{"id":11763,"date":"2010-03-09T12:02:15","date_gmt":"2010-03-09T11:02:15","guid":{"rendered":"http:\/\/elektrosystemy.pl\/?p=11763"},"modified":"2015-11-09T12:12:02","modified_gmt":"2015-11-09T11:12:02","slug":"ochrona-przeciwprzepieciowa-przemiennikow-czestotliwosci","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/?p=11763","title":{"rendered":"Ochrona przeciwprzepi\u0119ciowa przemiennik\u00f3w cz\u0119stotliwo\u015bci"},"content":{"rendered":"

\"ES_03_2010\"<\/a>W ka\u017cdym obiekcie, w kt\u00f3rym zainstalowany zosta\u0142 zautomatyzowany proces wyst\u0119puje ryzyko awarii. Cz\u0119sto opr\u00f3cz zniszczonych urz\u0105dze\u0144 straty materialne s\u0105 zwielokrotnione przez godziny przestoju. Jedn\u0105 z przyczyn uszkodze\u0144 systemu regulacji opartego na przemienniku cz\u0119stotliwo\u015bci mog\u0105 by\u0107 przepi\u0119cia.<\/strong><\/p>\n

Tr\u00f3jfazowy przemiennik cz\u0119stotliwo\u015bci, potocznie zwany falownikiem lub przetwornic\u0105 cz\u0119stotliwo\u015bci, sk\u0142ada si\u0119 z prostownika, stopnia po\u015bredniego, inwertera i jednostki steruj\u0105cej. Napi\u0119cie zmienne zasilaj\u0105ce doprowadzone na wej\u015bcie przetwornicy zostaje zamienione przez prostownik na sta\u0142e pulsuj\u0105ce. W kolejnym stopniu jest ono buforowane \u2013 stopie\u0144 po\u015bredni pe\u0142ni funkcje magazynu energii. W zale\u017cno\u015bci od po\u017c\u0105danego charakteru bufora do jego budowy wykorzystuje si\u0119 odpowiednie elementy indukcyjne i pojemno\u015bciowe (d\u0142awiki, baterie kondensator\u00f3w). Nast\u0119pnie poprzez elektroniczne sterowanie nast\u0119puje taka konfiguracja ca\u0142ego systemu, by w efekcie ko\u0144cowym na wyj\u015bciu inwertera u\u017cytkownik uzyska\u0142 zadan\u0105 cz\u0119stotliwo\u015b\u0107.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 1. Schemat blokowy przemiennika cz\u0119stotliwo\u015bci<\/p><\/div>\n

Gdzie mog\u0105 pojawi\u0107 si\u0119 k\u0142opoty?<\/strong><\/p>\n

Zar\u00f3wno pojemno\u015bci w stopniu po\u015brednim, jak i po\u0142\u0105czony z ziemi\u0105 obw\u00f3d LC filtra mo\u017ce powodowa\u0107 problemy wsp\u00f3\u0142pracy z zabezpieczeniami r\u00f3\u017cnicowo-pr\u0105dowymi (RCD). Kr\u00f3tkotrwa\u0142e zwarcia doziemne generowane przez przemiennik s\u0105 wystarczaj\u0105ce, by aktywowa\u0107 RCD. Cz\u0119sto problemy te s\u0105 b\u0142\u0119dnie przypisywane zastosowanym ogranicznikom przepi\u0119\u0107. Warto nadmieni\u0107 w tym miejscu, \u017ce standardowy aparat RCD z ustawionym progiem I\u0394n<\/sub>= 30 mA ma zdolno\u015bci roz\u0142adowcze 3 kA (8\/20 ms).
\nElektroniczne sterowanie dostarcza odpowiednie impulsy zegarowe steruj\u0105ce inwerterem. Im wi\u0119ksza jest cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 tych impuls\u00f3w, tym wyj\u015bciowe napi\u0119cie ma przebieg bardziej zbli\u017cony do sinusoidy. W ka\u017cdym cyklu tworzy si\u0119 impuls napi\u0119ciowy i nak\u0142ada si\u0119 na krzyw\u0105 cz\u0119stotliwo\u015bci fundamentowej. Impuls ten mo\u017ce mie\u0107 warto\u015b\u0107 1200 V, a nawet wi\u0119ksz\u0105. D\u0105\u017c\u0105c do wytworzenia lepszej sinusoidy (z mniejszymi zniekszta\u0142ceniami), nale\u017cy zwi\u0119kszy\u0107 cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 zegara steruj\u0105cego (wi\u0119ksza sprawno\u015b\u0107 i poprawa sterowania silnikiem). Przek\u0142ada si\u0119 to proporcjonalnie na cz\u0119sto\u015b\u0107 prze\u0142\u0105czania tyrystor\u00f3w, tranzystor\u00f3w inwertera i generowania w ka\u017cdym cyklu impuls\u00f3w napi\u0119ciowych.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 2. Graficzne przedstawienie przetwornicy z dobranymi urz\u0105dzeniami SPD<\/p><\/div>\n

