Добрый день всем!

Вот задачка возникла. Нужны несколько движков на 315 кВт, к ним частотники. Задача управления - оперативно управлять оборотами двигателей от 50% до 100% с точностью примерно 2%. Управление предполагается по rs-485 с ModbusRTU (или любой другой удобный открытый цифровой интерфейс/протокол), но это, как я понимаю, у большинства частотников присутствует.

ЧП советуют Danfoss, Mitsubishi, но, возможно, есть другие достойные по надёжности варианты на такую мощность?

Кроме, собственно, поисков движка и частотника у меня возникли такие вопросы:

1) Необходимо будет мерить потребление. Частотники умеют это делать? Если нет, то в какую сторону смотреть в плане счётчика с 485-м интерфейсом (или другим цифровым)?

2) Нужна будет помехозащищённость. Следовательно, вроде как, потребуется RFI-фильтр. Но, с другой стороны, можно ди сэкономить на RFI-фильтре, если ПЧ стоит сразу за трансформатором (как факт), а для других потребителей можно поставить дополнительный трансформатор 380/380, или даже 220/220 таким образом, что ПЧ с двигателями будут находиться в своём локальном сегменте силовой сети, отгороженной трансформаторами? По идее, трансформаторы помехи не пропустят? Или дополнительный трансформатор будет явно дороже, чем RFI-фильтр? Помним при этом, что RFI-фильтр нужен на большую мощность, а трансформатор, скажем, киловатт на 100.

Умеют.

По поводу помех в питающей сети, генерируемые частотником, - Х/З. Что, это настолько критично?

если под потреблением понимать ток напряжение мощность то у мицубиши да.протокол из названных тобой-да.на ту мощность что указал не надо ничего в смысле фильтров.по размерам данфосс будет больше.

SJ700-4000HFEF
это хитачи на 400квт, дешево и сердито

Даже интересно стало, а какие размеры у Мицубиши?
У Данфосс: для установки в шкаф IP00 - 1547х585х498, напольного IP20/54 - 2000х600х494 (это включая входной фильтр гармоник).

скачай мануал и посмотри

Нужно именно считать съеденную электроэнергию. То есть, это особенность данного частотника Mitsubishi ? У других такого может и не быть?

Почему? Я думал, наоборот - помехи будут жуткие.

Скачал, посмотрел.
С сетевым дроселем - в лучшем случае одинаково, это если без шкафа. А без дросселя (входного реактоа) 315 кВт - гармоники всё остальное оборудование забьют, да и трансформатор должен быть с бОльшим запасом, и сечение кабеля соответственно, плюс потери.

По поводу RFI - если производственное помещение И! остальное оборудование (контроллеры и т.п.) питается от своего трансформатора, то ставить не обязательно.

Что касаемо протоколов и измерений, то практически все частотники имеют требуемый набор.
Ещё - преобразователи частоты измеряют мощность переданную в нагрузку (электродвигатель). Суммарная мощность, отобранная из сети будет включать в себя ещё потери на преобразование, потери на гармоники, потери на входном реакторе, потери в кабеле и т.п., а это в зависимости от выбранного оборудования - приплюсует от единиц до десятков процентов.

Это да.

Fuji Electric не так давно разродились новым флагманом - серией FRENIC-MEGA до 630 кВт.
Предыдущая серия FRENIC 5000 G11 в плане надежности зарекомендовала себя более чем достойно.

из плюсов новой серии:
-Встроенный ЭМС-фильтр
-Дроссель звена постоянного тока с THD всего 33-35% (внешний)
-2 порта RS-485 (Modbus RTU)
-Встроенный счетчик электроэнергии +куча других счетчиков
-Наработка вентиляторов 10 лет (87 тыс. часов)
-Самая высокая перегрузка в классе: 200% - 3 сек, 150%-60сек
-315 кВт ПЧ можно ставить на 400 кВт двигатель (со снижением перегрузки до 120% - 60 сек)
-Длина экранированного кабеля двигателя до 100 м и выше

По соотношению цена/качество Fuji дешевле других брендов за счет собственного производства IGBT. А если кто и дешевле, то это только лишь за счет меньшего запаса прочности - проверено.

Fuji меня удивляет, выпускает "флагмана" с набором функций присутвующих уже давно в стандартной линейке средненького производителя...

to SuP, из перечисленного я бы остановился на данфоссе, хотя при такой мошности уже становятся интересными ценами у Сименса - проверено

собственно говоря, как и в предыдущей серии FRENIC 5000 G11 90-х годов.... об каких суперновых функциях речь?

На такую мошность все инверторы стоят примерно одного порядка, т.к. основную часть стоимости дают силовые компоненты.
Поэтому лучше всего выбирать продукцию известного производителя, и где есть техподдержка. Тогда все конкретные вопросы можно согласовать. И вообще это тянет на отдельный проект со всеми вытекающими...

апкаких, начальника ?

Вы же написали, что фуджи выпустила флагмана, т.е. я понимаю, что это какая то новая модель, с новыми функциями, новыми решениями и она лучшая в линейке продукции фуджи на сегодня...и тут же разачаровуете, что новое только название, а внутри разработка 90х годов...

Раздали запросы, ждём предложений по Mitsubishi, Данфоссу, Fuji (свежая элементная база, которая может там быть, - хорошо, это чисто моё мнение), по каким-то отечественным... Посмотрим на цены.
С Сименсом какие-то непонятные ощущения, но, может, и по нему предложат что. По поддержке - ну, на форуме я только нашёл отзывы про отличную поддержку Данфоссов. Про остальных и ругани тоже не нашёл пока.

Если ещё будет какая-то инфа по правильным поставщикам двигателей, тоже было бы полезно. С двигателями выбор более скудный, как я понимаю, да и не заморачивались большинство им, наверное, работая с тем, что есть.

Вот только не понял про сказанную фразу, что RFI-фильтр на таких мощностях не нужен. Такое возможно? Понимаю, если только он штатно есть в частотниках на такую мощность.

кстати, запрсите еще и ВАКОН. недавно они меня удивили ценой на 250 кВт комплектный шкаф с частотником и всей обвязкой, получилось дешевле голого данфосса.

при выборе двигателя запросите производителя об возможности работы с ПЧ. Обычно отечественные производители этим не заморачиваются с изоляцией. У большинства импортных изоляция по умолчанию расчитана на работу с ПЧ. но в любой движек свой гарантийный срок проживет

А вот если вы выбираете движек для себя, то кроме цены посмотрите еще на клас энергопотребления. ведь лишние 1-2-3 % КПД на 250 кВт да умножить на 10-20-30 лет работы.......

Если Вы приобретаете комплект инвертор-двигатель, видимо лучше купить у одного поставщика. Из таких мне на ум сразу приходят АВВ и Сименс. Кстати на их техподдержку вроде никогда нареканий особых не слышал. Тут правда есть такой момент - обычно летом у всех начинается сезон отпусков, и качество работы падает. (Сам с подобным столкнулся в том году).
Да, и еще - на этой неделе выставка в Москве - Электро, как правило большинство спецов торчит там...

Да я другое имел ввиду с конца 90-х годов в плане функциональности особо ничего и не придумано. Одним из самых крутых частотников до 710 кВт остается FRENIC 5000 VG7 выпущенный в 99-м году (мощный application PLC, объединение ПЧ в сеть по оптике, точность управления скоростью 0.005% и моментом <3% и т.д.). Только зачем за это платить 95% пользователей.

Серия FRENIC-MEGA относится к недорогим общепромышленным ПЧ, и по сравнению с предыдущей серией FRENIC 5000 G11 в нее добавили 30-40% возможностей от FRENIC 5000 VG7 (упрощенный ПЛК, позиционирование по энкодеру, специальный ПИД-регулятор натяжения для намоточных устройств, крановые функции и т.д.)+подняли в несколько раз производительность и качество разомкнутого и замкнутого векторного управления + увеличили и без того высокую перегрузочную способность. Ну и ресурс вентиляторов с конденсаторами вырос в 2-3 раза + 6-е поколение IGBT.

По большому счету из действительно ноу-хау можно отметить лишь пульт с USB разъемом, который можно автономно подключать к ПК. А фишки типа аварийный вход по EN954-1 -дань моде, только 2 входа под этот EN загубили.

Сименс может оказаться дешевле. Мы ставили до последнего времени Хитачи SJ-300, но оказалось, что они совсем чуть-чуть дешевле Сименса, но при этом функционал слабоват... Самое главное - фирма не выпускает фильтры, дроссели, тормозные резисторы - все это берется у КЕБа, при чем совпадения по параметрам полного нет... Короче, ушли от этого.
Шнейдер Электрик Altivar значительно дешевле.

Я за Данфосс или Шнайдер, просто других не юзал
PS: а по АВВ пробейте тему обязательно - у них есть все.

Что Mitsubishi, что Danfoss, что Schneider все хороши.
Я б выбрал Schneider - Altivar 61 или 71, в зависимости от нагрузки.

Касательно фильта, то обычно хватает встроенного. А если нет, то с тем же успехом можно поставить отдельно RFI фильтр на 100 кВт для ваших потребителей, уж точно дешевле 100 кВт трансформатора.

А что фильтрует лучше - трасформатор или фильтры, предназначенные для частотников? Действительно, почему бы не фильтровать для потребителей, а не от частотников? Если это решение разумно, то вопрос в выборе - трасформатор или фильтр?

Фильтрует лучше RFI фильтр.
А на частотниках в любом случае должны устанавливаться сетевые, либо DC-дроссели. И не забывать про дроссели двигателя, если длина кабеля двигателя будет большой.

И еще такой нюанс, на такую мощность зачастую прокладывают в параллель два кабеля двигателя, для обеспечения требуемого сечения. Поэтому если у вас длина трасы, к примеру, 100 м, то считать надо, что вы проложили 200 м, а потом из документации на частотник посмотреть, нужно ли ставить выходной дроссель.
Найдите возможность кабели двигателя проложить как можно дальше от других силовых и контрольных кабелей, не менее 200 - 300 мм. Тоже относится и к смежным кабелям двигателей. Кабель двигателя 1 не должен лежать рядом (менее 200 - 300 мм) с кабелем двигателя 2, особенно при больших длинах. Лучше будет, если кабель двигателя будет бронированным, еще лучше - в железной трубе.

Да, по кабелям на двигатель рекомендации в тех же Fuji довольно хорошо описано, практически то же самое, в т.ч. расстояния между силовыми и слаботочными кабелями. А вот по входным цепям частотника - то есть, трансформатор отфильтрует хуже, чем фильтр? Думал, наоборот.

DC-дроссели, как я понимаю, так и так нужны по схемотехнике частотника - они "внутри" преобразователя. Но я не допонял момент - они могут являться заменой RFI-фильтру? Точнее, они могут так фильтровать помехи от преобразователя, то есть быть и RFI-фильтром одновременно, что входной RFI-фильтр не потребуется?

Выходной дроссель, возможно, не понадобится - длина кабелей небольшая, есть возможность запрятать их в железо, что на небольшой длине не сильно добавит паразитной ёмкости.

Ни DC-дроссель, ни сетевой дроссель не заменяют RFI-фильтр, они снижают гармоники, т.е. достаточно низкочастотные помехи. RFI-фильтр эффективно снижает высокочастотную помеху.
На ПЧ обычно ставится либо DC-дроссель, либо сетевой дроссель. На некоторых ПЧ DC-дроссели встроенные, тогда сетевой дроссель не устанавливается. Сетевой дроссель предпочтительней, особенно в "наших" сетех.

Трансформатор фильтрует хуже.

Тут не могу согласиться. DC-дроссель, если он установлен по плюсу и по минусу фильтрует лучше сетевого. К тому же на нём практически нет падения напряжения, чего не скажешь о сетьевом.

Всё остальное - правильно.

Что касается RFI-фильтра - тут многое зависит ещё от самого частотника (его конфигурации). Есть частотники, которые без фильтра обеспечивают помехозащищённость такую же как с фильтром класса А2, а с установленным - соответственно А1. Тут лучше ориентироваться на требования, которые предъявляются для конкретного места установки. Если связь с частотником осуществляется через сетьевой интерфейс, тогда фильтр лучше поставить.
Есть частотники в которые RFI можно допоставить (установить позже), если такая небходимость возникнет.

Обязательно присмотритесь к продукции АВВ, у них есть как "обыкновенная" серия так и индастриал.

DC немного лучше подавляет гармоники, но сетевой дроссель также защищает ПЧ от импульсных перенапряжений и небаланс фаз питающих снижает.
DC дешевле и меньше раза в два.

Преобразователи Mitsubishi имеют на своём борту помехоподавляющий фильтр и реактивное сопротивление сопротивление нулевой последовательности.
так ещё на такой мощности DC дроссель в стандартной поставке идёт.
Боишься помех, поставь небольшой развязывающий трансформатор, мы такие вещи практикуем на многодвигательном приводе.
Ставил в своих проектах МЕ ставлю и буду ставить, надёжен и не прихотлив. в конце прошлого года на МЕ кран на Кольской АЭС сделали, так что теперь МЕ и атомной промышленности есть

Кстати многие средние производители на большие мощности выше 110-132 кВт не замахиваются, потому что параллельная работа IGBT в мощных ПЧ вещь довольно тонкая. При изменении температуры характеристики IGBT меняются и возможна неравномерная загрузка токов между IGBT и преждевременный выход из строя наиболее нагруженных. На большие мощности большинство ПЧ допускают несущую частоту не более 2-3 кГц. Fuji единственные позволяют даже на 400 квт работать с несущей частотой 10 кГц без снижения мощности и еще с перегрузкой 200% - 3 сек, несмотря на то что на каждой фазе в параллели работают до 8 IGBT. А секрет в особых характеристиках IGBT модулей и более строгой приемке IGBT при изготовлении (для ПЧ Fuji IGBT идут со спецмаркировкой).
Большинство же производителей ставят лишь то, что есть на рынке, отсюда и менее стабильное качество.

Ну во первых не единственные.
А во вторых - увеличение частоты коммутации ведёт к дополнительному перегреву транзисотров и как следствие к дополнительным потерям мощности.

На 400 квт - 10 кГц БЕЗ снижения номинального тока и допустимой окр. температуры - единственные.
А уменьшение частоты коммутации ведет к ухудшению КПД двигателя. Чем ниже частота ШИМ тем больше пульсации тока и доп. потери в двигателе.
Для примера из каталога на предыдущую серию G11:
Для 400 кВт ПЧ потери на частоте 10 кГц - 9550 Вт, на частоте 2 кГц - 8250 Вт. КПД 97.6% и 97.9% соответственно. Разница в КПД двигателя думаю будет посущественней.

Кстати, а что с КПД двигателя при питании частотным преобразователем? Если мы берём двигатели 315 кВт, удастся ли снять с них эти 315 кВт? А то меня тут смутили, сказали, что сможем получить лишь 267 кВт... Если так, то как это считается?

Ради прикола посчитал:
Разница в потерях при изменении частоты модуляции 9550-8250 = 1300Вт.
Разница в потерях на КПД (при 400 кВт) 9600-8400 (2.4%-2,1%) = 1200Вт.


На счёт последнего вопроса - не беспокойтесь, если нагрзка будет 315кВт, то двигатель выдаст то, что нужно.

Наверное люди путают Вас. У двигателя различают две мощности P1 и P2. P1 - мощность, потребляемая из сети. P2 - мощность, выдаваемая на вал (полезная мощность).

P2=P1*КПД*cos fi

Запомните одну вещь: мощность, которую указывают в каталогах и прочих справочниках, является мощностью на валу - P2, т.е. P2=315 кВт.

Похоже ваши "советники" путают P1 и P2. Они думают, что P1=315 кВт, а по вышеприведенной формуле получается, что P2=315*0,94*0,9=267. В расчете я взял типовые значения КПД и cos фи.

В реальности полезная мощность P2=315 кВт, а из сети движок потребляет P1=315/(0,94*0,9)=372 кВт.


Может быть другой вариант: "советники" не ошибаются. Если на преобразователе частоты настроена частота вращения примерно равная 85 % от номинальной частоты вращения двигателя, то действительно выжать больше 267 кВт длительно нельзя. Только если кратковременно в течении нескольких минут...

Номинальная мощность двигателя (длительная работа без перегрева) при управлении от ПЧ может достигаться только при 50 Гц (при снижении частоты момент на валу должен не превышать номинальный, соответственно мощность P=M*n снижается со снижением частоты).
Номинальная мощность двигателя 315 кВт по сути ограничивается не мощностью на валу, а потерями двигателя (нагрев), которые выделяются в двигателе при загрузке этой мощностью. Соответственно если потери в двигателе при работе от ПЧ на 50 Гц такие же, как при работе от сети, то можно грузить 315 кВт, если выше - то нужно снижать мощность на валу, чтобы потери не превышали номинальных. Т.к. ПЧ формирует синусоидальный ток методом ШИМ, то из-за дополнительных пульсаций тока потери при работе от ПЧ оказываются немного больше, а КПД немного хуже чем при работе от сети. Если несущая частота ШИМ слишком мала, то действительно мощность нужно снижать. Японцы в инструкциях пишут, что при работе на частоте ШИМ 1 кГц необходимо снизить нагрузку до 80% от номинальной. Если работать на несущей 4 кГц и выше, то в принципе дополнительные потери уже не так существенны.
Есть еще один нюанс в пользу ПЧ: зачастую в сети может быть не 380-400 В, а 420-440В и при этом двигатели греются больше из-за увеличенного тока ХХ и потерь в стали. При работе от ПЧ напряжение будет автоматически поддерживаться на номинальном уровне независимо от изменения напряжения в сети (главное, чтобы в сети не было пониженного напряжения, т.к. ПЧ больше напряжения сети дать не может).

Понял, спасибо. Конечно, имеется в виду работа на номинальной частоте и оборотах, на которых нужно получать 315 кВт. Я уж было подумал, что КПД снижается так сильно в результате дополнительного нагрева от частоты ШИМ.

господа, можно помЭдлеННее....
я заПиыСывАю (с)

Так, разобрались с пресловутыми 267 киловаттами на 315 кВт движке. Это получалось у тех, кто 400-вольтовые движки включал на 380 вольт. Так что частотники не при чём, продолжаем жить счастливо

400-вольтовый двигатель 315 кВт при U=380 В и f=50 Гц может выдать (380/400)*315=299 кВт. Где-то потеряли мощность...

Не....
Во - Данфоссина FC202 на 400 кВт, и весит всего-то 320 кг



С дросселем, фильтром, и прочей байдой (потому такой тяжеленный)...