logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Dlaczego różnica w prądzie zasilającym falowniki i silniki wynosi 128A vs 63A?

szczupx 12 Paź 2012 16:29 3243 20
  • #1 11404219
    szczupx
    Poziom 19  
    Witam

    Załóżmy, że mamy 20szt silników asynchronicznych trójfazowych 2,2kW/400V do uruchomienia z użyciem falowników.
    A więc bierzemy 20szt odpowiednich falowników. Tabliczka znamionowa tychże falowników wygląda następująco (dane rzeczywistych urządzeń):
    INPUT 3*400V, 6,4A
    OUTPUT 3*400V, 5,8A

    Ponieważ falowników jest 20 i wszystkie będą pracowały jednocześnie pod znamionowym obciążeniem, wtedy prąd fazowy będzie wynosił 20 * 6,4A = 128 A

    Moc pobierana całego układu będzie więc wynosiła:

    P = 3*U*I*cosfi = 3 * 230V * 128A * 1 = 88,3 kW

    Tymczasem moc silników wynosi 20 * 2,2kW = 44 kW

    Jaki właściwie popłynie natężenie prądu przewodami zasilającymi szafę, bo licząc na podstawie mocy zainstalowanej mamy 20 * 2,2kW / 3 * 230V = 63A a sumując prądy znamionowe otrzymaliśmy 128A czyli dwukrotnie więcej.

    Skąd bierze się taka różnica? Wiadomo że nie ma urządzeń o 100% sprawności ale tu mi wychodzi sprawność całego układu na poziomie 49%!
  • #2 11404285
    opamp
    Użytkownik obserwowany
    Kolega mój drogi kochany może odpowiedź jest w tym że "tynkarz murarz to nie automatyk".
    Po pierwsze masz podane prądy max z przeciążeniem 150% albo 200% mocy zależenie od modelu np: jak sinik ma ciężki rozruch. Podaje się zawsze moc pobieraną z zapasem bo żebyś zabezpieczenia mógł dobrać i samo moc jako musisz dostarczyć.
    Po są to przetwornice to jeszcze przy obliczaniu mocy pobieranej trzeba wziąć cos fi co utrudnia zadanie bo nie jest prąd DC.
    Albo mieć dobry miernik który ci pokaże pobierany prąd i moc w danym czasie przez inventer.
  • #3 11404664
    bonanza
    Spec od Falowników
    A po co brać od razu 20 falowników? Czy dla jednego to nie działa? Proponuję też sprawdzić prąd znamionowy na tabliczce pojedynczego silnika 2,2kW.
  • #4 11410439
    szczupx
    Poziom 19  
    opamp napisał:
    Kolega mój drogi kochany może odpowiedź jest w tym że "tynkarz murarz to nie automatyk".

    Bez złośliwości proszę. Podstawić cyferki do wzoru każdy potrafi. Ale zastanowić się skąd się co bierze to już więcej wysiłku który staram się zawsze podejmować. Trochę dodatkowej, szczegółowej wiedzy nie zaszkodzi kiedy wyskoczy jakiś mocno nietypowy temat.
    opamp napisał:
    Po pierwsze masz podane prądy max z przeciążeniem 150% albo 200% mocy zależenie od modelu np: jak sinik ma ciężki rozruch. Podaje się zawsze moc pobieraną z zapasem bo żebyś zabezpieczenia mógł dobrać i samo moc jako musisz dostarczyć.

    Kolego parametry nominalne takie jak moc czy prąd określają właściwości urządzenia w stanie ustalonym przy nominalnym obciążeniu. Parametry np. podczas rozruchu czy przeciążenia to inna bajka.
    Poza tym rozruch to nie 150% czy 200% a dużo więcej, Ir = 6*In dla rozruchu bezpośredniego.
    opamp napisał:
    Po są to przetwornice to jeszcze przy obliczaniu mocy pobieranej trzeba wziąć cos fi co utrudnia zadanie bo nie jest prąd DC.
    Albo mieć dobry miernik który ci pokaże pobierany prąd i moc w danym czasie przez inventer.

