Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Stosowanie filtrów EMC w sieciach IT zasilających napędy z napięciowymi przemiennikami częstotliwości

Przebiegi napięcia fazowego przemiennika częstotliwości (modulacja synchroniczna – 60° PWM)
Przebiegi napięcia fazowego przemiennika częstotliwości (modulacja synchroniczna – 60° PWM)
J. Szymański

Napędy z przemiennikami częstotliwości zasilanymi z sieci izolowanych, typu IT, powodują występowanie prądów upływu doziemnego o dużych częstotliwościach w otoczeniu napędu. Prądy te płyną przez doziemne pojemności pasożytnicze i powodują odkształcenie fazowych napięć zasilania. Negatywne skutki prądów upływu wzrastają w przemiennikach większych mocy z długimi kablami silnikowymi. Skuteczną metodą minimalizowania ubocznych skutków przepływu prądów upływu doziemnego jest stosowanie pojemnościowych filtrów EMC (ang. Electro-Magnetic Capability), tłumiących składową zgodną zakłóceń o częstotliwościach rzędu pojedynczych kiloherców.

zaburzenia powodowane przełączaniem zaworów mocy falownika w przemienniku częstotliwości

Ocena instalacji pod względem kompatybilnościowym odbywa się przez porównanie własności danego urządzenia z wymaganiami sformułowanymi w normach krajowych. Podstawę kompatybilności elektromagnetycznej tworzą normy międzynarodowe opracowane przez IEC (International Electrotechnical Commission – Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna) i CISPR (Comite International Special des Perturbations Radioelektriques – Międzynarodowy Komitet Specjalny ds. Zakłóceń Radioelektrycznych z siedzibą w Genewie).

Zobacz także: Prądy doziemnie w napędach z przemiennikami częstotliwości zasilanymi z sieci górniczych

Podstawowe wymagania EMC dotyczące odporności na zakłócenia i emisyjność zaburzeń dla urządzeń ogólnie dostępnych zostały zawarte w normach ogólnych i szczegółowych, np. PN-EN 61000 i PN-EN 55011. Trudno tu wymienić wszystkie normy dotyczące EMC, gdyż jest ich dużo i odnoszą się do precyzyjnie określonych zagadnień z tej szerokiej tematyki. Pod względem częstotliwości zaburzenia możemy podzielić jak na rysunku 1. Pokazano na nim także typowe techniczne środki ograniczania tych zaburzeń. Przedmiotem dalszej analizy będą zaburzenia powodowane przełączaniem zaworów półprzewodnikowych mocy w układach falowników napięciowych przemienników częstotliwości (kolor niebieski). Są to zaburzenia o częstotliwościach od kilku do kilkudziesięciu kiloherców i przenoszą większą energię niż zaburzenia o częstotliwościach radiowych (0,15 - 30 MHz).

Zaburzenia EMC mogą mieć różnoraki wpływ na pracę urządzeń elektroenergetycznych w otoczeniu przemiennika częstotliwości [1, 4, 6]. Przykładowo, ze względu na relatywnie dużą energię przenoszoną przez zaburzenia wywołane przełączaniem zaworów falownika mogą one powodować zwiększenie temperatury silnika, co jest niedopuszczalne dla silników umieszczonych w strefie zagrożenia wybuchowego.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

W sieciach zasilania typu TN-S wpływ tych zaburzeń jest zwykle mocno stłumiony przez powszechne stosowanie filtrów EMC (pasmo 2 kHz – 0,15 MHz) i RFI (pasmo 0,15 - 30 MHz). Więcej problemów pojawia się przy zasilaniu układów napędowych z sieci IT, separowanych (izolowanych) od ziemi. Wielu producentów przemienników częstotliwości nie podaje precyzyjnych wytycznych instalowania przemienników częstotliwości w sieciach IT. Stosowanie tu zasady, aby nie dołączać elementów zwiększających prądy w przewodzie ochronnym odbiornika PE, może prowadzić do zjawisk niespotykanych w sieciach uziemionych TN-S. W sieciach IT występuje efekt „pływania” punktu neutralnego uzwojenia wtórnego transformatora zasilania, co skutkuje zwiększeniem wartości skutecznych napięć fazowych zasilania przemiennika częstotliwości. Typowo wykonywane pomiary napięć międzyfazowych, będących różnicą napięć fazowych, zwykle nie wykazują istotnych nieprawidłowości.

Zobacz także: Zestawienie przemienników częstotliwości

Jest pewną trudnością wyjaśnienie zjawisk zachodzących w sieciach izolowanych od ziemi, których geneza wynika z wielokrotnej przemiany napięcia sieci zasilania. Niemniej ich zrozumienie ma decydujące znaczenie dla budowy instalacji napędowej z napięciowymi przemiennikami częstotliwości, która ma być niezawodna i bezpieczna dla użytkownika. Instalacja napędowa z przemiennikami częstotliwości może mieć zwiększoną awaryjność, jeśli nie uwzględni się specyfiki jej budowy dostosowanej do zasilania z izolowanej sieci zasilania IT.

