Версия для печати темы
Нажмите сюда для просмотра этой темы в обычном формате
Диалог специалистов АВОК _ Управление электроприводом _ КПД ПЧ и дросселей, расчет вентиляции шкафа.
Автор: LordN 25.12.2018, 7:38
есть Danfoss VLT101 75кВт и два дросселя входной 160А на и выходной моторный на 150А, овеновские.
все это будет нагружено на АД вентилятора с мощностью 55кВт.
как оценить мощность тепловыделения, чтоб посчитать необходимый расход вентиляции шкафа?
для ПЧ указывают кпд >98%, ну ок, 55кВт*2%=1,1кВт
а сколько тепла взять от дросселей?
Автор: GBM 25.12.2018, 9:47
Добрый день!
Тепловыделение никогда не рассчитывается по КПД. Для всего оборудования существуют таблицы тепловыделения, в них прописано максимальное значение в Ваттах, либо значения в зависимости от частоты коммутации. Если таблицы нет, то запрашивайте у производителя.
Автор: LordN 25.12.2018, 15:11
Благодарю!
Автор: OlegM 25.12.2018, 21:35
Опыт - критерий истины. 
Автор: По самые по... 26.12.2018, 17:07
все это будет нагружено на АД вентилятора с мощностью 55кВт.
как оценить мощность тепловыделения, чтоб посчитать необходимый расход вентиляции шкафа?
для ПЧ указывают кпд >98%, ну ок, 55кВт*2%=1,1кВт
а сколько тепла взять от дросселей?
Забыли дроссель звена постоянного тока.. Тоже, маманегорюй, по тепловыделению.
Из практики..
Ставили Фрэник Эко 90кВт, правда без моторного дросселя, в шкаф от ИЭКа - КСРМ 16.6.4.1-36 УХЛ3 IP31 в машинном зале водоканала.
Движок - 75кВт. Короче, на боковых стенках шкафа, в верхней части, по два вентилятора, на вытяжку, размер 120х120х38мм, типа https://www.chipdip.ru/product/dp203a-2123lbt-a24, итого 4.
Лет десять - полет нормальный
Автор: LordN 26.12.2018, 17:34
т.е. 100м3/ч оказалось достаточно?
ок.
значит 300м3/ч в моем варианте точно хватит.
из-за грязи и пыли вент поставлю на приток, после доброго фильтра
Автор: GBM 27.12.2018, 9:17
У Шнайдера есть очень полезная и при этом бесплатная программа Proclima. Она позволяет рассчитывать требуемую вентиляцию исходя из тепловыделения, конструктива шкафа и окружающей среды. Рекомендую, нас ни разу не подводила.
Автор: LordN 27.12.2018, 15:50
если бы в ней баз было больше - цены бы ей не было, а так, ну да, считает...
Автор: Взводатор 28.12.2018, 16:03
Физику, математику и инженеру дали задание найти объём красного мячика.
Физик погрузил мяч в стакан с водой и измерилл объём вытесненной жидкости.
Математик измерил диаметр мяча и рассчитал тройной интеграл.
Инженер достал из стола свою "Таблицу объёмов красных резиновых мячиков" и нашёл нужное значение.
http://forum.abok.ru/index.php?showtopic=94183&view=findpost&p=1145836
Автор: LordN 28.12.2018, 18:56
в техподдержке овена сидят веселые люди, на вопрос о тепловыделениях прислали таблицу с сайта, где указана предельная температура дросселя... мда.. куда еще написать? 
Автор: mr_Frodo64 28.12.2018, 20:42
А по аналогии с другими производителями уже никак?!
Автор: Взводатор 28.12.2018, 23:41
Информации действительно очень мало.
Исходя из индуктивности в 0,05мГ ее индуктивное сопротивление на частоте 50Гц будет 0,016ом.
Активное сопротивление при проводе диаметром 6мм (определено на глаз) будет на порядок меньше и им пренебрегаем - расчет все равно оценочный.
При токе 110А падение мощности на одной секции P=R*I^2=0.016*110*110=190W.
Округляем до 200, умножаем на 3 и имеем 600Вт.
С учетом того, что нас интересует максимальный параметр, высшие гармоники малы по амплитуде и не внесут особого вклада в тепловую составляющую, принимая нагрузку чисто активной можно ориентироваться именно на это значение.
С другой стороны, вспоминая совковую электропечку с открытой спиралью на 300Вт и примерно такими же габаритами, предполагаю, что греться он будет не меньше. Какую там тебе сказали максимальную температуру? (На сайте смотреть не буду - меня очень удручил их дед Мороз-акробат). Если это окажется сильно много, то все равно запас по вентиляции лишним не будет.
Автор: Kotlovoy 29.12.2018, 0:03
Проблема в том, что на индуктивном сопротивлении тепло не выделяется. Так что пересчитайте на активную составляющую дросселя.
И совершенно напрасно пренебрегаете высокочастотной составляющей. И это не гармоники, это несущая частота ШИМ, которая вызывает потери в сердечнике дросселя, и, соответственно, его нагрев.
Автор: LordN 29.12.2018, 7:41
да с удовольствием! только, например, каким? данфоссом? вот только тоже как-то сходу такие документу не ищутся, если ткнёте носом - буду рад.
Исходя из индуктивности в 0,05мГ ее индуктивное сопротивление на частоте 50Гц будет 0,016ом.
Активное сопротивление при проводе диаметром 6мм (определено на глаз) будет на порядок меньше и им пренебрегаем - расчет все равно оценочный.
При токе 110А падение мощности на одной секции P=R*I^2=0.016*110*110=190W.
Округляем до 200, умножаем на 3 и имеем 600Вт.
С учетом того, что нас интересует максимальный параметр, высшие гармоники малы по амплитуде и не внесут особого вклада в тепловую составляющую, принимая нагрузку чисто активной можно ориентироваться именно на это значение.
|
И совершенно напрасно пренебрегаете высокочастотной составляющей. И это не гармоники, это несущая частота ШИМ, которая вызывает потери в сердечнике дросселя, и, соответственно, его нагрев.
несущую планирую сделать минимальной, 500Гц или 1кГц, не смотрел еще какой там минимум имеется. и сам ПЧ будет меньше греться, да и дроссели тоже.
Автор: GBM 30.12.2018, 13:57
У Данфосс есть по всем преобразователям специальное руководство по проектированию, там точно есть информация по тепловыделению.
Автор: По самые по... 30.12.2018, 21:13
несущую планирую сделать минимальной, 500Гц или 1кГц, не смотрел еще какой там минимум имеется. и сам ПЧ будет меньше греться, да и дроссели тоже.
Потери в моторном дросселе зависят от материала сердечника. Изготовитель, как правило, не сообщает свойства материала. Некоторые дают диапазон частот несущей ШИМ ПЧ. Как правило 2...4кГц, при которой потери на перемагничивание и вихревые токи минимальны.
Автор: LordN 31.12.2018, 7:18
по данфосовскому руководству для моторного дросселя получилось порядка 145Вт, для синусного выходного 470Вт. но это всё выходные фильтры. про входные фильтры у данфоса что-то не ищется. или я не там или не так ищу. причем частота несущей прописана только для синусного выходного, мол не ниже указанной, а для моторного несущая вообще никак не оговорена, но описано снижение характеристик при увеличении частоты от 50Гц и выше.
еще вопрос попутный по ферритам. пишут что ставить лучше у самого ПЧ. если на выходе пч дроссель di/dt то где лучше ставить ферриты - перед дросселем и после него?
Автор: Kotlovoy 31.12.2018, 9:56
Ферриты - это через которые продеваются провода? По моему соображению, они используются для предотвращению излучения ВЧ помех проводами. В таком случае их рационально ставить непосредственно рядом с клеммами ПЧ, иначе источником помех станет сам дроссель.
