Синусный фильтр для преобразователя частоты

Синус-фильтр может применяться на выходе преобразователя частоты в случаях, когда двигатель не может выдержать воздействий повышенного напряжения, или фильтр dU/dt (моторный дроссель) не уменьшает их достаточно, например, при длине моторного кабеля более 100 метров. Синус-фильтр – это фильтр LC, но с частотой резонанса меньше 50 % от частоты коммутации (несущей частоты ШИМ) инвертора, то есть приблизительно 1,2 кГц для 500 V двигателей. Фильтр удаляет несущую частоту, оставляя только рабочую выходную частоту, приближая форму выходного напряжения к синусоидальной, таким образом, устраняя все перенапряжения на обмотках двигателя. Наиболее актуальным применением синус-фильтров являются электроприводы погружных (скважинных) насосов. Затраты на покупку и установку синус-фильтра окупаются надежной и долговременной работой электродвигателя погружного насоса.

При номинальной нагрузке привода на синус-фильтре будет падать напряжение около 30 V. Это нужно учитывать при выборе электродвигателя. Падение напряжения может быть частично скомпенсировано уменьшением точки ослабления поля в частотном преобразователе, и до этой точки на двигатель будет подаваться корректное значение напряжения, но на номинальной скорости напряжение будет пониженным.

Частота коммутации инвертора при использовании его с синус-фильтром не должна быть ниже 4 кГц. В противном случае возможен выход синус-фильтра из строя! Если частотный преобразователь имеет функцию автоматического снижения частоты ШИМ при увеличении нагрузки, то её нужно отключить или задать минимальную частоту ШИМ – 4 кГц. Так же при использовании фильтров SIN нельзя превышать выходную частоту инвертора более 70 Гц.

Фильтры следует выбирать по номинальному току двигателя или с запасом. Они имеют такой же цикл по тепловой перегрузке как двигатели.

Синус-фильтр может применяться на выходе преобразователя частоты в случаях, когда двигатель не может выдержать воздействий повышенного напряжения, или фильтр dU/dt (моторный дроссель) не уменьшает их достаточно, например, при длине моторного кабеля более 100 метров. Синус-фильтр – это фильтр LC, но с частотой резонанса меньше 50 % от частоты коммутации (несущей частоты ШИМ) инвертора, то есть приблизительно 1,2 кГц для 500 V двигателей. Фильтр удаляет несущую частоту, оставляя только рабочую выходную частоту, приближая форму выходного напряжения к синусоидальной, таким образом, устраняя все перенапряжения на обмотках двигателя. Наиболее актуальным применением синус-фильтров являются электроприводы погружных (скважинных) насосов. Затраты на покупку и установку синус-фильтра окупаются надежной и долговременной работой электродвигателя погружного насоса.

Читайте также  Почему гаснет ксеноновая лампа

При номинальной нагрузке привода на синус-фильтре будет падать напряжение около 30 V. Это нужно учитывать при выборе электродвигателя. Падение напряжения может быть частично скомпенсировано уменьшением точки ослабления поля в частотном преобразователе, и до этой точки на двигатель будет подаваться корректное значение напряжения, но на номинальной скорости напряжение будет пониженным.

Частота коммутации инвертора при использовании его с синус-фильтром не должна быть ниже 4 кГц. В противном случае возможен выход синус-фильтра из строя! Если частотный преобразователь имеет функцию автоматического снижения частоты ШИМ при увеличении нагрузки, то её нужно отключить или задать минимальную частоту ШИМ – 4 кГц. Так же при использовании фильтров SIN нельзя превышать выходную частоту инвертора более 70 Гц.

Фильтры следует выбирать по номинальному току двигателя или с запасом. Они имеют такой же цикл по тепловой перегрузке как двигатели.

Синус фильтры и du/dt фильтры

Выходные фильтры делятся на два типа – синус фильтры и du/dt фильтры. В отличие от синус фильтров, du/dt фильтры имеют единственное предназначение – уменьшить крутизну фронта импульса.

Они проще с конструктивной точки зрения (используются меньшие индуктивности и емкости) и поэтому дешевле, чем синус фильтры.

Синус фильтры, также называемые моторными фильтрами или LC-фильтрами, могут быть опционально установлены на выходе преобразователя частоты. Они предназначены для сглаживания прямоугольных импульсов напряжения на выходе ПЧ и приведения формы выходного напряжения к синусоидальной.

Напряжение и ток при использовании фильтра du/dt и без него Напряжение и ток при использовании синус фильтра и без него

Предназначение синус фильтров

  • Уменьшение скорости нарастания напряжения (du/dt) на клеммах двигателя;
  • Уменьшение пиковых напряжений;
  • Уменьшение шума двигателя;
  • Использование более длинных моторных кабелей;
  • Улучшение ЭМС характеристик;
  • При работе с преобразователями частоты Данфосс, синус фильтры позволяют добиться соответствия стандарту ЭМС EN61800-3 категория C2 даже при использовании неэкранированного моторного кабеля.
Читайте также  Программа для открытия файла tvb

Когда необходимо использовать синус фильтры

  • Применение для насосов с «мокрым» ротором;
  • Применение при длинных моторных кабелях (включая ситуации параллельного подключения двигателей);
  • Применение для скважинных насосов;
  • Применение с нестандартными двигателями (необходима консультация изготовителя двигателя);
  • Применение с некоторыми типами компрессоров.

Модернизация

В случае, когда при модернизации объекта на электродвигатели, запускаемые напрямую от сети, производится установка преобразователей частоты, рекомендуется использовать синус фильтр. Исключением является тот случай, когда в спецификации электродвигателя указано, что обмотки предназначены для использования с преобразователем частоты.

Часто, при проведении реконструкции, выгодно бывает сразу заменить старые электродвигатели на более новые – энергоэффективные. В данном случае дополнительная установка синус фильтров не требуется. Новые электродвигатели обычно окупают себя очень быстро за счет значительного снижения энергопотребления.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector