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

Dobór dławika i filtra sieciowego na wejściu falownika

bradzik 09 Kwi 2018 11:33 957 11
  • #1 09 Kwi 2018 11:33
    bradzik
    Poziom 8  

    Witam,
    Proszę o podpowiedź odnośnie zasady postępowania przy doborze filtru EMC i dławika sieciowego na wejściu falownika. Z tego co udało mi się znaleźć dławik dobiera się na prąd znamionowy silnika, natomiast filtr na prąd większy, ale o ile większy i z czego to wynika? Czy są jakieś przeciwwskazania do zastosowania dławika większego od prądu znamionowego silnika? Oczywiście w dokumentacji falownika producent podaje zalecaną wielkość dławika i filtru, jednak co w przypadku gdy zasilany silnik ma mniejszą moc niż falownik? Z tego powodu pytam o ogólne zasady doboru.

    0 11
  • #2 09 Kwi 2018 20:47
    and_rog
    Poziom 21  

    Ogólne zasady są takie: dobiera się to, ca zaleca producent. I tylko w specyficznych przypadkach, gdy układ jest jakiś nietypowy, bo maszyna.... bo ten przypadek.... itd robi się to inaczej.

    0
  • #3 11 Kwi 2018 10:58
    bradzik
    Poziom 8  

    Silnik jest o jedną wielkość (jeśli chodzi o moc) mniejszy od falownika. Czy dobrać filtr i dławik takie jak dla zastosowanego falownika, czy takie jak dla falownika odpowiadającego mocą zasilanemu silnikowi?

    0
  • #4 11 Kwi 2018 23:00
    and_rog
    Poziom 21  

    "Silnik jest o jedną wielkość (jeśli chodzi o moc) mniejszy od falownika" - bo tak się dobiera. A filtry dobiera się do mocy falownika, czyli większe.

    0
  • #5 18 Kwi 2018 20:21
    axk2
    Poziom 9  

    Jeżeli chodzi o dobór dławika na wejściu przemiennika to dobiera się go pod kątem wartości prądu znamionowego (jego wartość nie może być mniejsza od wartości prądu znamionowego przemiennika) + należy określić wartość jego impedancji (z reguły 3 % lub 5 %). Jeżeli chodzi natomiast o filtr RFI (zakładam że to autor miał na myśli) to obowiązuje ta sama zasada. W przypadku filtra RFI należy także pamiętać o tym iż długość przewodu łącząca filtr z wejściem przemiennika nie powinna przekraczać ok. 40 cm.

    Zarówno w przypadku dławika jak i filtra RFI należy także pamiętać o klasie napięciowej. Z reguły wartość napięcia znamionowego popularnych dławików to 690 V AC (czyli jest spory zapas) natomiast w przypadku filtrów RFI są konkretne klasy napięciowe (np. 400 V AC, 480 V AC, 600 V AC itd.).

    Jeżeli chodzi o dławiki to spokojnie można zastosować dowolny model (pamiętając o ww. uwagach). Jeżeli chodzi natomiast o filtr RFI to zaleca się aby zastosować model który wskazuje producent danego przemiennika.

    0
  • #6 20 Kwi 2018 17:17
    bradzik
    Poziom 8  

    Cytat:
    Z reguły wartość napięcia znamionowego popularnych dławików to 690 V AC (czyli jest spory zapas)


    No właśnie jak to jest z tym napięciem znamionowym dławika. Jeśli zastosować dławik o napięciu znamionowym 690 V AC oraz impedancji 4% o wymaganym prądzie znamionowym przemiennika, to przy pracy pod napięciem 400 V AC spadek napięcia na nim będzie wynosił już nie 4 % a więcej. Jeśli dobrze rozumuję to:

    Impedancja 4 % jest wyznaczona dla napięcia i prądu znamionowego dławika

    $$
    \Delta U_L \% = \frac{2\pi f I_n L \sqrt{3}}{U_n} = 0,04
    $$

    Indukcyjność takiego dławika o Un = 690 V AC i prądzie znamionowym In jest równa

    $$
    L=\frac{\Delta U_L \% U_n}{2\pi f I_n \sqrt{3}}
    $$

    Jeśli taki dławik zastosujemy do zabezpieczenia przemiennika o prądzie znamionowym również In, ale napięciu znamionowym U=400 V AC, to w efekcie dostaniemy inny niż oczekiwany spadek napięcia na dławiku

    $$
    \Delta U_{L_{400V}} \% = \frac{2\pi f I_n L \sqrt{3}}{U_n/\sqrt{3}} = 0,04 \cdot \sqrt{3} = 0,069
    $$

    Czyli to tak jakbyśmy zastosowali dławik 7%? W takim razie jeśli dławik jest na inne napięcie znamionowe niż przemiennik, trzeba by dobrać dławik pod kątem wymaganej indukcyjności - powodującej 4% spadek napięcia przy danym prądzie znamionowym przemiennika?