Автор: LordN 31.12.2018, 10:45
данфосс пишет
|
т.е. синфазный вч-фильтр
Автор: Kotlovoy 31.12.2018, 11:03
Насчёт износа подшипников слышал, но плохо понимаю природу явления, откуда уж там возьмутся такие токи через ёмкости обмоток, способные разрушать металл подшипников? Но, надеюсь, это исследовали под микроскопом, поэтому верю на слово.
А насчёт синфазной (мне привычнее называть её продолной) помехи так и есть - применяются ферритовые кольца на проводах. Все их видели на компьютерных кабелях. Чтобы провода не превращались в антенну.
Автор: LordN 31.12.2018, 11:15
А насчёт синфазной (мне привычнее называть её продолной) помехи так и есть - применяются ферритовые кольца на проводах. Все их видели на компьютерных кабелях. Чтобы провода не превращались в антенну.
стр.23 и далее
WEG_elektrodv_upravl_ot_preobr_chastoty.pdf ( 2,5 мегабайт )
: 41Автор: Kotlovoy 31.12.2018, 11:42
Ну примерно это я и читал. Наверное, если вал двигателя изолирован, то ёмкостным током через нанофарады за тыщу лет что- нибудь там в подшипниках и износится. Но раньше смазка высохнет-вытечет, шах сдохнет или ишак помрёт.
Автор: LordN 31.12.2018, 11:56
пишут мол лучше использовать и то и другое сразу. и токосъемник с ротора и изоляцию подшипника. счас и подшипники специального исполнения для таких случаев делают
Автор: Alexander_I 31.12.2018, 12:27
Это называется писатели, блин. По своему опыту могу сказать, что самые что ни на есть заурядные обще-промышленные двигатели работают с частотниками годами. Основная масса у нас проработала более 10 лет. и никаких проблем с подшипниками отродясь не было. А то тут развели бодягу, и токосъемники с ротора, и изоляция подшипников...
Автор: OlegM 2.1.2019, 21:14
Уважаемый, позвольте полюбопытстовать, какой максимальной мощности у вас имеются двигатели.
Автор: LordN 3.1.2019, 4:47
я вот тоже полагаю что, если проблемы не было бы, то никто и не думал бы, как её обойти...
Автор: По самые по... 3.1.2019, 11:24
Вот что пишут..
1. https://www.rittal.com/imf/none/5_1961/. Про охлаждение шкафов.
2. http://edu.sernam.ru/book_dpt.php?id=6
3. https://www.elec.ru/viewer?url=/brands/sarel/sarel_cat.pdf Смотреть регулирование температуры в шкафах
Автор: LordN 3.1.2019, 14:30
спасибо!
Автор: Alexander_I 3.1.2019, 18:01
Имеются двигатели от 0.75 кВт до 135 кВт. И что? И их общее количество около 200 двигателей разного калибра, как и частотных приводов.
Автор: OlegM 3.1.2019, 18:53
Для 135 кВт уже актуальна проблема защиты подшипников от паразитного напряжения, которое присутствует между концами вала ротора. То есть один из подшипников должен быть изолированный. Обычно это задний подшипник. Разумеется, это актуально только в том случае, если двигатель питается от преобразователя частоты.
Автор: LordN 4.1.2019, 14:41
а почему только один?
Автор: digoron 4.1.2019, 16:02
Очень интересный материал привели выше по тонкостям частотников от WEG. LordN - огромное спасибо!
Насколько я понял - ротор электромотора при работе с частотником начинает представлять собой этакую батарейку. Если один конец батарейки заизолировать - ток не потечет.
Я себе так это теперь представляю, буду признателен за указание на ошибки.
Когда работает частотник, периодически на короткий миг устанавливается режим с обрывом одной фазы. При этом на это мгновение в точке подключения обмоток напряжение уже не 0, а фазное. На короткозамкнутом роторе наводится соответствующее напряжение. Которое через подшипники стекает на корпус, постепенно разрушая их. Там еще утечки через емкость подшипников, которая при высокой частоте модуляции играет роль, поэтому по-хорошему изолировать надо оба подшипника, или заземлять ротор отдельным проводом, через который вся эта гадость и будет спокойно стекать на землю.
