Diskuse Elektrika.cz

Jak spočítat příkon zařízení
(pro uvedení na štítek) připojeného na síť 3x400V,
v zařízení jsou umístěny 1f prvky -
2x měnič frekvence 230VAC/vstupní proud 27A a
2x as.motor 1 fázový 1,1kW/230VAC/7,1A, DC zdroj 98W.


 

#112#

ty dva frekvenční měniče napájí ty dva motory?

Ze zadaných hodnot mi vychází jmenovitý zdánlivý příkon 3364 VA, při zanedbání ztrát frekvenčního měniče, které nejsou udány.

Ty motory jsou samostatně připojené přes stykač. Můžete mi prosím zdělit jak jste došel k výsledku. Děkuji.

Protože neznám účiník motoru, spočítal jsem pouze zdánlivý příkon motoru (ve VA) jako součin proudu a napětí.
Motory jsou 2, jednofázové, na napětí 230V. K tomu jsem připočítal DC zdroj.
Ztráty v měničích a další jsem zanedbal neboť nesou známy.

Otázka zní k čemu tuto hodnotu potřebujete (já vím abyste jí napsal na štítek) ale o čem má vlastně vypovídat. Máte 2 jednofázové motory 1,1 kW a jeden zdroj do 0,1kW, takže třeba z důvodu připojení a dimenzování vedení a jištění pro toto zařízení je důležitá hodnota 1,1kW v jedné fázi. Ale předpokládám, že ty 2 frekvenční měniče napájí právě ty 2 motory. Asi by to ještě chtělo více informací o těch fr.měničích a o způsobu fungování spolu s motory, mohou za normálního stavu s těmito motory odebírat oněch 27A? To by nám měnilo situaci to by mohlo pak být až 6,2 kW ve fázi?

Co je tedy zapojeno na ty dva frekvencni menice?

Na frekvenční měniče jsou připojeny pohony 0,55kW/3x230V, 2,2kW/3x230V.

Dle mne je reálné že poteče v jedné fázi až 27A. Tzn. potom potřebný výkon pro tuto 1.fázi je 230*27=6210W. Ve 2.fázi bude zapojeno zařízení s odběrem 20A, 230*20=4600W,  a ve 3.fázi 15A, tzn. 230*15=3450W.
Tzn. potom pokud zařízení bude napojeno na 3f síť tak celkový příkon zařízení (pro volbu přívodního kabelu a jištění) je?
a/ součet výkonů jednotlivých fází - 6210+4600+3450=14260W
tzn. na štítku bude (jde mi o maximální zdánlivý výkon) 14,26kW/400V/20,6A (vycházím ze vzorce S=od3*U*I)

Je tato úvaha správná? Pokud ne tak mne prosím vyveďte z nevědomosti.

1. Nějak mi unikl ten druhý měnič, na které fázi je ?
2. Nemůžete prostý součet jednofázových výkonů převést na třífázový odběr, protože každé dané jednofázové zařízení nemůžete rozfázovat. Můžete jen odběry vhodně seskupit, aby rovnoměrnost byla co největší.
3. Vámi uváděným proudem 20,6A byste dost zaskočil projektanta, zvláště když uvádíte maximální proud 27A.
4. A není ve hře též nějaká soudobost ? Nebo se může stát, že všechno jede současně ?

V této chvíli již mám přesné hodnoty ,  soudobost je v podstatě 1 vše jede současně,
odebírané proudy jsou maximálních hodnot je možné že potřebný výkon pohonů bude menší tzn. nepojedou na jmenovité hodnoty.
Výsledné proudové hodnoty pro fáze
Proud v 1f=7,6A,  2f=27A,  3f=14,8A
tzn. 1f odebírá max. proud 27A tzn. při 230V je to 6210W, tzn. jaký bude příkon pro 3x400V?

Jak psal Petr Doležal, v tomto případě nelze mluvit o 3.f. příkonu. Prostě na štítku by teoreticky mohl být napsaný celkový sečtený proud z fází, ale měl by tam být i druhý údaj a sice minimální požadované jištění a určitě v dokumentaci v požadavku na připojení bude muset být vysvětleno, že ač ve fázi L1 poteče reálně jen 7A v L2 poteče 14A a v L3 poteče 27A! A to je ta hodnota (27A) na kterou se bude muset dimentovat přívodní kabel a jištění!

A ještě upřesnění kam se nám ztratil ten 2. fr. měnič?
Jaký bude skutečný proud odebíraný fr. měničem by asi šlo zjistit v závislosti na připojeném motoru a jeho zátěži, tohle strojaři a pohonáři přece musí umět, nebo pokud je zařízení ve stádiu zrodu prototypu lze vše změřit ve zkušebním provozu.

Vaše zadání mi připadá poněkud zmatečné.Pro nějaký výsledek bych vycházel s těmito parametry

1. obvod s motorem 0,55 kW+měnič - odebíraný proud    3    A
2. obvod s motorem 2,2 kW  + měnič - odebíraný proud 11    A
3. obvody s motory 1,1 kW                 - odebíraný proud   4,6 A
4. DC zdroj 0,1 kW bych zhledm k příkonu nezapočítaval

Vše jednofazově.Ja k uvádí p.Doležal jednotilvé kompnenty je vhodné nějak sdružit,aby vytvořily ce nejvíce rovnoměrnou zátěž.
Počítat s proudy 27 A je HARAKYRY.

Moje zadání vychází ze štítkových hodnot jednotlivých zařízení tzn.
1.obvod s motorem 0,55kW přes měnič - údaj výrobce vstupní proud měniče 7,7A
2.obvod s motorem 2,2kW přes měnič - údaj výrobce vstupní proud měniče 27A
3.obvod s motory 1,1kW - 7,1A x 2 motory
4.DC zdroj              0,1kW

Je mi jasné, že pokud zařízení poskládám a provedu měření dojdu k výsledným hodnotám.
Jestli je počítání v tomto případě harakyry nemyslím protože předpokládám, že měnič může tento proud odebrat při plném výkonu pohonu (výstupní proud měniče je opravdu 11A) ale kolik si vezme měnič?
           

Bezva, tohle je již konkrétní, na plný výkon to spočítat tedy umíme a musíme počítat "jako by byl" nejvyšší proud ve všech fázích, protože se jedná o jednofázové zatížení, ale kabel bude 3. fázový stejně tak předřazený jistič. Potud je to v podstatě vyřešeno.
Zůstává otázka, jestli si měnič opravdu vezme 27A? Popátral bych v katalogu a manuálu výrobce měniče, dále popátral po skutečném mechanickém zatížení motoru. Z vlastní zkušenosti ze spolupráce při navrhování strojních zařízení vím, že konstruktér strojař umí velice přesně určit jaký bude potřebovat elektrický příkon pro určitou mechanickou práci. Tam bych začal.

OK to znamená že zdánlivý příkon zařízení je S3f=odm3 x Us x If
S3f = 1,732 x 400 x 27 = 18705W - na tuto hodnotu budu dimenzovat předřazené jištění zařízení a kabel teoreticky. Reálně změřím odebíraný proud až bude stroj v provozu a tím se dostanu k přesné hodnotě příkonu a proudu.
Pokud to chápu správně nemám již dalších otázek.

A když tak na to znova koukám, pokud je to zařízení ve stádiu zrodu, je otázka jestli je opravdu dobrý nápad použít pro 3.f. motor 2,2,kW 1.f. měnič s tak vysokým proudem? U 3.f. měniče pro výkon 2,2kW bychom se dostali na mnohem příjeněší hodnotu. Podle mého má 1.f. měnič opodstatnění pouze u zařízení, která se budou jednofázově opravdu připojovat. Rovněž budoucí uživatel zařízení ušetří náklady na vybudování silnějšího přívodu a jištění.
Proto asi ta zmínka o "harakiri"  ;)

Ovšem zákazník jako vždy požaduje co nejnižší cenu a 3f měnič je jednou tak dražší než 1f, a u tohoto stroje střádáme každou korunku.
Osobně bych raději šel do 3f provedení s tím s Vámi souhlasím.