\"Tab_dehn\"
\nBior\u0105c pod uwag\u0119 mo\u017cliwe zagro\u017cenia przepi\u0119ciowe, nale\u017ca\u0142oby si\u0119 zastanowi\u0107 nad zastosowaniem ogranicznik\u00f3w przepi\u0119\u0107. W celu dobrania odpowiedniego urz\u0105dzenia ograniczaj\u0105cego przepi\u0119cia (SPD) nale\u017cy ustali\u0107 maksymalne napi\u0119cie trwa\u0142ej pracy urz\u0105dzenia \u2013 Uc<\/sub>. Zasada jest taka, \u017ce ogranicznik ma mie\u0107 wy\u017csze napi\u0119cie trwa\u0142ej pracy Uc<\/sub>, ni\u017c przemiennik cz\u0119stotliwo\u015bci. Niespe\u0142nienie tego za\u0142o\u017cenia b\u0119dzie skutkowa\u0142o nadmiernym grzaniem element\u00f3w wewn\u0119trznych SPD, a nast\u0119pnie uszkodzeniem termicznym. Zazwyczaj wyj\u015bciowe napi\u0119cie z przemiennika jest nieco wy\u017csze ni\u017c napi\u0119cie wej\u015bciowe. Jest to zabieg celowy, podnosz\u0105cy napi\u0119cia o oko\u0142o +5% w celu np. kompensacji spadk\u00f3w na przy\u0142\u0105czonej linii.
\nRysunek 2 obrazuje u\u017cycie ogranicznik\u00f3w przepi\u0119\u0107 DEHNguard w linii zasilaj\u0105cej i Blitzductor w linii sygna\u0142owej. Nale\u017cy pami\u0119ta\u0107, \u017ce do ka\u017cdego urz\u0105dzenia, interfejsu dobiera si\u0119 indywidualne zabezpieczenie. Warto\u015bci napi\u0119\u0107 w torach zasilania czy te\u017c zastosowane protoko\u0142y transmisji w torach sygna\u0142owych zazwyczaj s\u0105 u\u017cytkownikowi znane. Gorzej natomiast jest z parametrami charakteryzuj\u0105cymi urz\u0105dzenia pod wzgl\u0119dem wytrzyma\u0142o\u015bci udarowej, emisji i odporno\u015bci na zak\u0142\u00f3cenia. Producent powinien dostarczy\u0107 u\u017cytkownikowi takie dane. Je\u017celi jego produkt spe\u0142nia normy, oznacza to, i\u017c przeszed\u0142 pozytywnie odpowiednie pr\u00f3by. Tabela 1 zawiera zestawienie norm dotycz\u0105cych wymaga\u0144 stawianych przemiennikom cz\u0119stotliwo\u015bci.
\nWysoka cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 na wyj\u015bciu przemiennika cz\u0119stotliwo\u015bci generuje szerokie pole zak\u0142\u00f3ce\u0144. Dlatego niezb\u0119dna jest os\u0142ona, ekranowanie przewod\u00f3w, aby nie nast\u0119powa\u0142o przenikanie tych zak\u0142\u00f3ce\u0144. Ekranowanie linii zasilaj\u0105cej, obustronne uziemienie przemiennika i silnika poprawia zdecydowanie zdolno\u015bci uk\u0142adu pod wzgl\u0119dem kompatybilno\u015bci elektromagnetycznej (EMC). Zapewnienie wymaganej du\u017cej powierzchni styku ekranu z uziemieniem mo\u017cna uzyska\u0107, stosuj\u0105c obejmy (rys. 3). Dzi\u0119ki tym \u015brodkom mo\u017cna stworzy\u0107 dobre po\u0142\u0105czenie z uziemieniem, redukuj\u0105c tym samym powstawanie r\u00f3\u017cnicy potencja\u0142\u00f3w mi\u0119dzy elementami instalacji.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 3. Ekranowanie linii zasilaj\u0105cej silnika spe\u0142niaj\u0105ce wymogi kompatybilno\u015bci elektromagnetycznej<\/p><\/div>\n

Zalecenia producent\u00f3w<\/strong><\/p>\n

W instrukcjach monta\u017cowych producenci przetwornic cz\u0119sto podaj\u0105 specjalne wymagania, co do pod\u0142\u0105czenia, usytuowania urz\u0105dzenia. Jednym z zalece\u0144 firmy Toshiba jest stosowanie ogranicznik\u00f3w przepi\u0119\u0107 tam, gdzie falownik jest zainstalowany blisko urz\u0105dze\u0144 takich jak cewki indukcyjne, hamulce, stycznik, lampy wy\u0142adowcze, rezystory. W warunkach rzeczywistych w zasadzie zawsze mo\u017cna znale\u017a\u0107 takie elementy.
\nNale\u017cy pami\u0119ta\u0107, \u017ce w celu zintegrowania przetwornicy z reszt\u0105 automatyki w obiekcie w taki spos\u00f3b, aby ca\u0142y system pracowa\u0142 bezb\u0142\u0119dnie, niezb\u0119dne jest wyposa\u017cenie linii zasilaj\u0105cych i sygna\u0142owych w urz\u0105dzenia ograniczaj\u0105ce przepi\u0119cia.<\/p>\n

Artur Gr\u0119bowiec<\/strong>
\nAutor jest pracownikiem<\/strong>
\nfirmy Dehn Polska<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

W ka\u017cdym obiekcie, w kt\u00f3rym zainstalowany zosta\u0142 zautomatyzowany proces wyst\u0119puje ryzyko awarii. Cz\u0119sto opr\u00f3cz zniszczonych urz\u0105dze\u0144 straty materialne s\u0105 zwielokrotnione przez godziny przestoju. Jedn\u0105 z przyczyn uszkodze\u0144 systemu regulacji opartego na przemienniku cz\u0119stotliwo\u015bci mog\u0105 by\u0107 przepi\u0119cia. Tr\u00f3jfazowy przemiennik cz\u0119stotliwo\u015bci, potocznie zwany falownikiem lub przetwornic\u0105 cz\u0119stotliwo\u015bci, sk\u0142ada si\u0119 z prostownika, stopnia po\u015bredniego, inwertera i jednostki steruj\u0105cej.…<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":11765,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[616],"tags":[440],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11763"}],"collection":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=11763"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11763\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":11769,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11763\/revisions\/11769"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/11765"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=11763"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=11763"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=11763"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}