Позвоните нам

8-8000-80-35-80
(звонок бесплатный)

Заказать звонок

Напишите письмо


infokz@rusautomation.kz

Открыть
Главная > Статьи > Применение сетевых дросселей для преобразователей частоты

Применение сетевых дросселей для преобразователей частоты

« Назад 20.04.2017 07:00
Применение сетевых дросселей для преобразователей частоты

Характерной особенностью сетей электропитания, как общего назначения, так и промышленных, является обилие потребителей электроэнергии, представляющих собой нагрузку резко нелинейного характера. Ток потребления таких устройств значительно отличается от синусоидального, то есть содержит в своем составе большое количество гармонических составляющих высшего порядка. Кроме того, токи потребления многих устройств могут значительно изменяться в короткие промежутки времени, оказывая влияние на величину действующего напряжения и симметрию фаз питающей сети. К основным факторам, оказывающим влияние на качество напряжения питающей сети, принято относить следующие:

  • процессы коммутации тока при переключениях силовых полупроводниковых приборов в выпрямителях, ведомых сетью инверторах, преобразователях частоты, генераторах импульсов и т.п.;
  • ударные изменения нагрузки преобразовательных устройств, например – при работе сварочных установок, печей, металлургических приводов и т.п.

Применение сетевых дросселей для преобразователей частоты
Рис.1. Реальная форма напряжения
при нелинейной нагрузке

Механизм искажений питающего напряжения потребителя электроэнергии связан с провалами или всплесками падения напряжения на индуктивном сопротивлении питающей сети, возникающими при резком изменении тока других потребителей, питающихся в той же точке подключения. Качество питающего напряжения сетей РФ строго регламентируется ГОСТ 13109-97, в том числе и в отношении нелинейных искажений. Однако на практике, в промышленных сетях со значительным количеством полупроводниковых преобразователей, несинусоидальность режима сети может выходить за пределы ограничений. Рис. 1 иллюстрирует реальную кривую однофазного переменного напряжения промышленной сети.

На практике принято анализировать гармонический состав напряжения сети в отношении нечетных гармоник от 1-й до 13-й. Однако и составляющие более высоких порядков так же могут оказывать существенное влияние на показатели работы потребителей. В таблице показано примерное процентное содержание гармоник искажения для двух видов сетей.

Номер гармоники 3 5 7 11 13 17 19 23
Промышленная сеть Низкое напряжение, % 5 8 8 4,8 4,8 1,5 1,5 1,5
Среднее напряжение, % 3 4,8 4,8 2,9 2,9 1,5 1,5 1,3
Сеть общего назначения Низкое напряжение, % 2 3 3 2 2 0,8 0,8 0,4
Среднее напряжение, % 1,4 2,1 2,1 0,8 0,8 0,4 0,4 0,2


Содержание составляющих исчислено по отношению к величине эффективного напряжения. Таблица содержит типичные значения, однако при некоторых видах потребителей они могут сильно увеличиваться: например, при некоторых режимах работы сварочных устройств составляющие 5-й и 7-й гармоник могут увеличиваться в несколько раз.

Появление высших гармонических в составе напряжения питания обуславливает целый ряд негативных явлений в потребителях электроэнергии:

  • повышенный нагрев за счет повышения сопротивления обмоток электроустановок при проявлении скин-эффекта – общие потери могут увеличиваться на величину от 5% до 12%; суммарные потери только на 5, 7 и 11 гармониках могут достигать 2 – 4% номинальных;
  • быстрая потеря механических и диэлектрических свойств изоляции электромашин и аппаратов из-за повышенного нагрева;
  • перегрев и снижение ресурса конденсаторных батарей из-за перегрузки их резонансными токами, возникающими на частотах гармонических составляющих;
  • погрешность индукционных счетчиков учета э/энергии и других подобных измерительных приборов может увеличиться до 10%, что совершенно недопустимо на практике;
  • неправильные действия защитных реле, отказы систем автоматики, диспетчеризации и сетевой связи;
  • уменьшение производительности и снижение качества продукции установок электролиза и пр.
Применение сетевых дросселей для преобразователей частоты

При относительно небольших значениях коэффициента содержания гармоник (8,5-10%) в напряжении сети, помимо организационных мероприятий хорошие результаты дает применение сетевых дросселей (реакторов). Это индуктивности, включаемые последовательно перед потребителем электроэнергии, сглаживающие кривую протекающего тока. Физический смысл такого приема состоит в том, что между сетью и преобразователем частоты, появляется демпфирующий накопитель энергии, способствующий более мягкому протеканию процессов при резко переменной нагрузке. В таких случаях потребитель недоиспользуется по напряжению питания на величину от 3% до 6%. При этом, однако, применение сетевых дросселей для преобразователей частоты позволяет получить ряд выгод:

  • снижает влияние преобразователя частоты на сеть – форма напряжения в точке подключения максимально приближается к синусоидальной, исключая, тем самым, влияние на других потребителей;
  • защищает преобразователь от выбросов и провалов питающего напряжения и наводок на цепи управления и защиты;
  • защищает батарею конденсаторов в звене постоянного тока от воздействия резонансных токов, увеличивая его срок службы;
  • существенно ограничивает величину и скорость нарастания аварийных токов (короткого замыкания), тем самым защищая силовые полупроводниковые приборы от теплового разрушения и снижая требования к быстродействию цепей защиты.

По некоторым данным, эти свойства позволяют повысить надежность работы преобразователей частоты до 5 – 7 раз.

Существенным свойством применения сетевых дросселей является то, что в случаях множественных подключений нескольких потребителей в одной точке сети (например – для многодвигательных приводов рольгангов и др.) при известных их характеристиках и ограничениях на качество напряжения в точке подключения, можно рассчитать необходимые сетевые дроссели для всех параллельных потребителей. Тем самым обеспечить соответствие качества напряжения сети действующим стандартам и исключить взаимное влияние преобразователей одного на другой.

Некоторые модели преобразователей частоты всегда, без исключения, должны использоваться с сетевыми дросселями. Важным обстоятельством является то, что в случаях, когда выход преобразователя частоты из строя обусловлен влиянием некачественного напряжения сети или импульсными перенапряжениями, компания-поставщик не принимает на себя гарантийные обязательства. Все потери материального характера ложатся на потребителя.


Если вам понравилась статья, подпишитесь на нашу информационную рассылку и получайте анонсы новых статей в момент публикации.

 

Заказать консультацию инженера

RA-logo

Техотдел компании



Новости
12
04.25
Космическое поздравление от «РусАвтоматизации»
08
04.25
Обсуждаем управление водными ресурсами на VODEXPO-2025
07
04.25
ПЛК ONI для быстрой настройки АСУ ТП разной сложности
31
03.25
Оповещение персонала на производственных линиях
25
03.25
Сервоприводы Intek для АСУ ТП разной сложности
Применение сетевых дросселей для преобразователей частоты Статьи по Автоматизации технологических процессов производства от РусАвтоматизации
*?
*?
?
*
*
*?
?
*?
*?
*
*?

Проектная задача

*Подтвердите, что Вы не робот:

Применение сетевых дросселей для преобразователей частоты Статьи по Автоматизации технологических процессов производства от РусАвтоматизации

Заполните приведенные ниже поля, и наши специалисты позвонят Вам в удобное для Вас время.

Вы можете позвонить нам сами на номер 8-8000-80-35-80 (бесплатный звонок с мобильных и стационарных телефонов в Казахстане)

*
*
*
*
*
?
*
?
*?


Проектная
задача

*Подтвердите, что Вы не робот:

Внимание!
Данный сервис доступен только для заказчиков из стран, входящих в таможенный союз.

*
*
*
*
*
*
*
*Подтвердите, что Вы не робот:

*
?
?
?
?
?
?
?

Контактные данные

*
*
*
*
*
*
*
*Подтвердите, что Вы не робот:

Применение сетевых дросселей для преобразователей частоты Статьи по Автоматизации технологических процессов производства от РусАвтоматизации

Данные о редукторе

*?
?
?

Контактные данные

*
*
*
*
*?
?
*
*?
*Подтвердите, что Вы не робот:

Заполните приведенные ниже поля, и наши специалисты позвонят Вам в удобное для Вас время.

Вы можете позвонить нам сами на номер 8-8000-80-35-80 (бесплатный звонок с мобильных и стационарных телефонов в Казахстане)

*
*
*
*
*
?
*
?
*?



Транзакция

*Подтвердите, что Вы не робот:

Применение сетевых дросселей для преобразователей частоты Статьи по Автоматизации технологических процессов производства от РусАвтоматизации
*?
*?
?
*
*
*?
?
*?
*?
*
*?
*Подтвердите, что Вы не робот: