TDK представляет 3 решения выходных фильтров

---

Преобразователи частоты используются для регулирования скорости двигателей переменного тока. В тех случаях, когда преобразователь и двигатель соединены достаточно длинным кабелем, между проводниками и землей возникают паразитные емкости. Кроме того, скорость нарастания прямоугольных импульсов выходного напряжения преобразователя находится в диапазоне от 5 до 10 кВ / мкс, что вызывает высокочастотные токи в кабеле при каждой операции переключения транзисторов ПЧ. За этим следует целый ряд негативных воздействий, которые могут быть почти полностью устранены с помощью решений TDK/EPCOS, таких как моторные дроссели (фильтры du/dt), синусоидальные фильтры и фильтры-формирователи синусоиды SineFormer.

 

Перечислим негативные последствия решений без фильтров:

• Присутствие высокочастотных токов в кабеле уменьшает величину полезного тока для работы двигателя. Поэтому, чтобы компенсировать потери на высокочастотные токи частотный преобразователь должен быть рассчитан на более высокую номинальную мощность.
• Высокочастотные токи, связанные с высокой частотой переключения транзисторов ПЧ, вызывают потери как в кабеле, так и в двигателе.
• Поскольку часть высокочастотных токов подводится к земле, они вызывают асимметричные помехи. Если используются неэкранированные кабели двигателя, это может привести к недопустимо сильным полям рассеяния помех. По этой причине обычно используются дорогие экранированные кабели двигателя.
• Кроме того, крутой нарастающий фронт импульсов напряжения преобразователя возбуждает паразитные колебательные процессы, которые проходят по емкостям кабеля и двигателя, а также индуктивностям линии. Их переходные характеристики накладываются на напряжение преобразователя. Со стороны двигателя это в первую очередь приводит к кратковременным скачкам напряжения, которые могут значительно превышать номинальное напряжение двигателя и создавать нагрузку на изоляцию двигателя из-за частичных разрядов, что, в свою очередь, может привести к отказу двигателя.

В целом это создает следующие проблемы на выходе преобразователя:

• Значительные высокочастотные реактивные токи в кабеле двигателя
• Проблемы с электромагнитной совместимостью ЭМС
• Перенапряжение в двигателе, вызванное крутым градиентом напряжения и длинным кабелем двигателя
• Повреждение изоляции двигателя
• Повреждение подшипника из-за токов утечки через подшипники двигателя
• Моторные шумы

TDK предлагает широкий ассортимент фильтров и реакторов EPCOS (все реакторы изготовлены с одобренной UL системой изоляции):

• Моторные дроссели (фильтры du / dt)
• Синусные фильтры
• Фильтр SineFormer

 

 

Сравним эти три вида фильтров:

 

Моторные дроссели (фильтры du / dt)

Преимущества:

• Значительно уменьшает пики dU / dt
• Недорогое решение

Недостатки:

• Моторная линия ограничена ~100 м длиной кабеля
• Нет снижения акустического шума
• Необходим экранированный кабель двигателя

 

Синусные фильтры

Преимущества:

• Значительно уменьшает пики dU / dt
• Образует синусоидальную волну между фазами
• Снижение шума акустического двигателя
• созданный тактовой частотой
• Снижение потерь на вихревые токи

Недостатки:

• Необходим экранированный кабель двигателя

 

Фильтр SineFormer

Преимущества:

• Значительно уменьшает пики dU / dt
• Образует синусоидальную волну между фазами
• Снижение шума акустического двигателя создан
• Снижение потерь на вихревые токи
• Экранированные кабели двигателя не нужны
• Минимизация подшипниковых токов двигателя