Дроссель частотного преобразователя: в чем его необходимость
Содержание
Одна из основных особенностей сетей электропитания, вне зависимости от назначения, будь то промышленные или бытовые комплексы, заключается в подключении к ним устройств с нелинейной нагрузкой. Потребляемые токи в значительной степени отличны от стандартных синусоидальных, для них характерно большое число гармоник.
Второе значимое отличие подобных токов – значительные колебания в минимальные временные отрезки, из-за чего изменяется напряжение, отклоняются фазы. В целом, факторы, влияющие на характеристики напряжения в сети питания, выглядят следующим образом:
- Коммутационные процессы, характерные для токов, возникающие в процессе переключения модулей на полупроводниках, инверторных устройств, частотников.
- Ударные отклонения нагрузки преобразователей частоты, что характерно для работы сварочных аппаратов.
Получается, что преобразователи частоты, которые, в идеале, должны делать работу подключенного к ним оборудования более эффективной, приводят к обратному эффекту. Более того, они и сами уязвимы для многих помех, возникающих на линии питания, так как их схема предполагает присутствие множества слаботочных модулей. Помехи, ухудшающие качество питания, постоянного тока, можно представить двумя основными категориями:
- с передачей по ЭМ-полю;
- с передачей по силовым кабелям, линиям питания.
Гармонические колебания приводят к тому, что обмотки электроприводов чрезмерно нагреваются, что сказывается на состоянии как силовой, так и механической части, ресурс устройства резко снижается, возрастает вероятность серьезной поломки, не предполагающей возможности восстановления.
Если на линии питания установлены счетчики электроэнергии, их показания становятся неточным, что приводит к перерасходу ресурса, штрафным санкциям со стороны контролирующих инстанций. Также возникает вероятность ложных срабатываний защитных реле и других модулей, частотный преобразователь работает неэффективно, не удается в полной мере раскрыть его потенциал.
Справиться с помехами первой категории удастся, если провести заземление преобразователя частоты и другого оборудования, подключенного к нагрузке, использовать экранированные кабели и соединительные компоненты. Помехи высокой частоты, которые распространяются по силовым линиям, можно нивелировать посредством фильтров, дросселей.
Входной сетевой дроссель: функции
Сетевой дроссель, второе название которого – входной реактор, устанавливается на входе частотного преобразователя, к одному из силовых контактов. Наиболее значимые характеристики дросселя – индуктивность и предельный продолжительный ток. При подборе индуктивности дросселя нужно ориентироваться, чтобы на рабочей частоте и номинале тока напряжение падало не больше, чем на 3-5 процентов.
Установка сетевого дросселя в цепь питания обеспечивает несколько положительных эффектов:
- Нивелирование высших гармоник, которые исходят в линию питания как от самого преобразователя частоты, так и возвращаются к нему. Да, на многих преобразователях изначально предусмотрены фильтры, уменьшающие выраженность наводок, но порой их эффективности оказывается недостаточно, только при помощи сетевого дросселя удается достичь желаемых результатов. Результат работы дросселя – максимально возможное снижение выраженности гармоник, актуальное значение тока питания приближается к базовой гармонике, номинальная частота которой – 50 Герц.
- Дроссель крайне необходим в ситуации близкого расположения источника питания. Подобная его позиция приводит к сильному снижению сопротивления линии питания. Дроссель же позволяет свести к минимуму токи КЗ, сделать период его нарастания максимально продолжительным. Это обеспечивает эксплуатационную безопасность, защищает преобразователи частоты от КЗ, исключает вероятность их выхода из строя в критической ситуации.
- В ситуации, когда на шине питания закреплено несколько мощных потребителей, возникает вероятность резких колебаний напряжения при их остановке или активации. Дроссель уменьшает выраженность указанного явления, что также требуется для обеспечения эксплуатационной безопасности.
Чтобы дроссель на 100% справился со своими задачами, работал корректно, не перегревался, при выборе нужно учитывать номинальное значение рабочего тока. Оно должно соответствовать или превышать аналогичную характеристику частотного преобразователя.
Для вас подарок! В свободном доступе до конца месяца
Получите подборку профессиональных материалов
Узнайте, как избежать ошибок и сделать правильный выбор для эффективной работы — все рекомендации в одном месте
Как подобрать светофорное оборудование
Установка и обслуживание светофорного оборудования
Как подобрать частотный преобразователь
Как правильно подобрать электродвигатель
Уже скачали 348 раз
Когда можно обойтись без сетевого дросселя?
Использование вспомогательных сетевых модулей – рациональное решение, позволяющее защитить как частотник, так и другое оборудование, подключенное к цепи питания. Дроссель увеличивает общий эксплуатационный период техники, она подвергается минимальным нагрузкам, функционирует максимально стабильно.
В среднем, повышение уровня надежности становятся пятикратным, а иногда и семикратным, в сравнении со случаями, когда дроссель отсутствует. Потребность в дросселе, впрочем, существует не всегда. Ситуации-исключения выглядят следующим образом:
- К сети не подключены высокопроизводительные приборы-потребители, характеризующиеся огромными токами запуска.
- У сети питания изначально достаточно высокое сопротивление, что сводит к минимуму токи КЗ.
- Частотное устройство не функционирует в режимах, предполагающих скачки мощности, при которых резко увеличивается ток потребления.
- Имеются соответствующие инструкции от компании-изготовителя частотника. Например, согласно данным инструкциям, преобразователь необходимо комплектовать или предохранителями на основе полупроводников, или защитной автоматикой.
- Частотный преобразователь характеризуется мощностью, значительно превышающей аналогичный показатель у подключенного к нему электропривода.