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

Zasilanie kilku falowników 1-fazowych z 3 faz - dobór przewodu neutralnego

lipek81 19 Wrz 2013 08:42 11868 38
  • #1 19 Wrz 2013 08:42
    lipek81
    Poziom 11  

    Posiadam 6 identycznych falowników na napięcie 230V 1 faza. Zasilają one 6 identycznych silników. Falowniki planuję zasilać z 3 faz - dwa falowniki podłączone do każdej fazy. Pytanie - na jaki prąd powinien być przewidziany przewód neutralny, zasilający cały układ (6 falowników)? Zaznaczam, że nie zawsze wszystkie falowniki będą pracowały jednocześnie, ani z tymi samymi prędkościami.

    Temat, jak dla mnie z pozoru wydawał się prosty - przewodem neutralnym powraca prąd z falowników, więc powinien on przenieść prąd ze wszystkich 6 falowników. Jednak po głębszym zastanowieniu się można zauważyć, że falowniki połączone są w gwiazdę, każde ramię gwiazdy to dwa falowniki połączone równolegle.
    Zatem, jeżeli wszystkie falowniki pobierałyby tyle samo prądu, to teoretycznie przewód neutralny byłby niepotrzebny (analogicznie jak podłączenie silnika w gwiazdę). Oczywiście taka sytuacja nigdy nie zaistnieje, ale ten tok rozumowania pozwala przypuszczać, że przewód neutralny będzie najbardziej obciążony, kiedy jedno ramię gwiazdy (dwa falowniki połączone równolegle) zostaną wyłączone. Wtedy przewodem neutralnym powracał będzie prąd z 4 pozostałych falowników. Czyli wg tej teorii przewód neutralny powinien być przewidziany na 4 falowniki.

    Waszym zdaniem - który tok rozumowania jest prawidłowy? A może oba są błędne i należy to policzyć inaczej?

    0 29
  • Relpol
  • Pomocny post
    #2 19 Wrz 2013 11:15
    15kVmaciej
    Poziom 35  

    lipek81 napisał:
    który tok rozumowania jest prawidłowy?

    Zaden.
    Czym chcesz to zabezpieczyć? Jeśli zostawisz ciągłość przewodu neutralnego, to nawet jeśli ulegnie uszkodzeniu jeden przewód fazowy i zadziała zabezpieczenie na tej fazie, wciąż w miejscu uszkodzenia będzie obecne niebezpieczne napięcie. Jeśli zastosujesz coś, co będzie też wyłączać przewód neutralny, to jedna awaria sprawi że wszystko przestanie działać-bardzo mało skuteczne rozwiązanie.

    0
  • #3 19 Wrz 2013 13:04
    lipek81
    Poziom 11  

    Każdy falownik ma swoje zabezpieczenie, które nie odłącza neutralnego, ale pomińmy tutaj dyskusje o zabezpieczeniach - nie chcę odbiegać za bardzo od tematu.

    0
  • #4 19 Wrz 2013 18:37
    15kVmaciej
    Poziom 35  

    lipek81 napisał:
    pomińmy tutaj dyskusje o zabezpieczeniach

    W takim razie czym się przejmujesz- że się uszkodzi neutralny, bo fazowy nie ma prawa?
    Zabierasz się do zagadnienia od d&^py jeża. Zostaw to lepiej elektrykowi z doświadczeniem, po co masz się uczyć na własnych błędach?

    Moderowany przez bestler:

    3.1.9. Zabronione jest rozpowszechnianie treści ironizujących, prześmiewczych lub złośliwych, stanowiących przejaw braku szacunku do innych Użytkowników lub osób trzecich.

    Ostrzeżenie!

    0
  • Pomocny post
    #5 19 Wrz 2013 19:00
    bonanza
    Spec od Falowników

    Falownik pobiera prąd odkształcony. Nie jest to sinusoida - bo 3 sinusoidy przesunięte o 120 stopni i zsumowane dają zero. Przy dużym odkształceniu przewód neutralny może być nawet 3x bardziej obciążony od fazowego. Ale praktycznie nie powinien być cieńszy od fazowego, dobrze byłoby w tym układzie dać przekrój o stopień większy od podwójnego zalecanego w instrukcji falownika, np. w instrukcji piszą: prąd wejściowy 6A, zalecany przekrój przewodu 1,5mm2, mamy 2 falowniki, więc trzeba 3mm2, bierzemy stopień większy, czyli 4mm2 albo 6mm2, jeśli da się jakoś podłączyć do zacisków (albo rozdzielić na szynie N na 6 falowników x 1,5mm2).

