Про длинные кабели, Или как это сделано Опции

[lazybird]

Некоторые ПЧ могут кабели до 300м. Я не особо понимаю в этом, но, кажется, сделать это можно было бы меняя частоту коммутации на небольшие величины около заданной по случайному закону. Тогда пики перенапряжений распределялись бы равномерно по длине кабеля.

Я ошибаюсь и это все не так? Если так, то надо ли что-то делать специально или это всегда включено, у тех, кто может?

Для таких драйвов нужны ли синус-фильтры и дроссели?

[lazybird]

Некоторые ПЧ могут кабели до 300м. Я не особо понимаю в этом, но, кажется, сделать это можно было бы меняя частоту коммутации на небольшие величины около заданной по случайному закону. Тогда пики перенапряжений распределялись бы равномерно по длине кабеля.

Я ошибаюсь и это все не так? Если так, то надо ли что-то делать специально или это всегда включено, у тех, кто может?

Для таких драйвов нужны ли синус-фильтры и дроссели?

[Pawel]

Что ж вопросов то у вас столько много, мануалы то не читаете совсем, хочется быстрых ответов. Про 300 метров вообще никогда не слышал, в некоторых ПЧ при длине кабеля до двигателях более 50 метров уже рекомендуют ставить синус-фильтр, у некоторых после 80 метров. А у вас аж 300, где вы такой ПЧ взяли.

[lazybird]

Что ж вопросов то у вас столько много, мануалы то не читаете совсем, хочется быстрых ответов. Про 300 метров вообще никогда не слышал, в некоторых ПЧ при длине кабеля до двигателях более 50 метров уже рекомендуют ставить синус-фильтр, у некоторых после 80 метров. А у вас аж 300, где вы такой ПЧ взяли.

Потому то и знаю, что читал)

Vacon 100 до 200м, NXL до 300м от 7.5 кВт, NXS/NXP 300м от 1.5 кВт

Danfoss 102/202/302/103 -- 300м, про новые не смотрел, пока не попадались.

ABB ACH почти наверняка, смотреть точно лень.

[Dude]

Триста метров не предел. Для ЧРП АББ мощностью от 560кВт в мануале указано 500 метров. В реальности мы ставили на метров 250 на конвейеры. Все работает.
Дроссели перенапряжение не ограничат. Сам длинный кабель выполняет функцию du\dt фильтра. А вот перенапряжения будут и тут нужна правильная изоляция обмоток двигателя.

Сообщение отредактировал Dude - 27.6.2022, 15:12

[lazybird]

метров 250 на конвейеры. Все работает.

Ну сколько-то проработает, это понятно.

Дроссели перенапряжение не ограничат. Сам длинный кабель выполняет функцию du\dt фильтра. А вот перенапряжения будут

Не, мы синус-фильтр ставим. Или не ставим, нужно решить, нужен или нет.

[LordN]

Что ж вопросов то у вас столько много, мануалы то не читаете совсем, хочется быстрых ответов. Про 300 метров вообще никогда не слышал, в некоторых ПЧ при длине кабеля до двигателях более 50 метров уже рекомендуют ставить синус-фильтр, у некоторых после 80 метров. А у вас аж 300, где вы такой ПЧ взяли.

данфос, могу ошибиться, т.к. не особо помню, серия хвак кажись, насосновентиляторная вобщем. у неё на борту есть и моторный и синусный фильтры.

[lazybird]

данфос, могу ошибиться, т.к. не особо помню, серия хвак кажись, насосновентиляторная вобщем. у неё на борту есть и моторный и синусный фильтры.

Может у каких-то огромных и есть, но обычные 102(hvac)/202(aqua)/302(automation) имеют на борту только дроссель в звене постоянного тока. Входной трехфазный видел у некоторых Ваконов. А вот чтоб синус -- только отдельно читал.

[LordN]

коллега юзает их в хвост и гриву и бает мол там всё есть. 300м заявлено. за что купил..
крупняк он не юзает, мелочовку в основном, до 15-18кВт

[SVKan]

Тот же Данфосс данные по длине кабелей указывает с учетом соблюдения требований ЭМС. Реальное расстояние при котором может работать естественно больше...

[Кейн]

Имеет место некоторые смешение понятий.
Синус фильтры и du/dt фильтры в терминологии данфосс это всегда внешняя выходная опция. То есть отдельный элемент в цепи между ПЧ и двигателем. На сколько понимаю физически это LC-фильтр, соотношение L и С определяет его цену и будет он в итоге называться синусныиюм или du/dt.
Дроссель более общий термин (физически L-фильтр), может быть в звене постоянного тока как встроенная или дополнительная опция. Так же дроссель может быть по входу ПЧ или по выходу.
У длинных кабелей проблема не только в самих кабелях - перенапряжения возникают и на двигателе и на выходных клеммах ПЧ. Да ещё ВЧ токи утечек на землю через подшипники (если они у вас конечно не изолированные).
В общем если вы таки поставили синусный фильтр - для FC302 например надо ему в параметре 14-55 об этом сообщить.
А для FC51 синус фильтр вообще неприменим.

[SVKan]

В общем если вы таки поставили синусный фильтр - для FC302 например надо ему в параметре 14-55 об этом сообщить.
А для FC51 синус фильтр вообще неприменим.

И где такое написано?
В руководстве по проектированию той же микры синусный фильтр неоднократно упоминается и рекомендуется установка выходного Du/Dt фильтр или синусного фильтра при длинном кабеле.
В софте 302 параметры фильтра прописываются (не только наличие, но и характеристики фильтра: емкость и индуктивность), что позволяет его учитывать при адаптации и, вроде как, его параметры учитываются алгоритмами автоматического дерейтинга.
В микре прописывать некуда. Рекомендуют отключать LC фильтр при адаптации, а частоту коммутации выставить согласно инструкции на синусный фильтр. И автодерейтинга у нее вообще нет.
Использовать можно.

[Кейн]

И где такое написано?

Ответ техподдержки на закрытом форуме для партнёров. Году эдак в 2010. Ныне форум окуклился и сдох, так что пруфов не будет. Возможно с тех пор политика партии поменялась, не вникал.
Вообще идею использовать синус фильтр для FC 51 всерьез рассматривать сложно т.к. по стоимости это были сопоставимые вещи. Раньше. Сейчас тем более.

[SVKan]

Ответ техподдержки на закрытом форуме для партнёров. Году эдак в 2010. Ныне форум окуклился и сдох, так что пруфов не будет. Возможно с тех пор политика партии поменялась, не вникал.
Вообще идею использовать синус фильтр для FC 51 всерьез рассматривать сложно т.к. по стоимости это были сопоставимые вещи. Раньше. Сейчас тем более.

Техподдержка это понятие растяжимое. Конкретные люди могут иметь достаточно разное мнение по тому или иному вопросу.
В официальной документации это допускается и рекомендуется.
Другой вопрос, что на мелкие и дешевые частотники вряд ли кто будет цеплять дорогущий обвес.
Хотя сам по себе LC фильтр вполне может использоваться с ними. На каком-нибудь погружном насосе засунутом в скважину например...

[BorisZV]

Проведу ликбез что ли... А то кругом один маркетинг, и такое ощущение что законы физики маркетологам подчиняются.
Если напряжение синусоидальное - то длина кабеля ограничивается разумным падением напряжения на нем.
Выходное напряжение у ПЧ формируется ШИМом - а это означает наличие коротких фронтов при коммутации транзисторов. Любой кабель имеет распределенную емкость и индуктивность, в результате чего при определенной частоте ШИМ и длине кабеля возникают распределенные резонансные контура. Как следствие - резонансное усиление напряжения на концах длинной линии - на двигателе и на ПЧ. У двигателя в результате сохнет и пробивается изоляция, у ПЧ - ложно срабатывают защиты.
Четкой единой границы по длине кабеля не существует - она зависит от параметров кабеля и параметров ПЧ. Резонансные явления возникнут и при длине 10см, и при 1км, но в первом случае результирующий наброс напряжения будет микроскопическим, а во втором - катастрофическим.
У экранированного кабеля распределенная емкость больше, как следствие - резонансные явления возникают раньше; поэтому "безопасная" длина кабеля меньше, чем у неэкранированного кабеля.
Для борьбы с перенапряжениями можно:
а) уменьшить количество фронтов (снизить частоту ШИМ [хорошо помогает] или применить специальные алгоритмы ШИМ, минимизирующие количество коммутаций транзисторов [чуть-чуть улучшает картинку])
б) "завалить" фронты, применив дроссели или синус-фильтры. При условной длине кабеля 100-150м хватит и dU/dt-фильтра (по сути - дросселя с небольшой индуктивностью), от 150 до 200м лучше бы дроссель с индуктивностью побольше, а больше 200м - синус-фильтр.

Все остальное - маркетинг (дроссели/фильтра уже встроенные или продаются как допы), или хитрости (например - обещаем частоту ШИМ 16кГц и длину кабеля 300м, а по факту либо при 300м ШИМ снижаем до 2кГц, либо при 16кГц кабель ограничиваем до 100м), или обман (в особо тяжелых случаях - ведь сколько-то времени двигатель все равно проработает до пробоя изоляции).

[Kotlovoy]

Проведу ликбез что ли...

При условной длине кабеля 100-150м хватит и dU/dt-фильтра (по сути - дросселя с небольшой индуктивностью)

Дроссель является dI/dt фильтром.

[BorisZV]

Дроссель является dI/dt фильтром.

По сути - правильно.
Но - то, что сейчас многие предлагают как dU/dt фильтр - это именно дроссель с индуктивностью примерно в два раза ниже, чем у моторного дросселя.
Честных фильтров dU/dt (как, например, были у Schneider Electric) еще поискать.

[m3F]

Проведу ликбез что ли... А то кругом один маркетинг, и такое ощущение что законы физики маркетологам подчиняются.
Если напряжение синусоидальное - то длина кабеля ограничивается разумным падением напряжения на нем.
Выходное напряжение у ПЧ формируется ШИМом - а это означает наличие коротких фронтов при коммутации транзисторов. Любой кабель имеет распределенную емкость и индуктивность, в результате чего при определенной частоте ШИМ и длине кабеля возникают распределенные резонансные контура. Как следствие - резонансное усиление напряжения на концах длинной линии - на двигателе и на ПЧ. У двигателя в результате сохнет и пробивается изоляция, у ПЧ - ложно срабатывают защиты.
Четкой единой границы по длине кабеля не существует - она зависит от параметров кабеля и параметров ПЧ. Резонансные явления возникнут и при длине 10см, и при 1км, но в первом случае результирующий наброс напряжения будет микроскопическим, а во втором - катастрофическим.
У экранированного кабеля распределенная емкость больше, как следствие - резонансные явления возникают раньше; поэтому "безопасная" длина кабеля меньше, чем у неэкранированного кабеля.
Для борьбы с перенапряжениями можно:
а) уменьшить количество фронтов (снизить частоту ШИМ [хорошо помогает] или применить специальные алгоритмы ШИМ, минимизирующие количество коммутаций транзисторов [чуть-чуть улучшает картинку])
б) "завалить" фронты, применив дроссели или синус-фильтры. При условной длине кабеля 100-150м хватит и dU/dt-фильтра (по сути - дросселя с небольшой индуктивностью), от 150 до 200м лучше бы дроссель с индуктивностью побольше, а больше 200м - синус-фильтр.

Все остальное - маркетинг (дроссели/фильтра уже встроенные или продаются как допы), или хитрости (например - обещаем частоту ШИМ 16кГц и длину кабеля 300м, а по факту либо при 300м ШИМ снижаем до 2кГц, либо при 16кГц кабель ограничиваем до 100м), или обман (в особо тяжелых случаях - ведь сколько-то времени двигатель все равно проработает до пробоя изоляции).

