Danfoss Drives - Page 1

Nové nápady výrobců měničů kmitočtu jak snížit výrobní náklady aneb Co znamená „Slim DC-link drive“ pro zákazníka ? V poslední době lze na trhu nalézt cenově dostupné měniče kmitočtu, které používají zajímavou technologii stejnosměrného meziobvodu, pro kterou se vžil anglický název Slim DC-link. Co je to Slim DC-link měnič kmitočtu? Nedávno se na trhu objevily komerční HVAC pohony, u kterých veškeré tradiční komponenty stejnosměrného meziobvodu nahrazuje „malý“ vrstvový kondenzátor a nazývají se „střídavé pohony Slim DC-Link". Kapacita tohoto vrstvového kondenzátoru je až 100-krát nižší než u tradičních řešení a metody modulace výstupního napětí jsou díky tomu odlišné. Účelem předkládané studie je analýza důsledků případného přechodu od tradičních typů ke střídavému pohonu Slim DC-Link. Zabývá se tématy jako jsou dopad na síť, životnost, ztráty a dynamika na hřídeli motoru. Níže jsou uvedena výkonová schémata 3 základních typů měničů. Obr. 1: Standardní měnič kmitočtu s elektrolytickými kondensátory, bez vyhlazovacích a filtračních indukčností.Řada Obr. 1 výrobců volí tuto variantu jako základní modul a doporučuje připojit modul sťových(AC) tlumivek jako option. Obr. 2: Standardní měnič kmitočtu s elektrolytickými kondensátory a vyhlazovacími a filtračními DC indukčnostmi. Tzv. kompletní Drive, např. Danfoss VLT HVAC Drive Obr. 2 již nejsou třeba žádné „options”. Obr. 3: Tzv. Slim DC link drive, s malými fóliovými kondenzátory a přídavnými obvody pro snížení přirozené sensitivity tohoto řešení na poklesy napětí v síti. Obr. 3 Co tato technologie přináší? Vzhledem k tomu, že kondenzátory mají velmi malou kapacitu, nejsou schopné v případě zatížení „nasát“ velký nesymetrický nabíjecí proud ze sítě a tím pádem přirozeně zatěžují síť méně harmonickými proudu než tradičně řešené typy měničů. Můžeme proto ušetřit náklady za AC nebo DC tlumivky. Stejně tak foliové kapacitory jsou také levnější. Nicméně v technice, stejně tak jako v životě, platí: „něco za něco“. Ze své podstaty pokud nějaké zařízení obsahuje 100x menší rezervoár (kapacitor), bude patrně méně robustní vůči „chybovým“ stavům systému. V našem případě takovým chybovým stavem systému může být krátkodobý pokles napětí v síti, nebo mechanické rezonance ze strany ventilátoru, který se např. dostal do nestabilní části charakteristiky. Zvlnění na Slim DC link kapacitou je značné a jeho střední hodnota je o cca 5% nižší než v případě standardních měničů kmitočtu. Menší napětí v meziobvodu měniče znamená i menší napětí na výstupu z měniče. A protože výkon motoru je neměnný a ve trojfázové soustavě je dán vzorcem: P = 3 ⋅ U ⋅ I ⋅ cos ϕ Z tohoto vztahu je zřejmé, že pokles napětí na svorkách motoru musí být kompenzován nárůstem proudu, a tím i nárůstem ztrát v motoru.

Page 2