    0
  • #6 19 Wrz 2013 21:32
    lipek81
    Poziom 11  

    Cytat:
    W takim razie czym się przejmujesz- że się uszkodzi neutralny, bo fazowy nie ma prawa?
    - chodzi o to, żeby dobrać odpowiedni przewód neutralny. Jeżeli falownik bierze 6A, to wiadomo, że przewód zasilający i neutralny może mieć 1,5mm2. Ale jeżeli łączymy falowniki, tak, jak napisałem wcześniej, to wychodzi, że na jednej fazie jest obciążenie 12A, czyli potrzebny przewód 1,5-2,5mm2. Natomiast przewód neutralny przenosi obciążenie ze wszystkich falowników, (jak mniemam - szukam odpowiedzi właśnie w tym temacie) czyli 36A - w związku z tym powinienem zastosować przewód 6 lub 10mm2. I ta właśnie dysproporcja zaczęła mnie zastanawiać.
    Jeszcze większa dysproporcja powstanie przy użyciu 9 falowników (3 falowniki na fazę) - wtedy pobór prądu wychodzi 18A na fazę i 54A na przewodzie neutralnym - czyli odpowiednio przewody 2,5mm2 i 16mm2 co trochę mnie przeraża.

    0
  • #7 19 Wrz 2013 22:10
    1500759
    Użytkownik usunął konto  
  • Relpol
  • #8 19 Wrz 2013 23:00
    15kVmaciej
    Poziom 35  

    szelton napisał:
    W sieci trójfazowej czteroprzewodowej (PE pomijam) wartość prądu w przewodzie "N" jest sumą geometryczną a nie algabraiczną prądów fazowych.

    Jak napisałeś: (przy symetrycznym obciążeniu "IN" równa się 0A)

    Kolega napisał o maśle maślanym.
    Sugeruję zmienić podpis na 'elektronik', bo elektryk i automatyk tak by nie pisał.

    Moderowany przez bestler:


    A elektronik to że niby co, szmata jakaś ?

    Ostrzeżenie!

    3.1.9. Zabronione jest rozpowszechnianie treści ironizujących, prześmiewczych lub złośliwych, stanowiących przejaw braku szacunku do innych Użytkowników lub osób trzecich.

    0
  • #9 20 Wrz 2013 00:36
    1500759
    Użytkownik usunął konto  
  • #10 20 Wrz 2013 03:10
    1500759
    Użytkownik usunął konto  
  • #11 20 Wrz 2013 10:21
    lipek81
    Poziom 11  

    Wypowiedź szelton brzmi całkiem sensownie. 15kVmaciej możesz wypowiedzieć się na temat, jak to wg Ciebie powinno wyglądać? Przy czym skupmy się na razie tylko na grubościach przewodów, pomińmy inne kwestie.

    0
  • #12 20 Wrz 2013 10:27
    bonanza
    Spec od Falowników

    szelton napisał:
    W sieci trójfazowej czteroprzewodowej (PE pomijam) wartość prądu w przewodzie "N" jest sumą geometryczną a nie algabraiczną prądów fazowych.

    ...wypadkowej wektorów prądów fazowych...


    O wektorach i sumach geometrycznych to chyba możemy mówić w przypadku elementów liniowych, a falownik takim nie jest. Również prąd pobierany przez falownik zawiera harmoniczne w znacznej ilości i Twoja teoria się sypie.

    0
  • #13 20 Wrz 2013 11:20
    15kVmaciej
    Poziom 35  

    lipek81 napisał:
    15kVmaciej możesz wypowiedzieć się na temat, jak to wg Ciebie powinno wyglądać? Przy czym skupmy się na razie tylko na grubościach przewodów, pomińmy inne kwestie.

    Jeśli mamy na tym się skupiać, to nie mam nic do dodania. Kolega szelton ma jakąś wizję obwodu, który spowoduje same problemy, ja jedne wskazałem na początku, o innych wspomniał kolega bonanza powyżej.
    Kolego bestler, do zrozumienia tych zagadnień wystarczy znajomość podstaw elektryki, elektrotechniki i automatyki.
    Prąd płynący przewoden neutralnym będzie znacznie większy, co oznacza przewymiarowanie kabla i problemy z prawidłowym doborem jego zabezpieczeń. Jedyna prawidłowa opcja to wykonać trzy oddzielne obwody. Taka jest moja opinia, mam nadzieję że nie obraźliwa

    0
  • #15 20 Wrz 2013 14:20
    PROAT
    Poziom 13  

    Prąd w przewodzie N będzie w najgorszym z przypadków, gdy pracują tylko falowniki zasilane z jednej fazy, sumą prądów fazowych dwóch falowników plus składowa głównie od 3'ciej harmonicznej. Tak więc jeśli ci wyjdzie że, prąd każdej fazy to 10A, dodaj do tego 1/3 i dobież przewód N na obciążenie 13,3A i będzie dobrze.