Про резонансные явления с Uпик. это все верно, но не стоит забывать про величину dU/dt. Высокое значение dU/dt отрицательно влияет на систему изоляции, используемой в электродвигателе, а сама величина dU/dt уменьшается с увеличением длины кабеля. Поэтому и рекомендуется ставить фильтра dU/dt на малых длинах, а на больших длинах кабеля фильтр dU/dt не эффективен.

Danfoss recommends the use of dU/dt filters in the applications with short motor cables (less than 15m)

Более подробно про резонансные явления и эффект dU/dt можно почитать в технической документации от Danfoss: "MG90N502 Output Filters Design Guide".

[lazybird]

dU/dt-фильтра (по сути - дросселя с небольшой индуктивностью)

Вроде все-же не дроссель, а синус-фильтр с небольшими емкостями и индуктивностями.

Дроссель является dI/dt фильтром.

Вот теперь все сложилось.

Данфосс почему-то про простые дроссели ничего не написал в своем документе.


Сообщение отредактировал lazybird - 1.7.2022, 16:15

[lazybird]

Входной трехфазный дроссель чем-то отличается от дросселя звена постоянного тока в плане взгляда со стороны сети? Если стоит в звене постоянного тока, то стоит ли ставить еще входной, если мы хотим предотвратить влияние ПЧ на сеть, и если мы хотим защитить ПЧ от сети -- два варианта рассмотреть бы.

[BorisZV]

Входной трехфазный дроссель чем-то отличается от дросселя звена постоянного тока в плане взгляда со стороны сети?

Да, отличается. Разный коэффициент гармоник сетевого тока выходит. Для классического трехфазного ПЧ получается примерно так:

Конфигурация ПЧ THDi
Без дросселя звена постоянного тока, без сетевого дросселя: 82,7%
С дросселем звена постоянного тока: 42,1%
С сетевым дросселем (2%): 53,7%
С дросселем звена постоянного тока и сетевым дросселем (2%): 31,5%
С дросселем звена постоянного тока и сетевым фильтром: 20%

[Владимир_Т]

Эксплуатируем 1000+ частотников в нефте-химии. Из них как минимум 300шт имеют длинные линии (300-600 метров). Мощность в основном 18 кВт
Марка ЧРП - Schneider Electric Altivar 61

В нашем случаем, мы выходим за границы максимальной длины. Т.е. работаем вне разрешенных границ.

У нас еще и кабеля до двигателей все бронированные (считай экранированные). Самые неблагоприятные условия.

Обязательное использование синус-фильтра или du/dt фильтра между ЧРП и двигателем. Возможные длины и необходимый тип фильтра указан в документации.
Без выходного фильтра будете иметь проблемы с ложными сработками защиты "Кз на землю" или другими для других типов ЧРП.

С выходным фильтром проблемы с защитой "Кз на землю" тоже возникают, хотя и значительно реже. Где-то защиту приходится выводить.
В серии Altivar 61 эта защита штатно не отключается. Хотя мы нашли два варианта.

Режим "подавления шума" как раз включает случайный выбор частоты коммутации, но значительного эффекта на длинных линиях он не дал.
Так же замечена зависимость частоты коммутации от вероятности появления ложных сработок защиты "КЗ на землю". Чем выше частота, тем выше риск ложной сработки защиты.
Так же обращайте внимание на диапазон разрешенных частот коммутации для синус-фильтра. Оптимально использовать нижнюю границу для синус-фильтра.

Так же вероятность выхода из строя обмоток электродвигателя при отсутствии выходного фильтра резко возрастает. Без фильтра некоторые позиции горят как спички. Все-таки на выходе ЧРП совсем не синусоида, а с длинной линией перенапряжения становятся совсем критическими.

Если есть вопросы, то обращайтель в личку.