Здрасти всем.
Смотрю я по темам, много народу занимается не по детски частотниками разных марок, с углублённым изучением возможностей ПЧ.
Подскажите кто и как защищает двигатель и кабель от КЗ при работе с ПЧ с дросселями на выходе (меня больше интересует Siemens ММ4ХХ, на перспективу уже рассматриваем Danfos, но схема решения скорее всего одна и таже)
Предисловие
3-4 года назад, я тестировал сборку для управления вентилятором 2,2кВТ.
Сила состояла :
1 входной фильтр
2 ММ420
3 выходной фильтр
Марки фильтров не помню.
Ради интереса я проверил отработку ПЧ на КЗ, замкнул выход после ПЧ - выдало аврию по току.
Замкнул после фильтра - ПЧ запустился и продолжал работать, значения токов не помню.
Звонки в Siemens дали интересный результат, что ПЧ защищяет только себя, чтоб не сгорели IGBT модули по перегрузу. Неважно какие насторойки по двигателю и какие стоят защиты по току, если ток при работе меньше возможности частотника то он не остановится по току .
Тема замялась(забылась) по причине единичного решения и быстроты внедрения.

Недавно при пуске ММ440 250кВт с моторным дросселем на выходе, после ремонта двигателя, местные электрики в спешке забыли снять заземляющие кабеля 16 кв с выходных клемм силового шкафа.
Итог:
1 ПЧ запустился
2 заземляющие кабеля сгорели с таким грохотом и искрением
3 ПЧ выдал только патерю назрузки и продолжал работу

Почему не выдал никакой информации при пуске ПЧ что линия закарочена?
А если замкнёт двигатель или кабель что произойдёт (сгорит движок, кабель, дроссель, только после всего этого отвалится ПЧ), как защитить?
Все кто внедряет ПЧ, поделитесь информацией.

Фиг его знает, альтивары даже не пускаются в таких случаях...

По теории все было так: провода 16 кв. мм сгорели быстрее, чем успела "подумать" инертная защита мощного ПЧ.

В следующий раз закорачивайте с помощью 95 кв. мм

Частотник при пуске смотрит на двигатель, типо как ты там, а почему здесь не чухнул?

Все ПЧ держат пиковый ток не более 2.5-3 кратного от номинала ПЧ. При замыкании после моторного фильтра наверняка срабатывает функция мнговенного ограничения тока (аппаратное токоограничение), которая ограничивает ток на уровне 200-250% чтобы не отключать двигатель при кратковременных пиковых перегрузках.
У фреников эта функция включена по умолчанию и в инструкции указано, что для грузоподъемных мезанизмов нужно ее отключать, чтобы при блокировке или замыкании сразу же срабатывала защита по превышению тока и срабатывал тормоз, а иначе момент может упасть и груз поедет вниз.
Т.е. если отключить функцию мгновенного токоограничения, ПЧ выдаст ошибку по току мгновенно после превышения тока более 2-3 номиналов.

P.S. Функции мгновенного аппаратного токоограничения и обычного программного токоограничения с регулируемой уставкой уровня тока ограничения это разные функции.

Я знаю такой пункт в меню, при превышении тако понижение частоты (соответственно напряжения тоже до падения токов до максимально рабочих), нет он продолжал выдавать частоту 50гц и при этом не ругался на КЗ.

А что, нормальный инвертор - перемычки сжег, все стало в норму и работет себе дольше.
Наверное все дело в выходном фильтре (дросселе). Режимы работы с ним и без него все таки
разные. Сам по себе дроссель это уже нагрузка, и как К.З. не определяется, и далее должна
сработать защита от перегрузки, которя инерционна по определению (I2*t).
При номинальном токе за 400А (для 250кВт), перемычки 16мм2 - это легкое недоразумение
для инвертора..

На курсах по ММ сказано, что при пуске Частотного преобразователя, ММ4ХХ проверяет наличие нагрузки, качество нагрузки, кароткого замыкания на землю, межфазное замыкание.
Получается, что если для него фильтр нагрузка вроде двигателя, то он не увидет КЗ за фильтром, а это в свою очередь не еть гуд.
Так как решить данную задачу.

