Выходные фильтры
Высокая частота переключений IGBT транзисторов вызывает высокие значения градиента (т.е. скорости нарастания) напряжения dv/dt на выходе преобразователя. При использо-вании длинных кабелей питания электродвигателей это приводит к дополнительной токовой нагрузке преобразова-теля из-за емкостных токов заряда/разряда. Кроме этого, высокие градиенты du/dt вместе с пиками напряжения, приходящие на клеммы двигателя, значительно увеличивают нагрузку на изоляцию двигателя по сравнению с питанием двигателя напрямую от сети. Выходные фильтры своей индуктивностью вместе с емкостным сопротивлением кабелей питания двигателей уменьшают емкостные токи заряда/разряда в кабелях питания двигателей, ограничивают градиент напряжения du/dt а также абсолютные значения пиков перенапряжения на клеммах двигателя, в зависимости от типа кабеля.
В таблице ниже указана максимальная длина кабеля для подсоединения без- и с выходными фильтрами (опция L08). Приведены данные для всех применяемых кабелей, а также рекомендуемых фирмой к применению SIEMENS. Если требуется применить кабели длиннее указанных, то предварительно проконсультируйтесь с фирмой SIEMENS.
Преобразователь |
Максимальная длина кабеля |
|||
---|---|---|---|---|
Напряжение сети, В |
Выходная мощность, кВт |
Тип Protoflex EMC 3 Plus |
Экранированный кабель, например тип: Protodur NYCWY |
Неэкранированный кабель, например тип : Protodur NYY |
Без выходного фильтра |
||||
380 V 480 V |
110 kW |
300 m |
200 m |
300 m |
380 V 480 V |
132 kW 560 kW |
300 m |
300 m |
450 m |
660 V 690 V |
75 kW 800 kW |
300 m |
100 m |
150 m |
С выходным фильтром |
||||
380 V 480 V |
110 kW |
300 m |
300 m |
450 m |
380 V 480 V |
132 kW 560 kW |
300 m |
Не требуется до 300 м |
Не требуется до 450 m |
660 V 690 V |
75 kW 800 kW |
300 m |
200 m |
300 m |
Максимальная длина кабеля без выходного фильтра и с выходным фильтром
На графиках: напряжение на клеммах двигателя с использованием- и без использования выходных фильтров. Градиент напряжения du/dt а также абсолютные значения пиков фазного напряжения ULL на клеммах двигателя в зависимости от длины кабеля указаны для типичного экранированного кабеля, например NYCWY. Указаны реальные длины кабеля между регулятором скорости вращения и электродвигателем, и с учетом таких факторов, как прокладка параллельных кабелей и электрическая проводимость кабелей .
Необходимо обязательно уточнить возможность изоляции электродвигателя работать с ШИМ-напряжением:
- для электродвигателей Siemens, смотри инфрмационную схему двигателя.
- для других двигателей - уточнить с их изготовителями.
Требуемое сечение сетевых кабелей и кабелей питания электродвигателей
Рекомендуется всегда применять трехжильные трехфазные кабели, или несколько таких кабелей, подключенных в параллель. Это обоснуется двумя главными причинами:
- Таким образом без проблем обеспечивается степень защиты IP54 или выше клеммной коробки двигателя. Кабели заводятся в клеммную коробку через резьбовые уплотнения, а количество резьбовых уплотнений ограничено геометрическими размерами клеммной коробки. Однофазные кабели подходят для этого меньше.
- Для трехфазных кабелей суммарный ток, взятый внутри наружного диаметра кабеля равен нулю, и значит, что кабели могут быть проложены в металлических (проводящих) коробах или на полках, и паразитные токи, генерируемые в этих (проводящих металлических) коробах (ток утечки на землю) будут практически отсутствовать. Таким образом, опасность возникновения токов утечки, а значит и увеличенных потерь через оболочку кабеля для нескольких однофазных кабелей больше.
Выбор требуемого поперечного сечения кабеля зависит от проходящего электрического тока. Допустимая плотность тока в кабелях определяется по существующим нормам, например DIN VDE 0298 Part 2 / DIN VDE 0276-1000. С одной стороны это зависит от наружных условий установки, например температуры, а с другой стороны – от способа прокладки кабеля: прокладка одним трехфазным кабелем, например, обеспечивает сравнительно хорошее охлаждение; несколько однофазных кабелей вместе нагревают друг друга и также ухудшают вентиляцию. В последнем случае нужно использовать понижающие коэффициенты, выбираемые по существующим нормам DIN VDE 0298 Part 2 / DIN VDE 0276-1000. В таблице ниже приведены примерные значения поперечного сечения медных кабелей для температуры окружающей среды +40 оС:
Поперечное сечение |
Проводящая способность по DIN VDE 0298 Part 2 для 40 °C |
|
---|---|---|
3-х жильных кабелей |
Прокладка одним трехфазным кабелем |
Прокладка несколькими кабелями на общей полке |
50 mm2 |
138 A |
95 A |
70 mm2 |
176 A |
121 A |
95 mm2 |
212 A |
146 A |
120 mm2 |
245 A |
169 A |
150 mm2 |
282 A |
194 A |
185 mm2 |
323 A |
222 A |
240 mm2 |
380 A |
261 A |
300 mm2 |
418 A |
289 A |
Для больших токов кабели нужно подключать параллельно.