    Falownik to obciążenie o ch-ce pojemnościowej, dzięki wbudowanym filtrom mamy cosfi bardzo blisko 1. Pomijam kwestie nieliniowego poboru prądu, to inna bajka.

    bonanza napisał:
    A po co brać od razu 20 falowników? Czy dla jednego to nie działa? Proponuję też sprawdzić prąd znamionowy na tabliczce pojedynczego silnika 2,2kW.

    Przykład z 20 silnikami jest bardziej spektakularny :]

    Przykładowa tabliczka znamionowa:
    Dlaczego różnica w prądzie zasilającym falowniki i silniki wynosi 128A vs 63A?
    Mamy 5A dla 400V Y, cos fi = 0,81.
    P = 3 x 230V x 5A x 0,81 = 2794W.
    Sprawność silnika η = 2200W/2794W = 78%, i tu faktycznie mamy część mocy strat.
    Pytanie jaką moc pobierze z sieci falownik skoro silnik pobiera mniejszy prąd niż znamionowy prąd wyjsciowy falownika?
  • #5 11410596
    opamp
    Użytkownik obserwowany
    Chcesz porozmawiać o przekształcaniu prądu AC/DC i potem DC/AC i stratach, jak działa mostek H 3f i sterownie PWM ? Ok nie problemu kilka lat naprawiam falowniki to chętnie się wymienię doświadczeniami ;)
    PS: Naprawdę myślisz że podaje się na 100% obciążenia? Dobre sobie.
  • #6 11410665
    szczupx
    Poziom 19  
    Oczywiście że odpowiedź banalna nie będzie, ale jest jasno postawione pytanie: "ile to będzie energii zużywało?" Ja poległem na temacie, więc proszę o pomoc?

    Odnośnie parametrów nominalnych, to jeśli nie jest tom 100% obciążenia to jaki jest sens podawania tej wartości?
  • #7 11410686
    opamp
    Użytkownik obserwowany
    opamp napisał:
    Po pierwsze masz podane prądy max z przeciążeniem 150% albo 200% mocy zależenie od modelu np: jak sinik ma ciężki rozruch. Podaje się zawsze moc pobieraną z zapasem bo żebyś zabezpieczenia/ kable mógł dobrać i samo moc jako musisz dostarczyć.

    Tu masz odpowiedź kolego ;)
  • #8 11410715
    szczupx
    Poziom 19  
    Pozwolę sobie nie zgodzić się - vide załączona przykładowa tabliczka znamionowa.
    Moc znamionowa (na wale silnika) = 2,2kW
    Moc znamionowa (elektryczna) = 2,8kW
    Biorąc pod uwagę sprawność przekształcenia energii elektrycznej na mechaniczną (w tym przypadku n = 78%) to ja tu nie widzę żadnego zapasu
  • #9 11410718
    opamp
    Użytkownik obserwowany
    Ja się podaje. Za głupi jestem jakiś widocznie.
  • #10 11410733
    szczupx
    Poziom 19  
    Też tak stwierdziłem i stąd pojawił się ten temat :)
  • #11 11410752
    opamp
    Użytkownik obserwowany
    Chodziło żeby tobie wytłumaczyć bo jak działa falownik to wiem aż za dobrze.
  • Pomocny post
    #12 11410886
    kosmos99
    Poziom 38  
    opamp napisał:
    Mamy 5A dla 400V Y, cos fi = 0,81.
    P = 3 x 230V x 5A x 0,81 = 2794W.
    Sprawność silnika η = 2200W/2794W = 78%, i tu faktycznie mamy część mocy strat.
    Pytanie jaką moc pobierze z sieci falownik skoro silnik pobiera mniejszy prąd niż znamionowy prąd wyjsciowy falownika?


    Falownik pobierze prąd silnika + zasilanie elektroniki falownika (które można pominąć)
    Dla poboru prądu z sieci większe znaczenie ma stopień obciążenia silnika niż to ile prądu zużywa "sam" falownik.
  • Pomocny post
    #13 11410906
    opamp
    Użytkownik obserwowany
    kosmos99 napisał:
    Falownik pobierze prąd silnika + zasilanie elektroniki falownika (które można pominąć)
    Plus starty na samym przetwarzaniu energii która zostanie przekształcona w ciepło.
  • Pomocny post
    #14 11411473
    12robert12
    Poziom 29  
    :arrow: szczupx

    Popełniasz kilka podstawowych błędów w swoich obliczeniach:
    1) prąd podany na wejściu falownika 400V/6,4A to jest wartość maksymalna dopuszczalna przez producenta przy przeciążeniu falownika, czyli nie możesz tego przyjmować do obliczeń i porównować z mocą osiągniętą na wale silnika oraz obliczać na podstawie tego sprawność układu,
    2) nie możesz przyjmować cosfi na wejściu falownika =1, bo on tyle w twojej sieci nie wynosi - powinieneś przyjąć 0,92
    3) mylisz takie pojęcia jak: moc znamionowa silnika, dopuszczalne przeciążenia falownika itd,

    Więc jak widzisz błędnie liczysz sprawność układu.
  • #15 11413179
    szczupx
    Poziom 19  
    Dzięki koledzy teraz już się trochę rozjaśniło.
    Podsumowując:
    silnik 2,2kW, prąd znamionowy 5A, cos fi 0,81

    Silnik pobiera:
    S = 3 * U * I = 3 * 230V * 5A = 3,5kVA
    P = 3 * U * I * cos fi = 3 * 230V * 5A * 0,81 = 2794W

    Falownik Lenze ESMD222L4TXA przy obciążeniu prądem nominalnym, przy częstotliwości kluczowania 4kHz ma straty na poziomie 84W wg karty katalogowej.

    Moc pobierana przez falownik z sieci będzie więc wynosiła 2794W + 84W = 2878W ≈ 2,9kW

    Sprawność całego układu wyniesie więc 2200/2878 = 76,4%, przy czym 87% strat wydzieli się w silniku.

    Natężenie prądu pobieranego przez falownik z sieci wyniesie
    I = P / (3 * U * cos fi) = 2,9kW / (3 * 230V * 0,92) = 4,56A
  • #16 11413315
    opamp
    Użytkownik obserwowany
    Robert znów powie że go okłamujemy że jakoś moc zawyżamy.
  • #17 11427279
    marek_ka
    Poziom 26  
    Te obliczenia to sztuka dla sztuki i mają niewiele wspólnego z rzeczywistością.

    Już wcześniej ktoś pisał, że pobór prądu zależy od obciążenia silnika.

    Straty w falowniku są rzędu 3%.
  • #18 11427355
    szczupx
    Poziom 19  
    marek_ka napisał:
    Te obliczenia to sztuka dla sztuki i mają niewiele wspólnego z rzeczywistością.

    Jakoś wypadałoby dobrać przekrój i zabezpieczenie WLZ zasilającej szafę z falownikami, prawda?
  • Pomocny post
    #19 11427411
    marek_ka
    Poziom 26  
    Dokumentacja falownika i tam masz wytyczne do doboru zabezpieczeń. Dla ułatwienia weź dokumentację od falownika 50kW. 20x2.2=44

    W celu obniżenia impulsu prądu załączenia można dołączać poszczególne grupy falowników z niewielkim opóźnieniem. Biorąc pod uwagę koszt styczników, może się okazać, że to rozwiązanie będzie nawet tańsze.
  • #20 11427452
    szczupx
    Poziom 19  
    marek_ka napisał:
    Dokumentacja falownika i tam masz wytyczne do doboru zabezpieczeń. Dla ułatwienia weź dokumentację od falownika 50kW. 20x2.2=44


    Dobre! Dzięki!
  • #21 11432368
    marek_ka
    Poziom 26  
    Mała korekta.

    Falownika 50 kW nie ma w szeregu. Jest 50HP, ale następny w szeregu jest 45kW.
REKLAMA