Наладчик ПЧ пофиг на то, какой ток давать, главное, чтобы не больше своих возможностей, а себя он защитить может.
У меня был случай, когда 400А ПЧ врубил на "крест" - тоже после дросселя. Пока IGBT не нагрелись - привод пыжился и усирался, пытаясь выполнить тестовый прогон 100м кабеля. После сказал "Хватить, мну жарко" и до утра его включить уже не могли. Как я знаю - этот ПЧ работает до сих пор - уже года 2 - 2,5.

Было такое дело, питание плавающего агрегата перерубили винтами. Так Emotron 11 кВт и не запускался. Ошибку выдавал. А ведь и фильтр и длина кабеля приличная. Если иные аппараты на закороченую наргузку запускались, то тут тоже мог. А нет.

По моему после выходного дроселя напрашивается тепловое реле.

У Зименсов, а особенно у 420-х есть одна задурь - дураку (420-му, это все-таки не 430й, тот поумнее будет) надо подсказать, есть ли у него на выходе фильтр, или нет... сам он об этом не знает; черт знает, шо немцы выставили в данной версии по умолчанию... еще - токовая защита в зименсах срабатывает с задержкой, надо бы проверить, шо там установлено по умолчанию...
Данфосс без двигателя хрен запустишь, на перемычки - тоже... как-то полдня промудохались, 202-ку запустить не могли... оказалось, на одной из фаз двигателя висит обмотка реле МКУ48 дааалеко, в шкафу КИП... эта дрянь чувствовала "лишнюю" индуктивность, и ругалась на двигатель - мол, не того калибру...

Я понять все-таки не могу, у выходного дросселя сопротивление около 5%, т.е. установившийся ток КЗ около 20 крат от номинального. IGBT держат с учетом всех запасов ну не более 6-кратного да и то миллисекунды. Так что аппаратное токоограничение однозначно должно срабатывать, иначе хана ПЧ.

А вот так, как художник малярам, а вотще на кой кужны эти моторные дроссели?!?!
Вопрос не риторический и не от пробела в знаниях, из чисто технологически-экономических соображений...

Зачем задавать вопрос, если знаешь на него ответ?

Затем, шоб услышать о прелестях векторного управления при подключенном дросселе

Думается мне, что у производителей ПЧ в проектантах тоже не дураки сидят... Идентификаци двигателя вполне возможно начинается с подачи 5-10В, чтобы померить ток через нагрузку, и от этого танцуют.
В рабочем режиме напруга на движок тоже, зачастую, не подаётся "всё и сразу", а по рампе и если на каком-то уровне напряжения достигли токоограничения - дальше напруга расти не будет; проверено на практике.

Да: (сегодняшние впечатления) - Данфосс 75кВт - параметр 107=1 "включить полную ААД"... 10 минут созерцания дисплея с результатами издевательства частотника над двигателем - акт садизма начинаецца с 1,2В и заканчиваецца номинальным напряжением и током; включение опции "старт с подхватом" начинаецца с подачи пакетов импульсов по всем фазам и синхронизации со скоростью вращения ротора, процедура сопровождаецца изменением содержимого памяти в секции "ридаут", там где "лежат" значения сопротивлений и индуктивностей обмоток, поскольку по умолчанию включено управление двигателем по ETR-1 (математическая тепловая модель двигателя); даже без "старта с подхватом", действительно, разгон начинаецца по рампе...
Вероятнее всего, моторные дроссели - это наследственное отягащение от древних моделей на MOSFET-транзисторах... для них, таки да, дроссель подчас был просто необходим...

Кстате, если по локоть залезть в память какого-нить Зименса ММ430, там легко можно обнаружить не только данные обмоток двигателя, температуры ротора, статора и меди, но и данные моторного кабеля... это таки намёк

Эти дроссели выполняют двойную функцию: ограничивают ток КЗ и облегчают жизнь движку, особенно при длинных линиях.

Это какие древние модели на Mosfet делались, вроде маломощные только на mosfet иногда делают? Насколько я знаю в 80-х делали на мощных биполярных транзисторах (Fuji в 83-м до 280 кВт выпустили линейку на собственных модулях), а с 88-го на IGBT. Для биполярных транзисторов как раз не актуален был моторный, т.к. du/dt импульсов выходного напряжения был намного ниже, чем у современных на IGBT.
Сейчас актуальность моторного дросселя ниже чем лет 7-10 назад, т.к. почти все двигатели идут с усиленной изоляцией и импульсы перенапряжения до 1300В из-за du/dt могут держать.
Со старыми двигателями установка ПЧ без дросселя на длине от 50 метров и выше может со временем привести к оказиям.

