzne zabezpieczenie nie zadziałało - nie może być zbędnych zadziałań.

    Przed przeciążeniem, zwarciem za falownikiem zabezpiecza już elektronika falownika i działa skutecznie.

    I przy zabezpieczeniu producent powinien podać charakterystykę bezpiecznika. Bo z praktyki mogę Ci napisać, że np. 315A Ar wywali wcześniej niż 160A gG/gL przy gwałtownym przeciążeniu napędu DC.

    Pozdrawiam.

    0
  • #12 28 Wrz 2011 00:56
    ksiedzulek
    Poziom 12  

    Dziękuję za odpowiedzi,

    Wiem, że falownik to nie silnik:) Wiem jak dobrać zabezpieczenie do silnika ale nie za bardzo wiem jak to zrobić gdy pojawia się falownik. Widzę, że chyba nie ma innego sposobu niż odwołanie się do tego co piszę w nocie katalogowej.

    Jednak jeszcze parę pytań:

    czesiu napisał:
    sugerując zabezpieczenie 30A kierował sie tym, że pobór prądu falownika nie przekracza tej wartości i niczym więcej


    Rozumiem, że falownik jest zabezpieczony i przed zwarciem i przeciążeniem przed falownikiem?

    Dodano po 9 [minuty]:

    Jeszcze jedno:
    czesiu napisał:
    Gdy obliczysz spodziewaną wartość prądu zwarciowego na zaciskach falownika to stwierdzisz że zabezpieczenie zarówno B20 jak i C40 wyłączają je w tym samym czasie


    To czy dla mojego przypadku gdzie producent podał 30A tak naprawdę najlepszym z najlepszych rozwiązań nie byłoby użycie B32?

    I jeszcze jedno: gdybym nie posiadał informacji od producenta na temat zabezpieczeń to jak mógłbym je dobrać do falownika na własną rękę? Powiedzmy że znam znamionowy prąd na wejściu i wyjściu falownika.

    Dodano po 2 [minuty]:

    dobierać zabezpieczenie tak aby było ono większe-równe prądowi na wejściu? jaki uwzględnić zapas? szczerze powiem, że wolałbym jakiś konkretny sposób matematyczny poparty teorią:)

    0
  • #13 28 Wrz 2011 16:31
    bonanza
    Spec od Falowników

    Falownika nie zabezpiecza się przed przeciążeniem. Sprawnego falownika nie da się przeciążyć. ;) Zabezpiecza się instalację przed skutkami zwarcia w falowniku.
    Zabezpieczenie dajemy wg prądu wejściowego falownika +20% o charakterystyce C (ze względu na udarowy prąd ładowania kondensatorów).

    0
  • #14 28 Wrz 2011 16:48
    ksiedzulek
    Poziom 12  

    Ok to już jest jakiś sposób:) a możesz coś więcej powiedzieć o tym prądzie udarowym? Ten prąd występuje podczas normalnej pracy falownika?

    0
  • #15 28 Wrz 2011 21:12
    MCB
    Poziom 27  

    ksiedzulek napisał:
    a możesz coś więcej powiedzieć o tym prądzie udarowym? Ten prąd występuje podczas normalnej pracy falownika?


    Kolego ksiedzulek.
    Zapewne na zajęciach była omawiana budowa i zasada działania przemiennika częstotliwości, zwanego w pewnych kręgach falownikiem.
    Przypomnij sobie jak zbudowane jest takie urządzenie, a następnie pomyśl i wyciągnij wnioski. Kiedy i w jakich okolicznościach występuje wspomniany wyżej "prąd udarowy"

    pozdrawiam

    0