Частотники и длинные линии до двигателя Опции

[SBER]

Все производители ПЧВ утверждают, что при превышении определенной длинны линии до двигателя необходимо устанавливать выходные фильтры.
Насколько это необходимо и оправдано, начиная от каких расстояний?
Особенно интересует статистика по Омрон MX, RX (в девичестве Хитачи).

[SBER]

Все производители ПЧВ утверждают, что при превышении определенной длинны линии до двигателя необходимо устанавливать выходные фильтры.
Насколько это необходимо и оправдано, начиная от каких расстояний?
Особенно интересует статистика по Омрон MX, RX (в девичестве Хитачи).

[Анатолий1]

Все производители ПЧВ утверждают, что при превышении определенной длинны линии до двигателя необходимо устанавливать выходные фильтры.
Насколько это необходимо и оправдано, начиная от каких расстояний?
Особенно интересует статистика по Омрон MX, RX (в девичестве Хитачи).

Необходимо соединять экранированным кабелем. И, как можно ближе размещать частотник по отношению к двигателю.
Это из опыта. Норм не знаю(не встречал)

[йцукен]

Все производители ПЧВ утверждают, что при превышении определенной длинны линии до двигателя необходимо устанавливать выходные фильтры.
Насколько это необходимо и оправдано, начиная от каких расстояний?

Если производитель утверждает, надо соблюдать. Ему виднее.
Теоретическая основа под это утверждение, насколько я понимаю (а я в этом очень плохо понимаю ) - наличие на выходе ПЧ высокочастотных гармоник, для которых ёмкость кабеля, при определённой его длине, становится очень близка к КЗ.
Вобщем-то, похоже на правду, можно бы и поверить им на слово.
Ну, а если не верить - то действовать на свой страх и риск.

Сообщение отредактировал йцукен - 15.4.2013, 19:19

[comcan]

На импротном оборудовании двигатели к частотникам подводятся только экранированным кабелем, не зависимо от его длинны. У нас это редко мне встречалось, взять хотябы скважину метров на 100, кто туда будет в экране кабель опускать. Да и на отечественных станках редко экран попадается.

[SBER]

Не это я все знаю, там еще есть момент неправильного определения сопротивления обмоток при большой длинне линии. Просто, например, я был первым, кто заказал в омроне выходной синус фильтр. Частотников у них купили немеряно, подобная пропорция, лично меня, настораживает. Хотелось бы личных примеров из опыта, по линиям длиннее 100 метров.

Сообщение отредактировал SBER - 15.4.2013, 19:48

[йцукен]

я был первым, кто заказал в омроне выходной синус фильтр.

Что-что? Вы думаете, омрон ради Вас так долго ждал?

[SBER]

Что-что? Вы думаете, омрон ради Вас так долго ждал?

Омрон в России не продал не одного синус фильтра на MX до проданного мне, более того он не производит своих синус фильтров, а продает чужие.

[йцукен]

Хотелось бы личных примеров из опыта, по линиям длиннее 100 метров.

Длины такие встречались редко. Выходных фильтров не ставили. Всё работает. Вроде-бы.
Но, повторюсь, на свой страх и риск. Нарушили требования производителя - сами и отвечаете.

Омрон в России не продал не одного синус фильтра на MX до проданного мне

Ну, видимо, редко кто ставит омрон на длинные линии.
Обычно, такие линии - это скважинные насосы. Скважинные насосы - это ЖКХ. ЖКХ - это мало денег. Мало денег - это не омрон.

более того он не производит своих синус фильтров, а продает чужие.

Да это все (почти все) так...

Сообщение отредактировал йцукен - 15.4.2013, 20:07

[SBER]

Длины такие встречались редко. Выходных фильтров не ставили. Всё работает. Вроде-бы.
Но, повторюсь, на свой страх и риск. Нарушили требования производителя - сами и отвечаете.

Какая мощность движков, загруженность (сколько времени в год работает)?
Там требования от 10м выходной фильтр ставить, есть мнение, что минимум 80% купивших частотники эти требования нарушили.
Омрон MX он бюджетный крайне, особенно при больших объемах закупок. Лично для меня, Дельта например выходит существенно дороже.

[serge197a]

Еще нужно снижать несущую частоту.
Чем длиннее, тем ниже.

[SBER]

Еще нужно снижать несущую частоту.
Чем длиннее, тем ниже.

А какие-нибудь методики расчета существуют?

[йцукен]

Какая мощность движков, загруженность (сколько времени в год работает)?

СКВАЖЕННИКИ - L кабеля > 100м.
3 х 22кВт - два года в работе.
2 х 37кВт - один год в работе.
2х5,5кВт - один год в работе.
Про загруженность ничего не скажу, не знаю. Работают на датчик давления.
ПЧ - POWTRAN.