    1
  • #8 04 Maj 2018 10:24
    axk2
    Poziom 9  

    bradzik napisał:
    No właśnie jak to jest z tym napięciem znamionowym dławika.


    Z punktu widzenia praktycznego nie ma to większego znaczenia (w sensie wartość napięcia znamionowego dławika vs. wartość znamionowego napięcia przemiennika). Producenci przemienników oraz dławików (np. Allen-Bradley) zamieszczają tabele doboru dławików (wejściowych oraz wyjściowych) do "standardowych aplikacji". Zwróć uwagę że ten sam model dławika (w sensie jego impedancji) jest stosowany zarówno w przypadku przemienników o wartości napięcia znamionowego wynoszącej 380-480 V AC jak i 500-690 V AC.

    Dobór dławika i filtra sieciowego na wejściu falownika

    Dobór dławika i filtra sieciowego na wejściu falownika

    romulus73 napisał:
    No ale po co chcesz dać dławik . robiłeś pomiary sieci a czemu nie filtr aktywny.? Chcesz łapać duszki nie robiąc pomiarów? Dławik nic nie da na harmoniczne 3, 5, i 7.


    Temat związany z wyższymi harmonicznymi prądu to temat rzeka. Dławik na wejściu przemiennika stosuje się z innych powodów niż obniżenie współczynnika THDi (choć w pewnym stopniu dławik ten współczynnik redukuje oczywiście przy odpowiednio niskim współczynniku THDu) - głównie chodzi o polepszenie warunków zasilania prostownika przemiennika w przypadku sieci zasilających "niższej jakosci" (asymetrie napięcia zasilającego, przepięcia, zwarcia), ew. bliskie sąsiedztwo transformatora zasilającego lub układu do kompensacji mocy biernej.

    W standardowym przemienniku z 6-pulsowym prostownikiem współczynnik THDi wynosi ok. 35-40 %. Dodając dławik na szynie DC (np. o ekwiwalencie dławika liniowego o impedancji 5.0%) można ten współczynnik zredukować do ok. 30 % co i tak jest wartością bardzo wysoką.

    Do redukcji współczynnika THDi w przypadku układów napędowych głównie stosuje się pasywne filtry LC wyższych harmonicznych, które przy odpowiednim doborze oraz odpowiedniej wartości współczynnika THDu potrafią zredukować współczynnik THDi do wartości ok. 5-10 % co w wielu przypadkach spokojnie wystarczy. Filtry aktywne to wysoce specjalizowane urządzenia do specyficznych aplikacji które bardzo często wielokrotnie przewyższają cenę przemiennika z którym mają współpracować. W przemyśle wykorzystywane są stosunkowo rzadko i to w aplikacjach które naprawdę tego wymagają.

    0
  • #9 15 Maj 2018 17:10
    bradzik
    Poziom 8  

    axk2 napisał:
    Zwróć uwagę że ten sam model dławika (w sensie jego impedancji) jest stosowany zarówno w przypadku przemienników o wartości napięcia znamionowego wynoszącej 380-480 V AC jak i 500-690 V AC.


    Dokładnie o to mi chodziło - dławik musi być o odpowiedniej impedancji. Model dławika na inne napięcie będzie miał też inny prąd nominalny oraz indukcyjność. Stosując dławik o innym napięciu znamionowym niż docelowe napięcie pracy należałoby według mnie obliczyć jaką będzie on miał, przy danym prądzie, procentową impedancję, gdyż może się okazać że nie będzie to już zakładane 3 % ale więcej lub mniej.

    Chodzi mi o sytuacje dobierania dławika nie "z półki" wedle kodu katalogowego producenta ale według obliczeń. Np. bierzemy dławik 690 VAC / 10 A 3 % i chcemy zastosować na zasilaniu falownika 400 VAC / 10 A, wtedy procentowy spadek napięcia wyniesie nie 3 a blisko 7 %, czyli wiemy że takiego dławika nie możemy zastosować. Jeśli się mylę to mnie poprawcie.

    Jeszcze pytanie o identyfikacje takiego dławika, jaką on może mieć impedancje?

    Dobór dławika i filtra sieciowego na wejściu falownika

    0
  • #10 15 Maj 2018 19:06
    romulus73
    Poziom 18  

    axk2 kolego to co piszesz to teoria ja dałem Ci praktyczny pomiar i zamontowałem dławik na wejściu, ale się okazałe ze to wydane na darmo pieniądze bo te pomiary co wstawiam były robione później. Pomógł mi filtr aktywny. Dlatego moje zapytanie czy był audyt sieci? innaczej to możecie sobie gdybać.

    0
  • #11 17 Maj 2018 11:59
    bradzik
    Poziom 8  

    romulus73 napisał:
    No ale po co chcesz dać dławik . robiłeś pomiary sieci a czemu nie filtr aktywny.? Chcesz łapać duszki nie robiąc pomiarów? Dławik nic nie da na harmoniczne 3, 5, i 7.


    Dławik chcę dać w celu ochrony falownika. Stosowanie dławika jest zalecane w przypadku gdy moc transformatora zasilającego znacznie przekracza moc falownika (10-krotnie) oraz transformator jest w bliskim sąsiedztwie falownika (oba przypadki u mnie zachodzą). Dodatkowo instrukcja falownika mówi o konieczności jego zamontowania.

    Posiadam dławik zamieszczony powyżej na zdjęciu, jednak jest on na prąd nominalny 1,5 razy większy niż zalecany do tego falownika. Stąd moje pytanie - czy "przewymiarowanie" dławika może mieć jakieś negatywne skutki? Wydaje mi się, że niestety tak. Dławik ten ma mniejszą indukcyjność niż zalecany przez co spadek napięcia na nim przy nominalnym prądzie falownika będzie wynosił

    $$
    \frac{2\pi\cdot50\mathrm{Hz}\cdot 350\mathrm{A \cdot}26\mathrm{\mu H}\cdot \sqrt{3}}{400V}=1,2\%
    $$

    Czyli tak właściwie będzie to dławik 1 %, który jak mniemam będzie miał znikomy wpływ na pracę i ochronę falownika, więc jego zastosowanie będzie bez sensu?

    0
  • #12 14 Cze 2018 11:09
    axk2
    Poziom 9  

    romulus73 napisał:
    axk2 kolego to co piszesz to teoria ja dałem Ci praktyczny pomiar i zamontowałem dławik na wejściu, ale się okazałe ze to wydane na darmo pieniądze bo te pomiary co wstawiam były robione później. Pomógł mi filtr aktywny. Dlatego moje zapytanie czy był audyt sieci? innaczej to możecie sobie gdybać.


    Proponuję czytać ze zrozumieniem. Jasno napisałem do czego wykorzystuje się dławiki i jasno także napisałem iż nie jest to urządzenie które z założenia ma obniżyć współczynnik THDi. Do tego typu zastosowań wykorzystuje się filtry wyższych harmonicznych (pasywne lub aktywne).

    Druga sprawa to pole na którym działamy. Mój wpis dotyczył "zawodowych" układów napędowych wykorzystywanych w przemyśle a nie jakiś samoróbek w garażu itp. Ta sama uwaga tyczy się sprzętu który w tego typu aplikacjach znajduje zastosowanie.

    Dodano po 2 [minuty]:

    romulus73 napisał:
    Chcesz łapać duszki...



    Faktycznie fachowe stwierdzenie.

    Dodano po 5 [minuty]:

    bradzik napisał:
    romulus73 napisał:
    No ale po co chcesz dać dławik . robiłeś pomiary sieci a czemu nie filtr aktywny.? Chcesz łapać duszki nie robiąc pomiarów? Dławik nic nie da na harmoniczne 3, 5, i 7.


    Dławik chcę dać w celu ochrony falownika. Stosowanie dławika jest zalecane w przypadku gdy moc transformatora zasilającego znacznie przekracza moc falownika (10-krotnie) oraz transformator jest w bliskim sąsiedztwie falownika (oba przypadki u mnie zachodzą). Dodatkowo instrukcja falownika mówi o konieczności jego zamontowania.



    Zgadza się. W uproszczeniu chodzi m.in. o ograniczenie prądów zwarciowych w niektórych typach zwarć doziemnych które mogły by uszkodzić prostownik przemiennika. Jest to kwestia odpowiedniej wartości impedancji linii zasilającej (czyli impedancji transformatora oraz przewodów) dany układ napędowy.

    W przypadku np. przemienników Allen-Bradley zaleca się aby dławik wejściowy stosować dodatkowo w poniższych przypadkach:

    - W miejscu instalacji zostały przełączone kondensatory układu kompensacji mocy biernej.
    - W miejscu instalacji występują wyładowania atmosferyczne lub impulsy napięciowe o wartości szczytowej ponad 6000 V.
    - W miejscu instalacji mają miejsce przerwy w dostawie zasilania lub spadki napięcia większe niż 200 V AC.
    - Gdy występuje odpowiedni współczynnik dysproporcji mocy pomiędzy przemiennikiem a transformatorem zasilającym dane pole zasilające (są odpowiednie table do doboru dławiki w odniesieniu do mocy transformatora).

    0