Zobacz także: Przemienniki częstotliwości jako źródła zaburzeń napięcia w nieuziemionych sieciach zasilania IT

W artykule zostaną wyjaśnione podstawowe zjawiska decydujące o niezawodności i bezpieczeństwie w instalacjach z napięciowymi przemiennikami częstotliwości zasilanymi sieciami izolowanymi od ziemi. Podane będą też techniczne rozwiązania z różnymi filtrami EMC stosowanymi do minimalizowania negatywnych skutków występowania pojemnościowych (pasożytniczych) prądów doziemnych.

rozpływ zaburzeń w instalacjach z przemiennikiem częstotliwości

Zaburzenia w otoczeniu trójfazowego napędu powodowane szybkimi zmianami napięcia na wyjściach mocy układu falownikowego przemiennika częstotliwości dzielimy na dwa podstawowe rodzaje, wymagające odrębnego wyjaśnienia i innych środków technicznych ich tłumienia; są to zaburzenia międzyfazowe i zaburzenia doziemne.

Zaburzenia różnicowe DM (ang. Differential Mode) – zaburzenia międzyfazowe

Są to zaburzenia powodujące odkształcenia napięć międzyfazowych, a prądy tych zaburzeń przepływają między przewodami fazowymi w trójfazowym napędzie. Odfiltrowanie tych zaburzeń powoduje, że wyjściowe impulsowe napięcie międzyfazowe zasilania silnika dołączonego do napięciowego przemiennika częstotliwości będzie miało kształt sinusoidy (rys. 2.).

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 12/2008

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Inżynier w lesie - zobacz video! »

Inżynier w lesie Materiały stworzone przez inżynierów dla inżynierów. Testy produktów od kluczowych dostawców (...) chcę zobaczyć »


Jednoobwodowy licznik energii - jaki wybrać?»

Czy znasz, ekologiczną alternatywę dla agregatów »

Licznik energii jaki wybrać systemy zasilania
Zasilacze awaryjne trzeciej generacji z bardzo wysoką sprawnością 96% w trybie On-Line oraz ze znakomitym współczynnikiem mocy 1(...) czytam więcej » W połączeniu z elektroniką prezentuje ona szczyt nowoczesnej technologii agregatów prądotwórczych (...) czytam dalej »

 


Specjalne ramki do specjalnych wnętrz »

Kamery termowizyjne Perfekcyjne dopełnienie nowoczesnego wnętrza.
Prosta, ponadczasowa forma, jakość wykonania, niezawodny system, to tylko niektóre (...)
czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Jak zmniejszyć swój rachunek za energię »

automatyka przemysłowa zmniejsz rachunki za prąd
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Oszczędzaj na rachunkach za prąd w domu lub firmie. Wystarczy Po Prostu Energia (...) zobacz ile możesz oszczędzić »

 


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

Kamery termowizyjne Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można (...) czytam dalej »

 


Potrzebujesz pomocy w wyborze UPS-a? Sprawdź ten przewodnik »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

UPS zasilacze bezpanelowa energia słoneczna
Urządzenia elektroniczne, których używasz do codziennej komunikacji, rozrywki i zapewnienia rodzinie bezpieczeństwa, są narażone na uszkodzenia spowodowane nieoczekiwanymi przerwami w dostawach energii elektrycznej, (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Szybki i łatwy sposób na budowę Twojego indywidualnego systemu wizyjnego»

zasilanie gwarantowane Badania przeprowadzone przez Computer Business Review wykazały, że od 2013 roku mamy do czynienia z dynamicznym wzrostem przenoszenia przez przedsiębiorców zasobów danych do tzw. chmury obliczeniowej (cloud computing). W związku z tym stale wzrastają wydatki przeznaczan ... czytam dalej »


Automatyka przemysłowa - zobacz najlepsze rozwiązania »

Kontenerowa stacja transformatorowa Minibox »

Czujniki i automatyka Rozdzielnice kontenerowe
Zarówno w sektorze energetyki tradycyjnej jak i odnawialnej, czujniki oraz automatyka muszą być odporne na oddziaływaniu warunków środowiskowych. Ekstremalne ... czytam więcej » Zasilane są najczęściej z sieci SN o napięciu znamionowym od 6 do 36 kV. Ze względu na budowę stacje mogą być wnętrzowe lub napowietrzne. Funkcją stacji transformatorowej SN/nn jest transformacja ... czytam dalej »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Osprzęt elektroinstalacyjny dla elektryka »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Zobacz jaki osprzęt wybrać i porównaj parametry... czytam dalej »


Transformatory oraz dławiki dostosowane do indywidualnych wymagań »

transformatory ei Mają zastosowanie w sieciach przesyłowych i rozdzielczych. Stosowane są do zasilania układów trakcyjnych w pojazdach szynowych, w instalacjach wykorzystujących napędy (...) czytam dalej »


Liczniki energii elektrycznej - poznaj nowe »

Switch zarządzalny – czy warto? Jaki wybrać?

Liczniki energii jakie wybrać Switche niezarządzalne
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Switch zarządzalny daje możliwość nie tylko stworzenia siecilokalnej, ale daje wiele innicf możliwości. Między innymi pozwala także dostosować porty, a więc i parametry sieci do... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
7-8/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Obciążalność prądowa ciągła przewodów szynowych wielkoprądowych SN
  • - Instalacje elektryczne w osiedlowych budynkach wielorodzinnych
Zobacz szczegóły

Inteligentne liczniki od innogy

innogy instaluje w Warszawie innowacyjne liczniki energii elektrycznej, które podnoszą skuteczność zdalnych pomiarów zużycia energii. Rozwiązania zastosowane w licznikach pozwalają na...

MITRA LED

Właściwe oświetlenie drogowo-parkowe pozwala znacznie zredukować koszty eksploatacji, będąc rozwiązaniem zarówno ekonomicznym, estetycznym, jak i ekologicznym. Lena Lighting S.A. oferuje...
Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów komunikacji. Wydajność standardu Fast Ethernet,...
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl