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

Moc pobierana przez grupę falowników

szczupx 12 Paź 2012 16:29 2340 20
  • #1 12 Paź 2012 16:29
    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%!

    0 20
  • Sklep HeluKabel
  • #2 12 Paź 2012 16:52
    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.

    0
  • #3 12 Paź 2012 18:59
    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.

    0
  • Sklep HeluKabel
  • #4 14 Paź 2012 15:01
    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:
    Moc pobierana przez grupę falowników
    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?

    0
  • #5 14 Paź 2012 15:41
    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.

    0
  • #6 14 Paź 2012 16:00
    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?

    0
  • #7 14 Paź 2012 16:05
    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 ;)

    0
  • #8 14 Paź 2012 16:12
    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

    0
  • #9 14 Paź 2012 16:13
    opamp
    Użytkownik obserwowany

    Ja się podaje. Za głupi jestem jakiś widocznie.

    0
  • #10 14 Paź 2012 16:17
    szczupx
    Poziom 19  

    Też tak stwierdziłem i stąd pojawił się ten temat :)

    0
  • #11 14 Paź 2012 16:20
    opamp
    Użytkownik obserwowany

    Chodziło żeby tobie wytłumaczyć bo jak działa falownik to wiem aż za dobrze.

    0
  • Pomocny post
    #12 14 Paź 2012 16:54
    kosmos99
    Poziom 34  

    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.

    0
  • Pomocny post
    #13 14 Paź 2012 16:58
    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.

    0
  • Pomocny post
    #14 14 Paź 2012 19:36
    12robert12
    Poziom 28  

    :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.

    0
  • #15 15 Paź 2012 10:13
    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

    0
  • #16 15 Paź 2012 11:14
    opamp
    Użytkownik obserwowany

    Robert znów powie że go okłamujemy że jakoś moc zawyżamy.

    0
  • #17 19 Paź 2012 08:30
    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%.

    0
  • #18 19 Paź 2012 09:09
    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?

    0
  • Pomocny post
    #19 19 Paź 2012 09:37
    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.

    0
  • #20 19 Paź 2012 09:58
    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!

    0
  • #21 20 Paź 2012 20:27
    marek_ka
    Poziom 26  

    Mała korekta.

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

    0