Там требования от 10м выходной фильтр ставить, есть мнение, что минимум 80% купивших частотники эти требования нарушили.

Присоединяюсь к этому мнению. Но, нарушили, вероятно, метров до 20 максимум. Тех, кто превысил 20 м, думаю, совсем немного.

Омрон MX он бюджетный крайне, особенно при больших объемах закупок. Лично для меня, Дельта например выходит существенно дороже.

Интересно-интересно...

Сообщение отредактировал йцукен - 15.4.2013, 20:43

[BorisZV]

Есть две основных проблемы при больших длинах кабеля: с точки зрения преобразователя и с точки зрения двигателя.

1) При большой длине кабеля подключения двигателя повышенная емкость этого самого кабеля может привести к возникновению больших токов утечки; преобразователь при этом может отключаться по аварии превышения выходного тока.
2) Так как в кабеле напряжение далеко не синусоидальное, а в виде ШИМ-сигнала, то /согласно теории длинных линий/ возникает эффект "отраженной волны", при этом напряжение на дальнем конце линии может значительно превышать то, которое формирует ПЧ. Вследствие такого перенапряжения возможно повреждение изоляции обмоток двигателя.

Чем больше длина кабеля - тем больше вероятность возникновения побочных эффектов. С этими эффектами можно бороться следующими способами:
- установить выхоной дроссель или синусный фильтр;
- снизить частоту ШИМ.
Каждый производитель ПЧ указывает максимальную длину кабеля, при которой побочные негативные эффекты практически исключаются. При этом указываемая граница - нечеткая, ориентировочная. Плюс-минус несколько метров рояля не играют.
Для экранированного кабеля емкость больше, поэтому максимальная допустимая длина кабеля - меньше. А рекомендуют его применять потому, что помех с ним поменее генерируется.

А дальше по большому счету - все на совести потребителя. Ему же потом искать причину отключения по авариям тока. Или двигатель перематывать....

[kdu]

Автору - с выходными фильтрами на ПЧ сталкивался на элеваторе. Там высота большая и соответственно длины большие кабеля, мощности движков средние. Из личного опыта - основной неприятный момент от частотников это масса помех в радиодиапазоне от них и от выходящего из них кабеля. Страдает от этого самая нежная и высокочастотная часть автоматики - кабель диспетчеризации (RS485 в меньшей степени; Ethernet в большей степени). Поэтому последнее время взяли за правило даже в стандартной приточке, где всё рядом, всё равно либо выносить ПЧ за пределы шкафа управления, либо собирать ПЧ в свой шкаф. Возвращаясь к теме: теперь представим такой объект как элеватор с командным пунктом внизу и кабелями после ПЧ "по всему кишлаку"... Если не поставить выходные фильтры будет столько помех, что в некоторых местах даже будет сама тускло светиться неоновая лампочка индикатора! Диспетчеризация вообще загнётся. Высокие материи про ёмкость/индуктивность/стоячие волны в кабеле оставляю т.к. тема необъятна, да и от самого кабеля и его правильного исполнения/расключения/прокладки тоже много чего зависит... Удачи.

[SBER]

Я именно элеваторами занимаюсь.
Помехи по 485 линии без проблем решаются нормальным кабелем - КИПЭВ, КИПЭнг и т.д.
Помех по 24В входам нет. Помехи по 220 входам решаются установкой конденсатора и сопротивления.
Причем все вышеперечисленное надо делать и без частотников.
Так что весь вопрос в связке двигатель/ПЧ, диспечеризацию частотником не загнуть.

[По самые по...]

...рекомендуют его применять потому, что помех с ним поменее генерируется.

А дальше по большому счету - все на совести потребителя. Ему же потом искать причину отключения по авариям тока. Или двигатель перематывать....

... или счетчики электроэнергии сгоревшие менять.
Там, в этих счетчиках, источник питания сварганен по-китайски: на емкостно-резистивном делителе. Мощность сопротивлений делителя выбрана для токов 100 Гц. Токи ВЧ-помехи, генерируемые частотником на каждом такте ШИМа в длинную линию, по земле возвращаются через глухозаземленную нейтраль трансформатора подстанции, обратно в частотник. При этом, по пути домой, помеха выделяется на сопротивлениях емкостно-резистивного делителя источника питания счетчика и выводит его из строя. Метод борьбы: снижать частоту ШИМ до 4...6кГц или создавать низкоимпедансный контур для возврата токов помехи на электролиты-банки частотника, например подключив высоковольтные, высокочастотные емкости между землей и "+" или "-" электролитов. Но большие емкости использовать нельзя, т.к. могут выгореть IGBT-ключи...

