Мережевий дросель для Частотники

Головна
Вхідні і вихідні фільтри частотних перетворювачів. Мережевий і моторний дросель

З огляду на наростаючого використання пристроїв, що включають в свої схеми тиристори (генератори мережевих гармонік), з'являється досить багато обурень в електромережі. Через конструктивних особливостей параметри на виході частотного перетворювача (ПП) також мають викривлену форму з безліччю помехо-створюють гармонік. Вносять свою лепту в «забруднення» мережі складові компоненти ПП: ШІМ-інвертор і випрямляч.

Яким чином це проявляється? Негативні наслідки виражаються у вигляді теплового електричного пробою ізоляції обмоток електродвигуна, швидкого зносу ізоляційних матеріалів, підвищення шумового рівня, електричної ерозії деталей машини. Крім цього, частотні перетворювачі здатні стати джерелом перешкод в мережі, чинити негативний вплив на решту електрообладнання. Для зменшення негативного впливу гармонійних складових, що генеруються перетворювачами частоти, використовують всілякі фільтри.

Фільтри, гальмівні резистори, автоматичні вимикачі

Широкий спектр використовуваних електрофільтрів для ПП включає в себе:

вхідні дроселі (мережеві і ДРТ);
вихідні фільтри (dU / dt, синусні, високочастотних синфазних перешкод);

дроселі (ДРТ, моторні).

Схема підключення перетворювача частоти з усім цим господарством виглядає приблизно так:

Що таке дросель? Перш ніж відповісти на питання, зробимо короткий інформаційний екскурс в фізику. Або пропустіть 3 абзацу, якщо вже знаєте.

Навколо будь-якого провідника, по якому тече струм, наводиться магнітне поле, що володіє енергією. Індуктивність - це властивість ланцюга, щоб протистояти швидкості течії електричного потоку. Якщо перервати струм в сильно індуктивної ланцюга, утворюється істотний стрибок напруги. Індуктивність в ланцюзі вважається, по суті, тієї інерцією, стійкістю до зміни швидкості течії потоку.

Що означає індуктивність в котушці? Якщо обмотати котушку, розшириться магнітне поле дроти і багаторазово збільшиться ефект. До речі намотуванням і перемотуванням дротяних витків точно розраховується, яка сила протидії буде викликана. Це властивість і називається індуктивністю. Дросель (він же обмежувач) в принципі і є індуктор.

Таким чином, індуктивність котушки залежить від різних чинників, таких як тип сердечника (навколо якого вона намотана), кількість витків, площа і довжина рулону. Реактивний опір залежить від частоти прикладеної напруги і індуктивності.

Гальмівні резистори застосовуються для перетворення електроенергії в теплову, тобто розсіювання енергії навколо. Підвищення потужності розсіювання для перетворювача частоти досягається при паралельному приєднанні резисторів.

Автоматичні вимикачі-апарати, службовці для захисту і відключення ПП від мережі.

Асортимент фільтрів і дроселів

Вхідні мережеві дроселі ACL для ПП змінного струму. Обмежувачі забезпечують надійний захист пристроїв від стрибків напруги.

Цінні переваги використання котушок індуктивності:

захист від перекосу фаз;
зменшення швидкості збільшення струмів КЗ;
підвищення довгострокової служби конденсатора.

Вхідні обмежувачі INV служать для вирішення питання електромагнітної сумісності та економії електроенергії.

Їх функції обмежувачів:

захист перетворювача частоти в разі потужних викидів напруги в електромережі;
зменшення імпульсних перешкод.

Вихідні котушки індуктивності FS (ферритові кільця) -електрофільтри синфазних перешкод. Рекомендуються до використання в сукупності з електрофільтрами EMC. Дані пристрої являють собою діфтрансформатори з феритовим сердечником, «обмотками» якого служать дроти моторного кабелю. Електрофільтр зменшує високочастотні випромінювання, наприклад, коли використовуються неекрановані кабелі. Необхідну кількість кілець прямо пропорційно розмірам, робочій напрузі ПЧ, довжині кабелю.

Іноді потрібно створити пакет з кілець для виключення перенасичення, про це свідчить температура кілець вище 70 ° C (яка в нормальних умовах нижче). Провід необхідно використовувати лише з круглими жилами.

Вихідні електрофільтри dU / dt FLS відносяться до розряду низькочастотних пристроїв, що послаблюють частоти вище заданої частоти зрізу. Являють собою Г-подібну форму з дроселів і конденсаторів.

В основному застосовуються в:

частотно-керованих приводах (ЧРП) з частим рекуперативним гальмуванням;
приводах зі старим двигуном або коротким моторним кабелем (менше 15 м);
ЧРП з двигуном, що працює при високій температурі.

Дроселі ДРТ для перетворювача частоти - обмежувачі, які знижують ймовірність пошкодження захищається електропристрою через імпульсних перенапруг. Останні можуть викликані такими причинами, як:

установка поблизу с приводом електронного обладнання великої потужності;
двигуни з запуском за допомогою магнітних пускачів;
аварійної ситуації;
застосування сварочніка поблизу ПП.

Синусні фільтри типу OSF- покликані забезпечувати захист ізоляційних обмоток двигунів від перепадів в мережі. Дають можливість згладжувати ШІМ ПП і отримати якісну синусоїду. Використовуються в разі, коли довжина проводу перевищує 50-100 м.

Структура механізму ідентична конструкції електрофільтрів dU / dt. Різниця в тому, що з дроселя і конденсаторів з великими номіналами утворюється LC-фільтр. Розміри пристроїв досить великі, приблизно рівні габаритам самого перетворювача частоти.

Вхідні мережеві дроселі DCL в ланцюзі постійного струму призначені для корекції нестандартних форм хвиль, створених конденсаторними фільтрами. Функції полягають в згладжуванні небажаних гармонік і пульсацій в шинах постійного струму при наростаючій потужності.

Вихідні моторні дроселі OCL змінного струму-оптимальне рішення для підвищення ресурсу приводів шляхом захисту від впливу найвищих гармонікна виході. Якщо відстань 100-120 м до двигуна, то, швидше за все, знадобиться моторний дросель.

висновок

Асортимент фільтрів досить широкий. У кожного пристрою свій робочий діапазон сигналу в смузі придушення, при якому воно здатне коректно функціонувати. Варто лише зазначити, що в цьому криється підступність даної техніки. Вихід за межі заданого діапазону, виходячи з технології фільтра, часом призводить до обмеження, складного спотворення сигналу і іншим дивним ефектів.

Надійний і простий в експлуатації мережевий дросель дуже важливий в силовій схемі потужного частотного перетворювача. Підвищувальний коефіцієнт потужності. він особливо рекомендується в системі, де задіяні інші нелінійні елементи, що створюють небажані перешкоди.