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.
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.
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.
Загрузка...