    Gdy pracują wszystkie 3 gałęzie to geometryczna suma prądów znamionowych 50Hz się zniesie, ale pozostanie suma od 3'ciej harmonicznej, która się doda, i może wyjść coś koło 10A. Wszystko zależy od konstrukcji falowników, jakie filtry mają na wejściu itd.

    0
  • #16 20 Wrz 2013 20:58
    15kVmaciej
    Poziom 35  

    Koledzy automatycy, elektronicy..
    Pozwólcie elektrykom prawidłowo zasilić wasze falowniki, napędy bram itp.

    PROAT napisał:
    Prąd w przewodzie N będzie w najgorszym z przypadków, gdy pracują tylko falowniki zasilane z jednej fazy, sumą prądów fazowych dwóch falowników plus składowa głównie od 3'ciej harmonicznej. Tak więc jeśli ci wyjdzie że, prąd każdej fazy to 10A, dodaj do tego 1/3 i dobież przewód N na obciążenie 13,3A i będzie dobrze.

    Gdy pracują wszystkie 3 gałęzie to geometryczna suma prądów znamionowych 50Hz się zniesie, ale pozostanie suma od 3'ciej harmonicznej, która się doda, i może wyjść coś koło 10A. Wszystko zależy od konstrukcji falowników, jakie filtry mają na wejściu itd.

    Na papierze nawet ma sens, ale kto wykona tę instalację, zrobi pomiary i podpisze raport?
    PROAT?....
    szelton?...
    lipek81?..
    ..może bestler?

    0
  • #17 21 Wrz 2013 05:18
    1500759
    Użytkownik usunął konto  
  • #18 21 Wrz 2013 11:48
    PROAT
    Poziom 13  

    15kV

    Cytat:
    Koledzy automatycy, elektronicy..
    Pozwólcie elektrykom prawidłowo zasilić wasze falowniki, napędy bram itp.


    Kolego, to że masz 15kV w nazwie nie czyni z Ciebie lepszego fachowca od reszty (automatyków) w dziedzinie zasilania falowników.

    I elektronik i elektryk musi znać prawo ohma, a to wystarczy do policzenia prądu i dobrania przekroju. Nie rozumiem w czym elektryk jest lepszy od automatyka?

    Cytat:
    Na papierze nawet ma sens, ale kto wykona tę instalację, zrobi pomiary i podpisze raport?
    PROAT?....


    Powyższe prace zrobi ten............ kto się na tym zna, a nie ten kto jest elektrykiem z wykluczeniem automatyków, itp.

    Daj zlecenie, zrobię wszystko od A do Z. Zajmuję się tym od 12lat i się na tym znam. Jakbym się nie znał, to bym tu nie zabierał głosu i nie doradzał.

    BTW, po co 15kV takie wycieczki. Masz coś merytorycznego do powiedzenia to mów. Forum jest od tego żeby pomagać, a nie wytykać sobie kto jest automatykiem, kto elektrykiem, kto programistą PLC etc.

    0
  • #19 21 Wrz 2013 15:53
    1500759
    Użytkownik usunął konto  
  • #20 21 Wrz 2013 17:31
    lipek81
    Poziom 11  

    Geneza tego układu jest prosta: W firmie produkujemy maszyny małe, które zawierają 1-2 napędy (większość to przenośniki taśmowe). Moce napędów też małe, zwykle 0,37kW i mniejsze, jak się zdarzy 0,55kW to jest święto. Zasilanie jednofazowe takich małych przenośników to standard - zawsze gdzieś w pobliżu znajdzie się gniazdo 230V. Nawet jak jest gniazdo 3x400V w pobliżu, to też przecież nie problem. Poza tym falowniki jednofazowe są tańsze.
    No i zdarzyła się maszyna, która tych falowników ma trochę więcej. Z rozpędu zostały zamówione (dobra, ja zamówiłem, żeby nie było, że się migam) falowniki jednofazowe. Dodatkowo później, w trakcie prac konstruktorskich okazało się, że potrzebny jest jeszcze jeden napęd 0,55kW. Przystępuję do kablowania no i zonk, bo wychodzi kilkadziesiąt amper na jednej fazie. No więc szybki pomysł, aby układ zasilić z trzech faz, po kilka falowników na fazę. W ten sposób uporałem się z dużym poborem prądu z jednej fazy, ale został właśnie problem przewodu neutralnego. Całość układu utworzyła falowniki, połączone w gwiazdę, przy czym punkt wspólny podłączony jest do przewodu neutralnego. Gdyby wszystkie trzy fazy były zawsze identycznie obciążone, to przewód neutralny nie byłby potrzebny. Jednak oczywiste jest, że w moim układzie tak nie będzie, stąd przewód neutralny.
    Nie widzę nic złego w takim podłączeniu falowników. Moim zdaniem jest to zwykłe rozłożenie obciążenia między fazy. Np. mieszkania w blokach też podłącza się do różnych faz, żeby w miarę równomiernie rozłożyć obciążenie. A przewód neutralny jest przecież tylko jeden (jak mniemam), na wszystkie mieszkania.

