Diskuse Elektrika.cz

 
Řeším použití stykače před napájením frekvenčního měniče. Stykače mají ale někdy velký rozdíl v proudovém zatížení pro různé kategorie užití.

Do jaké kategorie se řadí frekvenční měnič?
Řekl bych, že na vstupu je usměrňovač a kondenzátory ... takže kapacitní zátěž?

(Jaká je kategorie užití pro frekvenční měnič?)

Odběr FM z hlediska kompenzace jalového proudu je činný odběr. Toto by měl řešit detailní návod výrobce. I když bude FM v učité režimu více kapacitní, tato kapacita bude zanedbatelná oproti ostatnímu odběru a odebíranému činnému výkonu. Navíc se může tato kapacita "sečítat" s ostatní jalovinou jiných odběrů, takže se vykompenzuje na místě. Je to ale případ od případu.
Náhodně z netu.
http://www.eatonelektrotechnika.cz/cz/download/dde6e26f-c1ea-aa94-a92c-b19f341055f6

To se nedá paušalizovat. Každý měnič má na vstupu něco jiného, podle kvality provedení vstupních obvodů od výrobce i podle toho jak vstupní obvody měniče vybavíte vy.
 
Ty nejlevnější měniče zde mají přímo diody do usměrňovacího můstku. Zapínání takového měniče je opravdu skoro ryze kapacitní zátěž, že je to občas taková šlupa že ani jistič D se neudrží. Tyto měniče zejména jednofázově napájené jsou bez síťové tlumivky naprosto nepoužitelné.

Pak jsou měniče, které mají v sobě odrušovací obvod a jeho tlumivka činí proudový ráz snesitelnější.

Jsou měniče se startovacím obvodem - přes odpor, který se překlene.
Jsou měniče s řízeným usměrňovačem  na vstupu nebo dokonce  s FET tranzistory  ve funkci řízeného usměrńovače pro řízení PFC na vstupu. Ty už docela dobře odstraňují nevhodný tvar proudu způsobený otevřením diod usměrňovače jen po malou dobu půlperiody a můžete si dovolit spínání skoro na úrovni AC-1.

Pokud měnič doplníte síťovou tlumivkou není vstupní obvod kapacitní, ale smíšený kapacitně induktivní a může dělat mírné problémy i vypínáíní (induktivní zátěž). Zato zapínání už je v pohodě a úhel otevření diod se zlepší, proud není natolik zkreslený, aby dělal problémy.  Zde běžný stykač pracuje  skoro jako u motoru v AC-3 režimu.

Nejdůležitější je sfárat do návodu k obsluze měniče. Zde bývá uveden rozběhový proud (inrush current),      doporučené jištění (velikost i charakteristik a),      povolený počet připojení ke zdroji za hodinu,  minimální impedance sítě a jiné informace. Ovšem jejich úplnost záleží na serióznosti výrobce.
Ale pozor, v českých návodech někdy nejsou tyto parametry uvedeny, české překlady bývají přeloženy jen jako zkrácený návod. Musíte hledat v cizojazyčných orginálech, nejspolehlivěj ší jsou anglicky psané manuály.

Souhlasím s uvedeným. Myslím si, že by zde bylo vhodné rozlišit účel použití tlumivek.
Provoz FM je zdrojem harmonických a ke kompenzaci těchto vlivů se používají sériové tlumivky. Ty mají omezovat napěťové špičky, proudové rázy, apod.
Paralelně zapojená tlumivka je indučnost a ta může v místě kompenzovat kapacitní složku proudu.

Ještě úvaha:
Teď mimo FM, pouze princip.
S rostoucím induktivním odběrem v nějakém místě roste i induktivní jalový odběr. To je logické a řeší se to připínáním a odpínaním kondenzátorů.
U toho FM by mne zajímalo jak se může měnit kapacitní charakter odběru primáru / mám na mysli kapacitní složku primárního proudu /,  v závislosti na velikosti odběru za FM.
Domnívám se, že ten kapacitní charakter proudu může být dán neměnnou velikostí použitých součástek a může být vlastně konstantní / malý /?
Tak to má uvedeno i výrobce v mnou uvedeném příkladě. Je tam uvedeno cos Fí 0,98. Takticky ale neuvedli, zda indukce nebo kapacita.
To celé hodnotím z hlediska kompenzace jaloviny.
Tg Fí se počítá jako podíl kVArh/kWh ve stejném časovém úseku. Bude li ta "trvalá kapacita" velmi malá s ohledem na činný odběr FM, / tento musí být velký protože někdo tu práci musí konat  :) / ,  je výsledný účiník prakticky roven 1.

Napadá mě v souvislosti s touto diskuzi jedna věc, se kterou jsem se nedávno setkal a kterou teď resim. Servoměnič Bosch. V návodu se uvádí "delayed fuse 16A",  což je trochu vágní, technik mi doporučil jistič 16A/C a v podobné aplikaci jsem fyzicky viděl u servoměničů použité motorové jističe Siemens 3RV...,  které zcela určitě nejsou určeny pro kapacitní zátěž. I když vágní požadavek výrobce také splňují.
Co si o tom myslíte?