Почему это проявляется на больших двигателях - вероятно, у них сопротивление меньше за счет размеров, соответственно протекающий ток больше.
При питании же чистой синусоидой суммарное напряжение на обмотках = 0 (ну или близко к нему при перекосе фаз), всего этого не наблюдается.
Автор: LordN 4.1.2019, 18:00
про батарейку не понял если честно. тут скорее конденсатор. обкладки ротор и статор, изолятор - смазка. заряд конденсатора происходит за счёт емкостной связи по синфазной вч составляющей.
для заряда емкости нужны несколько условий. для обычного вентилятора или насоса у которых на валу сидят крыльчатки условия накопления заряда будут только при очень высоком сопротивлении рабочей среды - очень сухой воздух или газ-изолятор для вентилятора и не проводящая, типа фреон, бензин и т.п.жидкость, для насоса. и т.д.
Автор: Kotlovoy 4.1.2019, 18:03
А также при условии диэлектрической муфты между двигателем и исполнительным механизмом. Бывают такие, с резиновым вкладышем в виде звезды.
Автор: LordN 4.1.2019, 18:12
ну да..
Автор: OlegM 4.1.2019, 20:59
Когда работает частотник, периодически на короткий миг устанавливается режим с обрывом одной фазы. При этом на это мгновение в точке подключения обмоток напряжение уже не 0, а фазное. На короткозамкнутом роторе наводится соответствующее напряжение. Которое через подшипники стекает на корпус, постепенно разрушая их. Там еще утечки через емкость подшипников, которая при высокой частоте модуляции играет роль, поэтому по-хорошему изолировать надо оба подшипника,
При питании от ПЧ о синусоидах речь не идёт. Там сплошной хаос из импульсов различной длительности, поэтому виртуальная нулевая точка всегда имеет относительно заземлённого корпуса какой-то потенциал, постоянно меняющийся по амплитуде и знаку. Не буду углубляться в физику процесса, но между концами ротора присутствует переменное напряжение. Я даже пытался его измерить стрелочным мультиметром. Сейчас уже не помню что намерил. Кажется, в пределах 1,5 В. Но при миллиомном сопротивлении подшипника, токи будут заметные. Передний подшипник не имеет смысла делать изолированным, так как придётся связывать двигатель с нагрузкой через изолирующую муфту.
На производстве, где я работаю на новом оборудовании немцы насадили на заднюю часть вала двигателей энкодеры без изолирующих вставок (задние подшипники, естественно, изолированные). Мощность двигателей 235 и 500 кВт. В течение полугода оба энкодера вышли из строя. При изучении обойм подшипника неисправного энкодера чётко было видно электроэрозионное разрушение.
Почему это проявляется на больших двигателях - вероятно, у них сопротивление меньше за счет размеров, соответственно протекающий ток больше.
Как вы себе представляете это заземление - прижать к вращающемуся валу зачищенный конец медного провода?
Автор: digoron 4.1.2019, 22:11
Я себе смутно это представляю. В приведенном выше документе (Асинхронные электродвигатели управляемые от преобразователя частоты)
нарисован кусочек провода, который обозначен как "токосъемная щетка на приводном валу".
Приведу цитаты оттуда, страница 22-23
"сумма векторов мгновенных напряжений трех фаз на выходе преобразователя не равна нулю, и образует высокочастотный электрический потенциал относительно нуля" Это понятно.
"Для препятствия прохождению подшипниковых токов двигателя, должны быть учтены как резистивная
составляющая (индуцированная на валу) так и емкостная (результат синфазного напряжения). Для того чтобы исключить ток протекающий через контур с подшипниками, достаточно изолировать хотя бы один из подшипников двигателя"
Один подшипник изолируют для того, чтобы в роторе не возникал ток (ротор представляет собой проводник в меняющемся магнитном поле, соответственно в нем индуцируется ЭДС. Если оба конца ротора соединить проводником - потечет ток).