[poludenny]

Я именно элеваторами занимаюсь.
Помехи по 485 линии без проблем решаются нормальным кабелем - КИПЭВ, КИПЭнг и т.д.
Помех по 24В входам нет. Помехи по 220 входам решаются установкой конденсатора и сопротивления.
Причем все вышеперечисленное надо делать и без частотников.
Так что весь вопрос в связке двигатель/ПЧ, диспечеризацию частотником не загнуть.

Это в большей степени борьба с последствиями. Борьба с причиной - это экран кабеля двигателя, выходные фильтры.

Токи ВЧ-помехи, генерируемые частотником на каждом такте ШИМа в длинную линию, по земле возвращаются через глухозаземленную нейтраль трансформатора подстанции, обратно в частотник.

Да, если кабель двигателя неэкранирован и ПЧ не имеет хорошего ЭМС фильтра. Экран кабеля уменьшает токи утечки блуждающие по земле, фильтр ЭМС перенаправляет возвратные токи утечки в сам ПЧ, минуя подстанцию.

Метод борьбы: снижать частоту ШИМ до 4...6кГц или создавать низкоимпедансный контур для возврата токов помехи на электролиты-банки частотника, например подключив высоковольтные, высокочастотные емкости между землей и "+" или "-" электролитов. Но большие емкости использовать нельзя, т.к. могут выгореть IGBT-ключи...

В принципе фильтр ЭМС частотника выполняет ту же функцию, также у многих ПЧ DC соединен с землёй через ВЧ емкости.



Сообщение отредактировал poludenny - 16.4.2013, 10:22

[SBER]

Это в большей степени борьба с последствиями. Борьба с причиной - это экран кабеля двигателя, выходные фильтры.

Все эти последствия наблюдаются и без частотников.

[BorisZV]

... или счетчики электроэнергии сгоревшие менять.
Там, в этих счетчиках, источник питания сварганен по-китайски: на емкостно-резистивном делителе. Мощность сопротивлений делителя выбрана для токов 100 Гц. Токи ВЧ-помехи, генерируемые частотником на каждом такте ШИМа в длинную линию, по земле возвращаются через глухозаземленную нейтраль трансформатора подстанции, обратно в частотник. При этом, по пути домой, помеха выделяется на сопротивлениях емкостно-резистивного делителя источника питания счетчика и выводит его из строя...

Угу. Только на сгорание такого кривого счетчика в гораздо большей мере влияют помехи, которые ПЧ в сеть генерирует из-за работы входного выпрямителя. Если желаете - могу побольше нормативно-технических обоснований привести. Помехи, вернувшиеся назад из-за ШИМа - тьфу по сравнению с сетевыми.
И наблюдается такое там, где импеданс сети - не ахти. Бороться со сгоранием счетчиков можно по-разному. Если счетчик еще не опломбирован - можно на него Х-конденсаторы навесить. Или же поставить сетевой фильтр ЭМС (если в честотнике встроенного нету).

[По самые по...]

Угу. Только на сгорание такого кривого счетчика в гораздо большей мере влияют помехи, которые ПЧ в сеть генерирует из-за работы входного выпрямителя. Если желаете - могу побольше нормативно-технических обоснований привести. Помехи, вернувшиеся назад из-за ШИМа - тьфу по сравнению с сетевыми.
И наблюдается такое там, где импеданс сети - не ахти. Бороться со сгоранием счетчиков можно по-разному. Если счетчик еще не опломбирован - можно на него Х-конденсаторы навесить. Или же поставить сетевой фильтр ЭМС (если в честотнике встроенного нету).

В моем случае, счетчики (Меркурий-230АМ-01) горели (именно резисторы емкостного-резистивного делителя), только при частотах ШИМ от 8 до 15 кГц. Быстрее сгорали на 15 кГц. При 4...6 кГц температура резисторов оставалась на приемлимом для выживания уровне. Отсюда и был сделан вывод: емкость делителя пропускала насквозь наносекундные выбросы в спектре помехи. Дополнительный сетевой фильтр на входе ПЧ не помог. Y-кондеры с сетевых фаз на землю - не помогли.
Я звонил на завод-изготовитель Меркуриев, разговаривал с главным конструктором, они эту проблему знают, обещали в новых счетчиках схему питания сделать правильной!

[poludenny]

Угу. Только на сгорание такого кривого счетчика в гораздо большей мере влияют помехи, которые ПЧ в сеть генерирует из-за работы входного выпрямителя. Если желаете - могу побольше нормативно-технических обоснований привести. Помехи, вернувшиеся назад из-за ШИМа - тьфу по сравнению с сетевыми.
И наблюдается такое там, где импеданс сети - не ахти. Бороться со сгоранием счетчиков можно по-разному. Если счетчик еще не опломбирован - можно на него Х-конденсаторы навесить. Или же поставить сетевой фильтр ЭМС (если в честотнике встроенного нету).