    W rzeczywistości układ, który buduję jest trochę bardziej skomplikowany, niż opisałem to w pierwszym poście. Składa się z 8 falowników, przy czym 7szt. falowników jest o mocy 0,37kW, a jeden o mocy 0,75kW. Falowniki zasilają silniki 6x0,25kW, 1x0,37kW i 1x0,55kW.
    Falownik 0,37kW ma wg tabliczki prąd wejściowy 6,1A
    Falownik 0,75kW ma wg tabliczki prąd wejściowy 11,8A

    Maksymalne obciążenie poszczególnych faz (biorąc pod uwagę prąd wejściowy z tabliczki):
    L1: 18,3A
    L2: 24A
    L3: 12,2A

    Zrobiłem sobie w autocad wykres wskazowy, wzorując się na plikach załączonych przez kolegę szelton i wyszło mi, że podczas pracy wszystkich falowników, na pełnym obciążeniu, obciążenie przewodu neutralnego to 10A.
    Najgorszy możliwy wariant, to, gdy zostanie obciążona maksymalnie faza L2, wtedy przewodem neutralnym popłynie prąd 24A. Dodajmy do tego 1/3x24 (harmoniczne) wychodzi 32A.

    Czyli co 10mm2 na neutralny i na fazy?
    Wychodzi mi trochę inaczej, niż szelton napisałeś, albo czegoś nie rozumiem.

    0
  • #22 21 Wrz 2013 20:17
    PROAT
    Poziom 13  

    @ Strumien swiadomosci swia

    Najpierw się robi obliczenia i dobiera kabel, a nie po fakcie metodą prób i błędów. To tak jakby zbudować most, zrobić próbę obciążenia, a dopiero później dobierać przekroje.

    @lipek81

    Do tego układu zasilanie 5x6mm^2 będzie w zupełności wystarczać. Pamiętaj aby zabezpieczyć osobno każdy falownik na wejściu tak jak kolega szelton narysował.

    0
  • #23 21 Wrz 2013 21:12
    Strumien swiadomosci swia
    Poziom 43  

    PROAT napisał:
    Najpierw się robi obliczenia i dobiera kabel, a nie po fakcie metodą prób i błędów.

    Kolego mylisz się.
    Bo widzę że kolega lipek buduje coś i nawet jej nie przetestuje porządnie.
    Tak trudno zasilić poprzez 5 metrów przewodu, czy od razu trzeba całą instalacje produkowac na ścianach z rozdzielni?

    0
  • #24 22 Wrz 2013 00:15
    1500759
    Użytkownik usunął konto  
  • #25 22 Wrz 2013 10:05
    1500759
    Użytkownik usunął konto  
  • #26 22 Wrz 2013 14:05
    15kVmaciej
    Poziom 35  

    Robi się coraz ciekawiej.. Może koledzy wyjaśnią, jak zamierzają upchać 10mm² czy 6mm² w terminalu falownika? Pewnie będą jakieś puszki i złączki wago zmieniające przekrój na 1,5mm²?

    0
  • #27 22 Wrz 2013 14:36
    bonanza
    Spec od Falowników

    15kVmaciej napisał:
    Robi się coraz ciekawiej.. Może koledzy wyjaśnią, jak zamierzają upchać 10mm² czy 6mm² w terminalu falownika? Pewnie będą jakieś puszki i złączki wago zmieniające przekrój na 1,5mm²?


    A to jest akurat bardzo łatwe:

    Zasilanie kilku falowników 1-fazowych z 3 faz - dobór przewodu neutralnego

    0
  • #28 22 Wrz 2013 14:53
    15kVmaciej
    Poziom 35  

    bonanza napisał:
    A to jest akurat bardzo łatwe:

    Tylko że to ze zdjęcia jest do 6mm² maksymalnie.
    Ale, to może bardziej szczegółowo ktoś pokusi się o schemat tego "obwodu"?
    Czy te falowniki są zgrupowane w jednym miejscu?

    0
  • #29 22 Wrz 2013 17:53
    1500759
    Użytkownik usunął konto  
  • #30 22 Wrz 2013 18:17
    15kVmaciej
    Poziom 35  

    Czy to zasilanie ma pełnić rolę obwodu odbiorczego, czy to ma być obwód dysdrybuujący (WLZ)?

    0