Что касается емкостной составляющей - там приведена схема. На статор подается несбалансированное напряжение высокой частоты, при данной частоте мотор ведет себя как набор емкостей. Там идет передача тока через емкость от обмотки статора к ротору, а от ротора через подшипники на землю.
Автор: Kotlovoy 4.1.2019, 22:18
Может, проще применить графитную смазку?
Автор: LordN 5.1.2019, 8:07
Преобразователи частоты позволяют регулировать частоту вращения электродвигателя и корректировать её в соответствии с меняющейся нагрузкой. Электродвигатели с частотными преобразователями могут создавать блуждающие токи, которые вызывают в подшипнике образование электрических дуг и могут привести к его разрушению. Чтобы этого не произошло, кольца и шарики подшипников покрывают специальными защитными материалами. Однако нанесение такого покрытия очень дорогостоящий и длительный процесс.
Изолированные подшипники – подшипники с керамическим покрытием. Подшипники данного типа имеют керамическое покрытие на наружном и внутреннем кольцах. Шарики, а также внутреннее и наружное кольца изготовлены из стали. Изолированные подшипники отличаются и от гибридных, и от керамических подшипников по своему эксплуатационному ресурсу, термостойкости и прочности. Изолированные подшипники исполь- зуются для того, чтобы не допустить разрушения подшипника от действия токов, обусловленных работой электродвигателя вместе с преобразователем частоты. Изолирующее покрытие на наружном кольце под шипника – это оксид алюминия, который наносится на подшипник способом плазменного напыления. Такой вид покрытия выдерживает напряжение пробоя изоляции 1000 В.
Подшипники с электрической изоляцией могут быть нескольких типов. Наиболее распространённые: цилиндрические роликоподшипники и шарикоподшипники с глубокими дорожками качения с наружным диаметром больше 75 мм – т.е. это подшипники серии выше 6208.
Подобно гибридным и керамическим подшипникам, изолированные подшипники дороже стандартных подшипников, хотя постепенно они становятся всё более доступными. Изолированные подшипники всё чаще используются наряду со стандартными подшипниками в качестве NDE подшипников в частотно-регулируемых электродвигателях типоразмера 250 и больше.
ну и вот еще что нашлось
http://drives.ru/stati/chto-v-deystvitelnosti-stoit-za-povrezhdeniyami-voznikayuschimi-v-rezultate-vozdeystviya-podshipnikovyh-tokov/
и еще пара статей
https://www.motion-products.ru/news/zashchita-podshipnikov-ot-povrezhdeniy-vyzvannykh-prokhozhdeniem-elektricheskogo-toka/
http://prmeh.ru/sale/bearings/insocoat/
Автор: LordN 11.1.2019, 10:31
https://photos.app.goo.gl/azwZLNrFmtLXDqpJ9
вопрос появился..
хочется подключить этот пч "на столе" и что-то страшновато, не бабахнет ли?
с одной стороны кабель на столе 1,5мм2, нагрузку могу в виде трех лампочек 200Вт прицепить.
максимально что так прицеплял на столе, это был какой-то 22кВт китаец.
этот вроде не намного больше, всего 75кВт, но вот сижу и маюсь. если кто-то имел опыт, черкните пару строк: да/нет.
Автор: Kotlovoy 11.1.2019, 11:20
Я много раз запускал на столе разные частотники вообще без нагрузки. Никогда ничего не жахало. В каких-то вываливается в ошибку потери двигателя, пока в настройках не отключишь контроль.
Вот с лампочками может и жахнуть, если треугольником подключить, или уйти в аварию по утечке на землю, если нейтраль лампочек в звезде заземлить.
А так = я не вижу причин, почему должно жахнуть. Это должно в таком случае в инструкции оговариваться.
Русская версия Invision Power Board (http://nulled.ws)
© Invision Power Services (http://nulled.ws)