У вас противоречие получается.
Y-конденсаторы и сетевой фильтр как раз подавляют ВЧ помехи, генерируемые шимом.

Входной выпрямитель генерирует низкочатотные гармоники, которые подлечиваются входным дросселем.

[BorisZV]

У вас противоречие получается.
Y-конденсаторы и сетевой фильтр как раз подавляют ВЧ помехи, генерируемые шимом.

Входной выпрямитель генерирует низкочатотные гармоники, которые подлечиваются входным дросселем.

Никаких противоречий.
Наносекундная помеха от ШИМа, вернувшаяся через заземление в счетчик мала по интенсивности, и если счетчик от нее выбивает - то этому счетчику место на свалке.
А вот помеха в питающую сеть, генерируемая при работе выпрямителя....

Наличие в составе преобразователя частоты входного выпрямителя приводит к тому, что при работе преобразователя из сети потребляется несинусоидальный ток, в результате чего искажается синусоидальная форма напряжения сети, что может приводить к нарушениям в работе устройств, получающих питание от тех же шин, что и преобразователь частоты. Эти нарушения определяются степенью несинусоидальности напряжения, и в той или другой степени касаются большинства электротехнических устройств.
Требования к содержанию высших гармоник напряжения регламентируются ГОСТ 13109-97 "Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения". Данный стандарт устанавливает требования к качеству электроэнергии в точке общего подсоединения. В частности, нормируется коэффициент искажения синусоидальности (для сети 0,38кВ нормально допустимое значение 8,0% и предельно допустимое значение 12,0%), а также гармонический состава напряжения.
При имеющемся искажении синусоидальности тока, искажение синусоидальности напряжения в точке общего подключения зависит от внутреннего импеданса (полного сопротивления) источника питания в точке общего подключения (в частности, искажения напряжения усиливаются в случае очень высокого импеданса источника, например, когда в питающей сети отсутствует запас по мощности). Поэтому для обеспечения норм качества электроэнергии, установленных ГОСТ 13109-97, необходимо уделить особое внимание определению необходимости и конкретного состава дополнительного оборудования в зависимости от специфики объекта применения преобразователя частоты.


Вот поэтому счетчик проще убить несинусоидальным током из сети.
А Х и Y конденсаторы по сути своей улучшают импеданс сети в точке подключения счетчика. И устанавливаться должны по выходу счетчика.

[По самые по...]

...
Наносекундная помеха от ШИМа, вернувшаяся через заземление в счетчик мала по интенсивности, и если счетчик от нее выбивает - то этому счетчику место на свалке. ...

Она не мала, особенно если до мотора тянется длинный и неэкранированный кабель.
Счетчик - сертифицирован, но против лома - нет приема.. Поэтому помеху давят в месте её возникновения. Способы разные: снабберные цепи в силовых ключах, ферритовые кольца в выходных проводах и т.п. Но интенсивность помехи прямо пропорц. частоте ШИМа.

...
А вот помеха в питающую сеть, генерируемая при работе выпрямителя....

При чем тут входной выпрямитель?. Он включается-отключается один раз в 10 мс! И его вред лехко устраняется дросселем в цепи DC

[serge197a]

Прокладка силовых кабелей
Прокладка силовых кабелей должна выполняться отдельно от других силовых кабелей с большими
напряжениями и токами во избежание появления взаимных помех.
Для подавления радиопомех силовой кабель электродвигателя должен находиться в металлическом экране,
при этом расстояние до цепей управления другого оборудования должно быть не менее 30 см.
Если кабель между преобразователем и двигателем очень длинный, необходимо учитывать падение
напряжения на нем. Межфазное падение напряжения вычисляется по формуле:
(В) = √3 х Сопротивление кабеля (Ом/км) х Длина кабеля (м) х Ток х 10-3 .
Длина кабеля накладывает ограничение на частоту коммутации:
Длина кабеля от преобразователя до
двигателя
До 25 м До 50 м До 100 м Свыше 100 м
Допустимая частота коммутации До 16 кГц До 12 кГц До 8 кГц До 5 кГц

Прокладка кабелей цепей управления
Прокладка кабелей цепей управления должна выполняться отдельно от силовых кабелей
преобразователя и других потребителей с большими напряжениями и токами во избежание появления
взаимных помех.
Во избежание появления сбоев в работе из-за взаимных помех используйте для прокладки цепей
управления витую пару в экране, и подключайте экран только с одной стороны - к клемме заземления
преобразователя.

[Ka3ax]

Это из опыта. Норм не знаю(не встречал)

в мануале пишет производитель.
экранированный кабель должен быть определенной конструкции и материалов.
на lapp,de lapp.ru, можно посмотреть, как сильно различается разрешенная длина кабеля
от типа кабеля. от 5 метров и до 100