מסנני כניסה ויציאה לממיר תדרים - מטרה, עקרון הפעולה, חיבור, מאפיינים

ממירי תדר, כמו ממירים אלקטרוניים רבים אחרים המופעלים על ידי זרם חילופין בתדר של 50 הרץ, רק דרך המכשיר שלהם, מעוותים את צורת הזרם הנצרך: הזרם אינו תלוי באופן ליניארי במתח, שכן המיישר בכניסה של המכשיר הוא בדרך כלל קונבנציונלי, כלומר, בלתי נשלט. באופן דומה, זרם המוצא והמתח של ממיר התדר - הם גם שונים בצורה מעוותת, נוכחות של הרמוניות רבות עקב פעולתו של מהפך PWM.

כתוצאה מכך, בתהליך של הזנה קבועה של הסטטור של המנוע עם זרם מעוות כזה, הבידוד שלו מזדקן מהר יותר, המסבים מתדרדרים, רעש המנוע עולה, ההסתברות לנזק תרמי וחשמלי לפיתולים עולה. ולאספקת החשמל מהרשת ממיר תדרים, מצב עניינים זה תמיד טומן בחובו נוכחות של הפרעות שעלולות לפגוע בציוד אחר המופעל על ידי אותה רשת.

כדי להיפטר מהבעיות שתוארו לעיל, מותקנים בממירי תדרים ומנועים מסנני קלט ופלט נוספים, אשר חוסכים הן את רשת החשמל עצמה והן את המנוע המופעל על ידי ממיר תדר זה מגורמים מזיקים.

מסנני הכניסה נועדו לדכא את הרעש שנוצר על ידי המיישר וממיר ה-PWM של ממיר התדרים, ובכך להגן על הרשת, ומסנני המוצא נועדו להגן על המנוע עצמו מפני הרעש שנוצר על ידי מהפך PWM של ממיר התדרים. . מסנני הקלט הם משנקים ומסנני EMI, ומסנני הפלט הם מסנני מצב נפוץ, משנקי מנוע, מסנני סינוס ומסנני dU/dt.

חנק ליניארי

המשנק המחובר בין רשת החשמל לממיר התדרים הוא קו מצערת, הוא משמש כמעין חיץ. המשנק הליניארי אינו מעביר את ההרמוניות הגבוהות יותר (250, 350, 550 הרץ ועוד) מממיר התדרים לרשת, תוך הגנה על הממיר עצמו מפני קפיצי מתח ברשת, מנחשולי זרם בזמן מעברים בממיר התדרים וכו'. . .n.

ירידת המתח במשנק כזה עומדת על כ-2%, וזה אופטימלי לפעולה תקינה של המשנק בשילוב ממיר תדרים ללא תפקיד של חידוש חשמל בעת כיבוי המנוע.

אז, משנקי רשת מותקנים בין הרשת לממיר התדרים בתנאים הבאים: בנוכחות רעש ברשת (מסיבות שונות); עם חוסר איזון פאזה; כאשר מופעל על ידי שנאי חזק יחסית (עד פי 10); אם מספר ממירי תדר מוזנים ממקור אחד; אם הקבלים של התקנת KRM מחוברים לרשת.

המשנק הליניארי מספק:

• הגנה על ממיר התדרים מפני מתחי יתר וחוסר איזון פאזה;

• הגנה על מעגלים מפני זרמי קצר חשמלי גבוהים במנוע;

• הארכת חיי השירות של ממיר התדרים.

מסנן EMP

בשל העובדה שמנוע המונע על ידי ממיר תדרים הוא בעצם עומס משתנה, פעולתו קשורה להופעה בלתי נמנעת של פולסים בתדר גבוה במתח הרשת, תנודות התורמות ליצירת קרינה אלקטרומגנטית טפילית מכבלי האספקה. , במיוחד אם כבלים אלו באורך ניכר קרינה כזו עלולה לגרום נזק למכשירים מסוימים בסביבה.

נדרש רק מסנן EMF כדי לחסל קרינה כדי להבטיח תאימות אלקטרומגנטית עם מכשירים רגישים לקרינה.

מסנן הקרינה האלקטרומגנטית התלת-פאזי מיועד לדכא הפרעות בטווח שבין 150 קילו-הרץ ל-30 מגה-הרץ על פי עקרון התא של פאראדיי. יש לחבר את מסנן ה-EMI קרוב ככל האפשר לכניסה של ממיר התדרים כדי לספק למכשירים שמסביב הגנה אמינה מפני כל הפרעות PWM. לפעמים מסנן EMP כבר מובנה בממיר התדרים.

מסנן DU / dt

מה שנקרא מסנן dU / dt הוא מסנן נמוך בצורת L תלת פאזי המורכב ממעגלים של משרנים וקבלים. מסנן כזה נקרא גם משנק מנוע ולעיתים קרובות יתכן שאין לו קבלים כלל וההשראות תהיה משמעותית. פרמטרי המסנן הם כאלה שכל ההפרעות בתדרים מעל תדר המיתוג של מתגי ממיר ה-PWM של ממיר התדרים מדוכאים.

אם המסנן מכיל קבלים, אז ערך הקיבול של כל אחד מהם הוא בטווח של כמה עשרות ננו-פארד, ו ערכי השראות - עד כמה מאות microhenries. כתוצאה מכך, מסנן זה מפחית את המתח והדחפים השיא במסופים של מנוע תלת פאזי ל-500 V / μs, מה שחוסך את פיתולי הסטטור מנזק.

אז אם הכונן חווה בלימה רגנרטיבית תכופה, לא תוכנן במקור לעבוד עם ממיר תדרים, בעל דרגת בידוד נמוכה או כבל מנוע קצר, מותקן בסביבת הפעלה קשה או בשימוש במתח של 690 וולט, מסנן dU/dt A הוא מומלץ בין ממיר התדר למנוע.

למרות שהמתח המסופק למנוע מממיר התדר עשוי להיות בצורת פולסים מרובעים דו-קוטביים ולא של גל סינוס טהור, מסנן dU / dt (עם הקיבול וההשראות הקטנים שלו) פועל על הזרם בצורה כזו שהוא עושה במנוע המתפתל כמעט בדיוק סינוסואיד... חשוב להבין שאם אתה משתמש במסנן dU / dt בתדר הגבוה מהערך הנומינלי שלו, המסנן יתחמם יתר על המידה, כלומר יביא להפסדים מיותרים.

מסנן סינוס (מסנן סינוס)

מסנן גלי הסינוס דומה למשנק מנוע או מסנן dU/dt, אך ההבדל טמון בעובדה שכאן הקיבולים וההשראות גדולים, ולכן תדר החיתוך הוא פחות ממחצית מתדירות המיתוג של מתגי מהפך PWM. כך מושגת החלקה טובה יותר של הפרעות בתדר גבוה, וצורת המתח על פיתולי המנוע וצורת הזרם בהם מתבררת כהרבה יותר קרובה לסינוסאידיאלי.

הקיבולים של הקבלים במסנן הסינוסואידי נמדדים בעשרות ומאות של מיקרופארד, והשראות הסלילים נמדדת ביחידות ובעשרות מילימטרים. לכן, מסנן גלי הסינוס גדול בהשוואה לממדים של ממיר תדרים רגיל.

השימוש במסנן סינוס מאפשר להשתמש יחד עם ממיר תדרים גם במנוע שבמקור (לפי המפרט) לא נועד לפעולה עם ממיר תדרים עקב בידוד לקוי. במקרה זה, לא יהיה רעש מוגבר, בלאי מהיר של מסבים, התחממות יתר של פיתולים עם זרמים בתדר גבוה.

אפשר להשתמש בבטחה בכבל ארוך בין המנוע לממיר התדרים כשהם רחוקים זה מזה, תוך ביטול השתקפויות דחפים בכבל שעלולות לגרום לאיבוד חום בממיר התדרים.

לכן, מומלץ להתקין מסנן סינוס בתנאים שבהם:

• יש צורך להפחית את הרעש; אם למנוע יש בידוד גרוע;

• חווה בלימה רגנרטיבית תכופה;

• עובד בסביבה אגרסיבית; מחובר בכבל ארוך מ-150 מטר;

• צריך לעבוד במשך זמן רב ללא תחזוקה;

• במהלך פעולת המנוע, המתח עולה צעד אחר צעד;

• מתח ההפעלה המדורג של המנוע הוא 690 וולט.

יש לזכור שלא ניתן להשתמש במסנן הסינוסאי בתדר הנמוך מערכו הנומינלי (הסטייה המקסימלית המותרת של התדר כלפי מטה היא 20%), ולכן בהגדרות של ממיר התדר יש צורך להגדיר את הגבול של תדירות למטה. ויש להשתמש בתדר מעל 70 הרץ בזהירות רבה ובהגדרות הממיר, אם אפשר, הגדר מראש את ערכי הקיבול וההשראות של מסנן הסינוס המחובר.

זכרו שהפילטר עצמו עלול להרעיש ולפלוט כמות ניכרת של גוף, שכן גם בעומס מדורג יורדים עליו כ-30 וולט, ולכן יש להתקין את הפילטר בתנאי קירור מתאימים.

כל המשנקים והמסננים חייבים להיות מחוברים בסדרה עם המנוע באמצעות כבל מסוכך קצר ככל האפשר. לכן, עבור מנוע 7.5 קילוואט, האורך המרבי של הכבל הממוגן לא יעלה על 2 מטרים.

מסנן מצב משותף - ליבה

מסנני מצב נפוץ נועדו לדכא רעש בתדר גבוה. מסנן זה הוא שנאי דיפרנציאלי על טבעת פריט (ליתר דיוק, על אליפסה), שפיתוליו הם חוטים תלת פאזיים ישירות המחברים את המנוע לממיר התדר.

מסנן זה משמש להפחתת הזרמים הכוללים שנוצרים על ידי פריקות במיסבי המנוע. כתוצאה מכך, מסנן המצב הנפוץ מפחית פליטות אלקטרומגנטיות אפשריות מכבל המנוע, במיוחד אם הכבל אינו מסוכך. מוליכים שלושת הפאזים עוברים דרך חלון הליבה ומוליך האדמה המגן נשאר בחוץ.

הליבה מקובעת לכבל בעזרת מהדק כדי להגן על הפריט מפני ההשפעות המזיקות של רעידות על הפריט (ליבת הפריט רוטטת במהלך פעולת המנוע). המסנן עדיף להתקין על הכבל בצד המסוף של ממיר התדרים. אם הליבה מתחממת ליותר מ-70 מעלות צלזיוס במהלך הפעולה, זה מצביע על הרוויה של הפריט, מה שאומר שאתה צריך להוסיף ליבות או לקצר את הכבל. עדיף לצייד כמה כבלים תלת פאזיים מקבילים בליבה משלהם.