А такие - Lovato с аналогово-перемычешной 28-лапошной микросборкой заместо панели управления на рельсорезательном маятниководископильном станке Wagner с модулем сверловки рельсовой заготовки; все подачи и приводы были сделаны на частотниках исключительно с H-MOSFET-ами, а диодношотткины модули были не внутри корпусов транзисторов, а прикручены рядушком, и перемычкою медною луженною подключены... Какого запыленного года этот станок - уже и не вспомнить, 12 лет назад это было... самый хилый привод чего-то там - 7,5 кВт, привод дисковой пилы - 30 кВт... вот там - да, дроссели в обязательном порядке, это особо оговаривалось в инструкции...
Нащот приводов на биполярных сборках - Ыыыыы!!!!! - совеццкий токарно-револьверный станок с ЧПУ на базе "Электроника-60 (!!!!бомба!!!!)" и памятью на магнитных доменах ; собственно инвертор - на транзисторах КТ838А (мешок их там был, не меньше), да, до сих пор живо помним

К примеру, Данфосс, серия FC-202: в инструкции оговорена длина кабеля до 150м без всяких там дросселей... зато очень-очень строго оговорена ёмкость моторных кабелей... Современные IGBT имеют время включения/выключения в десятки/сотни наносекунд, и уже давно как-то нужда в дросселях отпала... Вот радиочастотные фильтры на выходе - да, это очень серьезно, впрочем, давно уже частотники идут в двух модификациях - industrial и domestos, так шо это тоже уже не актуально...
Старые двигатели? О, даааа!!! Особенно плющит и колбастит какой-нить А2-82-2 с "жужжащим" витковым на одной из фаз, и с обмотками, перемотанными проводом разной толщины... Это - жесть!!! Но тут уж никакие дроссели не помогут - только в топку или в шихту...

Как раз чем меньше время включения/выключения IGBT, тем больше импульсы напряжения на двигателе, собственно поэтому и используются dU/dt фильтры - они затягивают фронты и спады импульсов. У Данфосс длина кабеля решается за счёт нескольких факторов:
1. Использование своего способа модуляции вых. сигнала (SVAFM) - там в итоге на каждой фазе получается не синус, а своя некая кривая. Эти кривые складываясь по фазам и дают на двигателе нужную форму.
2. Непсредственно за IBT (внутри) стоят ферритовые кольца, которые выполняют роль dU/dt.
3. Не последним фактором является даже разводка силовых шин внутри привода.

Что касается фильтров радиопомех (RFI-фильтров) - они как раз стоят на входе (до входного моста) и выполняют роль защиты сети (контроллеров, радиоприёмников, датчиков и т.п.) от ВЧ импульсов с частотника, эти импульсы не задерживаются встроенным дросселями и проскакивают даже через входной мост.

Впрочем это всё лирика, а вот попробуйте ЛЮБОЙ частотник (в том числе и FC) поставить на скважинный насос глубиной хотя-бы 50 метров без выходного фильтра и посмотрите, что будет через пару месяцев....

По пункту 2 - в Данфоссах серии ФЦ на выходе ферритовых колец не обнаружено (ктате, в ВЛТ6000 тоже) трансформаторы тока (хорошие, Хонивелловские - да, колец - нет)
По пункту 3 - да, согласны полностью - в 102 серии ИП54 разводка сделана не совсем удачно...
Фильтры, фильтры... а ведь радиочастотные фильтры просто приходилось ставить, и военным экранированным радиокабелем силу к двигателю прокладывать... не отбивацца же гаешным ключом от отягащенных наградами и медалями заслуженных радолюбителей... ох и непросто было "заглушить" 30-киловаттники в 10 метрах от радиостанции...
Да не вопрос - 90...250 киловаттники с силовым кабелями длиной 47...72 метра уже по два-три года отработали; двигатели самые, шо ни на есть болгарские... Да, развинтили как-то Зименский двигатель, специально под частотник заточенный - изоляционные прокладки между подшипником и корпусом имели место быть, да, фторопластовая изоляция торцов обмоток тоже присуццтвовала, но не более того... горели пока только древние двигатели серий А0 и А2, просто даже люди столько не живут...
Кстате, по поводу скважинного насоса - аналогичный случАй был: после месяца работы взбунтовался Моэллер ДФ6-340, начал возникать, шо у него транзисторы повреждены... на поверку оказалось, шо местный электрик для вящей пущести и пущей вящести напихал в борно двигателя обрезков листовой резины... резина в месте контакта с клеммами деполимеризовалась, и в виде сажи ссыалась в борно... при каждом запуске в борне образовывался локальный праздничный феерверк с салютом... электрик зубной щеткой и бензином вычистил борно, и как бабка пошептала, двигатель отработал 4 года... Возможно, дело не в амплитуде импульсов, а в их частоте (вспоминаем феерверки в модулях строчной развертки телевизоров) и, собственно, работе изоляции на средних частотах... Дело в том, что подобные ИГБТ-модули стоят и в индукционных стоматологических литейных установках, а там с изоляцией вотще происходят чудеса... И не только с изоляцией - "оловянная чума" избирательно поражает пайку, только серебрянный припой может обеспечить надежность... "Вот така х...ня, малятки..."(с)дид Панас в эфире УТ-1...

Если двигатель рассчитан для работы с ПЧ - 72 метра не такое большое расстояние.
Другое дело - старинные движки. У них изоляция не рассчитывалась на большие перенапряжения, плюс долгая и трудная жизнь состарила изоляцию, дак ещё под старость лет им убивца в виде ПЧ подсовывают. Вот они и сдыхают по-скорому.
На обмотку движка, по большому счёту, воздействуют два фактора: перенапряжение и фронт.
Фронты у "больших" ПЧ "давят" за счёт того, что обычно по дефолту там ставят меньшие частоты коммутации (по сравнению с ПЧ меньшей мощности той же серии). Да и задрать её сильно не получается; обычно в районе 6-8кГц максимум.
Перенапряжения на клеммах движка появляются из-за эффекта "стоячей волны", который приводит к удвоению напряжения. Т.е. если по нормальному пиковое напряжение - 520В, то с учётом "стоячей волны" - 1040В. Народ умудрялся и большие пики осциллографом засекать (когда убили несколько подобных движков - начальству стало интересно "Какого х" ), но обычно данная проблема появляется на длинах кабеля 100-150м. Решается применением фильтров dU/dt или sin. Последние лучше, но дороже.

Главным фактором, который приводит к перенапряжениям на двигателя вплоть до 2* Udc все-таки является колебания в L-C контуре кабеля, а не "стоячая волна".

fuel, совершенно верно!!! Те, кто занимался индукционными печами, прекрасно знают, шо такое "ударное возбуждение контура"; в системе "частотник - кабель+его ёмкость - обмотки двигателя+их емкость" запросто возможно возникновение паразитных резонансов подобных вызыаемым в системе "инвертор - импульсный трансформатор - контур индкутора печи"... суть явлений одна и та же, разница в "деталях", из которых "собран" колебательный контур (параллельный или последовательный - особой рояли не играет)
portos, не, ну это же не "лампа бегущей волны" и не магнетрон микроволновки, Вы, эта, прикиньте длину волны, частоту, необходимую для её формирования, припрмните, шо это всё-таки частотник с недеццкой девиацией частоты, и внимательно почитайте предыдущий абзац, тогда может быть станет ясно, шо на самом деле показывают осциллограммы Небось после каждого импульса ШИМ модуляции на осциллограмме выскакивал короткий высокочастотный "отклик" от контура и чем выше добротность "контура", тем "больнее" "отклик" Попробуйте взять осциллоскоп с памятью мегагерц эдак до 800... покруче любого фильма ужосов "кино" увидите

Причина 2* Udc - отражение сигнала и его суммирование с основным, в данном случае с силоым напряженим . Поскольку фронты очень короткие, длинный кабель уже может расматриваться как распределенная линия, отсюда и отражение. Причем при торможении, когда напряжение в звене нарастает до 750 В, на двигателе импулсное перенапряжение может достигать и 1500 В.