Tedy nevím, ale já bych to v tomto případě nepočítal vůbec jako ve 3.f. síti.
Skutečný příkon celého zařízení bude prostý součet ve W. Nicméně pro dimenzování předřazeného jištění je třeba uvažovat s nejvyšším možným proudem ve fázi, což bude činit u fáze s měničem 27A. Takže další údaj v TD by byl: "Způsob připojení - požadované předřazené jištění 3x32A, přívodní kabel dimenzovaný dle tohoto jištění, délky a způsobu uložení - zajistí objednatel"

Zdánlivý výkon se uvádí ve [VA] na rozdíl od čiinného [W],  když už to má být na štítku.
Co je to za zařízení, když má na vstupu 27 A a na výstupu výkon 2,2 kW? Nějak mi tam vychází cca 4 kW ztrát anebo kosínus fí na vstupu 0,35!

Možná by stačilo sledovat celou diskusi průběžně, příspěvek po příspěvku a budete hned v obraze, né reagovat jen na některé části.  :(

Je nějaký důvod nepoužít frekvenční měnič 3x400V pro motor 2,2kw.  Místo jednofázového? Cena není měřítkem jde o docela něco jiného. Použijte měniče Taian cena je slušná.

To Karvánek:
Domníval jsem se, že se nacházím v odborné diskuzi, ale místo reakce na mnou uvedené údaje dostanu napomenutí jako od paní z pavlače. Smutné.

Je to kolegové stále dokola, jak pan ILLEk, tak Pepa nečtete tu diskusi celou a reagujete na jednotlivosti!
Pan Krejčí zde zastupuje "výrobce" a pro použití 1.f. měniče uvedl důvod, sice se mi jako technikovi moc nelíbí, ale není to můj výrobek tudíž mi to nepřísluší posuzovat. A pro pana Illka - zrovnatak je jasné, že pokud budu pohánět 1.f. měničem 3.fáz. motor, bude ten měnič brát na vstupu mnohem víc než by bral 3.f. motor v jedné fázi. Všechno to bylo již řečeno, prostě stačí pozorně číst a reagovat k věci. Nemůžu si pomoct.

A to je právě chyba, kterou zde matete  :) Frekvenční měniče mají vysokou účinnost 0,96 - 0,98 takže pokud nechcete počítat s rezervou pro případnou výměnu motorů za výkonnější, je spotřeba měničů zcela zanedbatelná, protože činí nějaká 3% z výkonu motoru. Výkon motoru je prostě výkon motoru a je jedno zda se tento výkon bude napájet z jedné fáze či ze třech - zůstává neměnný, akorát se podle toho samozřejmě mění proud, ale počítáním přes proud si zbytečně komplikujete život  :)

hrubý výpočet:
1. motor 0,55kW
2. motor 2,2kW
3. motor 1,1kW
4. motor 1,1kW
5. zdroj   0,1kW
--------------------
výsledek  5,05kW

Při ideálním rozložení by byl proud v každé fázi:
5050W / 690V = 7,3A

Předřazené jištění: B16A 3F
Přívod: CYKY 5Jx2,5
Takže k dispozici bude příkon cca 11kW, což bude bohatě stačit a pokryje to zcela určitě i nějakou tu nerovnoměrnost v zatížení fází.

Pro přesnější výpočet záleží samozřejmě na uložení a délce vedení... Další věc jsou vyšší harmonické díky těm 1F měničům a které způsobují nárůst proudu ve středním vodiči... ale při tak malých výkonech a s takovou rezervou (beach)

TO: Milan Illek ,  ano nacházíte,ale odpověděl kolega Doležal jasně. Kolega Karvánek to napsal taky jasně /čtete celou diskusi/a neplette fázové a združené napětí nepůjde to dohromady.

Vyjádřil jsem se nepřesně  :-[ při výpočtu celkového příkonu zařízení, vás jmenovitý proud frekvenčního měniče nemusí zajímat, pokud nechcete přívod dimenzovat s rezervou pro budoucí výměnu motorů za výkonnější. Frekvenční měnič spotřebuje cca3% z výkonu motoru, což je při výpočtu zanedbatelné.

To Josef Pentoda:
Mohl byste mi vysvětlit, jak si pletu napětí?
Jednofázový měnič na vstupu bere 27 A, tj. 6210 VA.
Na výstupu je motor s udaným výkonem 2,2 kW (ať má napětí a proud jaký chce).
Z toho vyplývá určitý rozpor.
Jinak je mi jasné, že tenhle problém se nedá řešit diskuzí. Chybí schéma a přesné zadání.
A co si kdo plete?
- zdánlivý výkon se míchá s činným, což u motoru není totéž
- výkon motoru je výkon na hřídeli, relevantní údaj je proud

Dobré upřesnění od kolegy Jindry, já to zmiňoval již v příspěvku ve 12:00 "Jaký bude skutečný proud odebíraný fr. měničem by asi šlo zjistit v závislosti na připojeném motoru a jeho zátěži, tohle strojaři a pohonáři přece musí umět, nebo pokud je zařízení ve stádiu zrodu prototypu lze vše změřit ve zkušebním provozu." . Pan Krejčí potom i nadále uváděl hodnotu 27A tudíž jsem to neřešil, neznaje jaký typ měniče je použit a kolik proudu může takovýto jednofázový měnič zblajznout pro roztočení 3.f. motoru.
Pro další analýzu schéma netřeba, postačí údaje o měniči a zatížení motoru.
Já si typnu, že opravdu bude ten 1.f. měnič brát tak do 16A.

Tohle snad pomůže a budete vědět i kde se pletete:
http://www.alteko.cz/upl/vyrobni_program/100007m1_Mpp_25_2_Cz.pdf

To Josef Pentoda:
Já jsem pouze vynásobil údaje zadané tazatelem p. Krejčím. Chcete popřít, že 1f. výkon je součin napětí 230V a proudu? Odpovídáte poukazem na katalogový list.
Nakonec i pan Karvánek (viz jeho poslední věta) dospěl k závěru, že proud bude do 16 A a ne 27 A.
Tak mu asi budete muset napsat, že se taky plete.
Chybný výpočet lze opravit pouze správným, ne internetem.

Nerozumím  tomu proč máte uvedeno 690V(to je asi překlep, když zadám 400V tak to vychází),  a proč jste zvolil 16A jistič je to pouze odhad? Mate mne proč výrobce měniče (Siemens Sinamics G110) udává takovou velkou hodnotu vstupního proudu 27A když výstupní je 11A ,doporučené jištění je dokonce 35A.  ::)

690 = 400*odm(3)
Hodnota vstupního proudu je vysoká proto, že vstup je jednofázový, ale výstup je třífázový.
Ještě odkaz na stránky v češtině:
http://www1.siemens.cz/ad/current/index.php?ctxnh=d27889bdc2&ctxp=doc_katalogy

OK pochopil jsem Díky.

Tohle mě začíná zajímat, je zde někdo kdo se zabývá navrhováním pohonů s frekvenčními měniči?
Necítím se v tomto být neomylným rádcem.
Sám bych si problematiku rád ujasnil.
Výrobce udává účinnost 95%,  nicméně vstupní proud 27A v 1 fázi a výstupní proud 11A (předpokládám, že to je za všechny 3 fáze připojeného motoru dohromady)
Samotný as. motor 2,2kW mívá proud cca 4,5A v 1 fázi. To v pdstatě koresponduje s celkovým výstupním proudem z měniče 11A.
Podle toho katalogového listu se zdá, že tedy ztráta bude vyšší, než psal kolega Jindra, Mnou v předchozím příspěvku odhadovaných "do 16A" by bylo v případě ztráty odhadem okolo 3% .
Zdáse, ale, že skutečná účinost nebo ztráty, nebo prostě rozdíl mezi vstupním a výstupním proudem bude u tohoto měniče dle katalogu někde jinde než psal kolega Jindra.
Potom by asi opravdu byl důležitou hodnotou pro navrhování přívodu právě tento proud 27A. Předřazené jištění by pak stačilo 32A, protože katalog uvádí, že rozběhový proud je menší než oněch 27A.
Pokud jste tedy někdo znalý v teorii navrhování fr. měničů rád se dozvím další aspekty a podrobnosti.  :)

Jen k tomu výpočtu :

690V = 3x 230V, tedy tří fáze, každá 230V.

Pokud tedy známe celkový příkon a jednotlivé fáze jsou rovnoměrně zatížené, můžeme celkový příkon rozdělit na třetiny (tři fáze),  třetinu vydělit 230V (fázové napětí) a dostaneme proud v Ampérech.

Například :

Příkon elektrokotle je 15 KW. Jaký bude odebíraný proud ?

15 kW = 15 000 W
15 000 W : 3 = 5000 W
5000 W : 230V = 21,7 A

Tyto výpočty jsou ovšem značně zjednodušující, v praxi se dají použít jen pro ohmickou zátěž (jako jsou například žárovky nebo tepelné spotřebiče). 

Pro daný případ je jednoznačně směrodatné doporučení výrobce.

Máte pravdu, něco tu výrazně nesedí.

To bude zřejmě ten nejdůležitější údaj pro Romana Krejčího. Mé výpočty jsou špatně.  :(


Ještě jednou:
Štítkový výkon motoru, je mechanický výkon na hřídeli, takže pokud chceme znát elektrický příkon, musíme počítat s účinností motoru. Například trojfázový asynchronní motor na krátko Siemens 2200W má účinnost 82% takže elektrický příkon je 2683W. Dále účinnost měniče SINAMICS G 110 je dle výrobce 95%. Takže příkon motoru + ztráty měniče vychází 2817W. Cosfí (účiník - nezaměňovat s účinností) měniče je 0,95 takže výsledný vstupní proud měniče by ehm  :-\ teoreticky měl být:
2817W / (230V x 0,95) = 12,9A
 
ale výrobce udává 27,2A  (ssur) Proč to?

Frekvenční měnič má na vstupu usměrňovač s kondenzátorem, odebíraný proud nemá sinusový tvar a obsahuje velké množství vyšších harmonických, které navyšují zdánlivý výkon, že by to bylo ono? Až o tolik?? Vysvětlovalo by to dobrý účiník frekvenčního měniče a zároveň větší nároky na přívodní vedení a jištění.

Děkuji p.Jindrovi velice pěkně a přehledně podáno.
Začíná mi svítat.

TO: Jindra> já také nevím ale spekuluji snad jen proto, že pokud měnič krmí 3.fázový motor z 1.fáze, tak bere asi 2,5x větší proud než by bral ve 3 fázích.

přibližně - 3f. motor 2,2kW  bere  3 x 4,5A celkem 13,5A (to jsme +- v toleranci mezi 12-14A)

ten měnič pro 2,2kW motor dává na výstupu 12A (opět +- jsmme v toleranci)

nicméně aby vtrobil z 1 fáze 3 fáze sebere si cca 2,5x vyšší proud na vstupu. Potom tedy nemůže mít podle mě účinnost 95% a nebo ona udávaná účinnost v katalogu je nějaká jiná hodnota než si představuji. Při ztrátě do 5% by se musel celkový proud vejít přibližně do 16A.

Nicméně pro potřebu pana Krejčího, mám obavu, že budeme muset uvažovat s tím proudem 27A v jedné fázi.

No a protože proud této jedné fáze již nemůžeme nijak rozložit mezi zbývající dvě (byť mnohem méně zatížené) budeme stran přívodního vedení muset uvažovat "jako by" nám ve všech fázích teklo 27A.

Mám obavu, že jsme se oklikou a po velice plodné diskusi dostali na úplný začátek, kde už jsme to takto původně uvažovali.

Pokud je to tak jak si myslím, tak ten velký proud "navíc" je všechno vlastně jalový proud, který způsobuje usměrňovač s kondenzátorem na vstupu toho měniče a protože je tento jalový proud produkován "do sítě" a ne směrem ke spotřebiči, výrobce ho prostě do účinnosti samotného frekvenčního měniče nepočítá, ale pro přívodní vedení a jištění je podstatný  :(

Před frekvenční měnič by jste měl vřadit síťovou tlumivku, která by měla výrazně omezit proudové špičky na vstupu, které způsobují ten na první pohled prapodivný nepoměr, mezi vstupním proudem a účinností. Jinak u jiného výrobce měničů se mi podařilo vypátrat že pro 230V / 2,2kW měnič skutečně doporučují předřazené jištění 32A char.B nebo 25A char C.

Ještě jsem našel doporučení používat výkonově o stupeň silnější měnič než je motor, kvůli možnému přetížení motoru, takže vám ty proudy vylezou možná ještě výš, pro měnič 3kW je u SINAMICS G110 udáván vstupní proud 35,6A  (jupi)  o:-)

Mé úvahy jsou čistě teoretické, takže doporučuji ústní konzultaci s někým, kdo má praktické zkušenosti s navrhováním takových systémů. ;)