Delayed fuse není až tak vágní.

Já osobně před měniče a velmi výkonné spínané DC zdroje nedávám jistič, protože při průrazu výkonové diody v usměřňovači se může objevit velmi nehezká stejnosměrná složka  zkratového proudu, kterou jistič nezvládně vypnout. A pokud tam ještě máte síťovou tlumivku, tak je zhášení DC složky proudu ztíženo o energii DC pole tlumivky, která udržuje hoření i značně dlouhého oblouku zapáleného  při vypínání zkratu na konaktech jističe.
 
Proto se držím doporučení výrobce a preferuji před měnič (nebo skupinu měničů a ty pak individuálně rozjistit C jističi) pomalou válcovou gG pojistku v pojistkovém odpínači. Ta spolehlivě vypne i DC zkratový proud.

Takže není důležité, co si myslím, ale co píše výrobce měniče. On takovou ochrannou pojistku může mít vestavěnu v měniči a pak vám stačí u slušných výrobců měničů opravdu jen C jistič.

Rozhodně je důležité se v manuálu podívat na inrush current (rozběhový proud) měniče a v podrobném manuálu stykačů a jističů  bývá uveden krátkodobý opakovaný zapínací proud. Musíte mít inrush current měniče pod krátkodobým opakovatelným zapínacím proudem.

Ony ty AC-3 stykače a jističe také občas při zapnutí musí vydržet zapnutí do zkratu. A pokud se podíváte na parametry v AC-4, tak reverzace asynchronního motoru je občas hodně podobná režimu zapínání měniče slušnějího výrobce.
Dobrý test je vypadnutí či nevypadnutí C jističe dimenzovaného na jmenovitý proud měniče. Pokud při zapnutí měniče jistič nevypadává, je výrobce slušný a má rozběhový proud v přijatelných mezích.


 

To je parketa pro výrobce.
Uvedené 3RV... jsou dle datasheetu AC3. Vypínací schopnost 100kA je srovnatelná s pojistkou.

AC-3
Motory s kotvou nakrátko: rozběh motoru, vypínání motoru za chodu.
Spínací proud při rozběhu: 7... 9 násobek jmenovitého proudu In motoru.
Spínací proud při vypínáni: jmenovitý proud In.

  :-[Něco ze školy: Není jalový proud, pouze jalový výkon. :(

Jalový proud teče vodiči a ohřívá je. Jsou to Jouleovy ztráty.

V jaké jste fázi školní rotace?  :)

Mezi námi, hromadné použití spínaných zdrojů v LED svítidlech a použití asynchronních motorů s vysokou efekttivitou donutilo výrobce spínací techniky přepracovat kontakty a jejich materiál tak, aby nedochézelo ke jejich svařování a opalování při velmi velkých rozběhových proudech.

Spínací prvky moderních řad spínacích a jistících přístrojů jsou tedy na tom lépe. V tom udělali výrobci spínací techniky neuvěřitelný pokrok. Objevily se nové kategorie a podkategorie spínání i u miniaturních výkonových relé pro PIR spínače apod.  
A stykače a zkratové a rozběhové charakteristik y spínacích přístrojů pro prémiovou efektivitu motorů IE4 si vynutily hodně spínací přístroje přepracovat. Často při výměně motorů musíte při výměně dříve běžného motoru za účinný vyměnit  i stykač a motorstartér, ale za moderní typy.

Ad kompenzace:
Když se podíváte na tvar průběhu proudu do usměrňovače, tam se o běžných způsobech kompenzace nedá mluvit, Fourierův rozvoj proudu jde do vysokých harmonických a to se moc dobře kompenzovat nedá (spíš vůbec ne).
Navíc se proud během rozběhu a chodu motoru silně v čase mění a mění se i úhel otevření diod a tím se mění i amplitudy a frekvence harmonických napájecího proudu měniče.
V každém případě je mnohem mnohem levnější použít dražší měniče s dobrým PFC než dodatečně kompenzovat polovodičovou řízenou kompenzací.

Souhlasím.

Právě proto se mi nelíbilo toto řešení, ze kterého vycházím, okopírovat a jističem 3RV, určeným pro motory, jistit měnič.
Jsem v pozici konstruktéra - výrobce.

Doporučil mi to servisní/aplikační technik oficiálního zastoupení výrobce. Žádný obchoďák. Schválně jsem mu kvůli tomu ještě volal - říkal, že neviděl ani neslyšel, že by u těchto FM, které se mě týkají, někdo někdy použil pojistky (Bosch Indra Drive menších velikostí, budou originální tlumivky).
Přesto, že jsem v manuálech o jističích s charakteristik ou C, tím méně o motorových ochranách, nic nenašel.

Takže si to ještě nechám rozležet a nějak s tím budu muset v rámci mně daných okrajových podmínek naložit.

EATON má pomůcku volby.

http://configurators.eaton.eu/powerxl/?lx=11

Bez nějakého hlubšího uvažování jsem konfigurátor zkusil a výsledek je viz příloha.
Jistič charakteristik y B + motorový jistič.
Možná jsou nějaké pojistky integrované ve FM.
Ovšem tento výsledek se týká výhradně komponent EATON v rozpisce.

Ty jsou vždy nejdůležitější .
Zvážíte možnost poruchy diody a jak může nastat a jaká je pravděpodobnos t vzniku děje
- nadproud - špatné chlazení rozvaděče, špatná montáž na chladič, vadný čip, prolití vodou, zkrat kondenzátoru
- přepětí a impulzní přepětí ze sítě - měniče pro venkovní užití (betonárky, vleky, lanovky, kolotoče, čerpací stanice, trakci),   měniče na střeše a na věžích (výtahy,  větrné turbíny, jeřáby..),  dlouhý přívod k motoru.

Pak se podíváte, jestli přepětí má co omezit (přepěťovky). nebo jestli je pravděpodobnos t že přepětí vznikne malá (pohltí je spousta sousedních tepelných spotřebičů).
Pak zvážíte vypínaci schopnost DC složky nadřazeného jištění (pojisky na vstupu stroje nebo v přípojnicových skříních, nebo v distribučním rozvaděči.
V neposlední řadě zvážíte předpokládanou úroveň a kvalitu údržby (laici nemohou mít odpojovač, jen závitové pojistky, nebo nedostupnost pojiskových patron způsobí horší náhradní řešení než jistič)
Zvolíte rozumné riziko poruchového děje a pak vám asi v 80% vyjde, že jistič by mohl stačit.

Mimochodem použijete-li u jednofázově napájených měničů dvoupólové jističe je vypínací dráha DC oblouku prakticky dvojnásobná. Takže záleží i na volbě druhu jističe pro měnič.

Viz podle uvedené Eaton pomůcky je navržen v tomto případě před 1f napájený měnič 2,2kW (cca 13A trvalý odběr) jednofázový jistič 25A B / 15kA charakteristik a B s vypínáním N pólu.

Nešlo by to v prvním přiblížení CLC Π-článkem ? Samozřejmě pro proměnnou zátěž by musel být regulovaný.

web falstad :

Máte v příkladu jen 500W zátěž a už vyšly 1H tlumivky a to je tam třífázový usměrňovač.
Naschvál si zkuste udělat běžný 3kW měnič s kolísajícím odběrem 1-3kW když potřebuje v DC meziobvodu udržet nad cca 540V. Nebo jednofázový můstek pro 2kW měnič s kolísáním odběru 0,5-2kW a udržením napětí v meziobvodu nad 314V. 

..a proto není jalový  >:D
P.S.¨
Když má kráva tele, není už jalovicí. :D

Jalový proud normálně teče vedením. Lze ho měřit ampérmetrem. Pokud např. připneme do sítě natvrdo kompenzační kondenzátor naměříme proud jím tekoucí. Tento proud je "čistě" kapacitní a pokud se vektorově nesečte s nějakým induktivním proudem v místě odběru, tak ho tlačíte do sítě jako nevyžádanou kapacitní dodávku. Po trase kudy teče vytváří Jouleovy ztráty.
 
PS:
Ten příklad s tou krávou je trochu zavádějící. I do té krávy napřed musí cosí natéci aby měla tele. Při tomto úhlu pohledu by vlastně měla kapacitní charakter.  :) :) :)

No, taky bych se tedy na to mohl podívat tak, že proud je referenční a napětí na kondenzátoru je jalové ....

To já zas čekám, kdy se tu kromě jalového proudu objeví taky činný a zdánlivý  :D

Myslím, že jalové jsou teď už jen ty řeči.  :)
Proud teče, nekoná práci, ale ohřívá vodiče. Proto se mu říká jalový...
Napětí by to asi tak neumělo?  :-[

To je celkem rozpor "nekoná práci, ale ohřívá vodiče". Tedy pokud budu ohřev považovat za formu práce. Potom práci koná a není tedy "jalový".


No, ale proud taky ne. Aby se něco ohřálo (vykonala mechanická práce, došlo k chemickým změnám, ....) tak ten proud k sobě potřebuje ještě napětí a čas. Bez toho to nejde.

Prácu síce koná ale nie tú ktorú potrebujeme, ale tú ktorú nechceme . Koná prácu jalovú

Protože naše distribuční sítě slouží k přenosu a rozvodu elektrické energie, v ideálním případě s účiníkem 1, požaduje distributor kompenzaci jalového výkonu. Má to stejný efekt jako zvětšování průřezu vedení. Ty ztráty na vedení platíme všichni v distribučních poplatcích.
HOWGH

Když hřeje, nebo koná jinou práci, tak je to činný výkon. A nezáleží na tom, jestli tu práci potřebujeme, nepotřebujeme, nebo nechceme. Fyzika se nás na to neptá.

Když jinak nedáte, tak: Proto se mu nepřesně či slangově říká jalový.   :D

Jsem rád, že došlo ke shodě.  :)
Už se těším na další zapeklité případy.  :)