En las unidades VFD, los controladores de bus de CC se utilizan para proteger el suministro del enlace de CC de los transitorios. ¿Podría, por favor, hacerme saber los diferentes escenarios que DC Bus de una unidad de VF obtiene estos transitorios y su relación con diferentes parámetros de la unidad?
Hay varios problemas relacionados con el diseño del suministro del enlace de CC de una unidad de frecuencia variable (VFD).
En las configuraciones de VFD más comunes, hay un banco de condensadores de enlace de CC que limita el voltaje de ondulación de CC y suministra la corriente reactiva requerida por una carga del motor de inducción. El requisito de corriente reactiva generalmente determina la selección del condensador.
Cuando la energía se aplica inicialmente al VFD, la corriente de entrada puede dañar el rectificador y los condensadores si no está limitado. Hay varios esquemas de precarga y otras medidas que se utilizan para limitar la corriente de carga.
Durante la operación de estado estable, hay un impulso de corriente en los condensadores que se produce en el pico de cada semiciclo de cada fase de la forma de onda de la tensión de alimentación. Eso no es un problema para los componentes VFD, pero representa una distorsión armónica de la forma de onda de la corriente de potencia. Eso puede causar distorsión en el voltaje de la línea eléctrica y tener efectos negativos en los componentes de distribución de energía y otros equipos de utilización conectados. También resulta en un factor de potencia total reducido. Los VFD a menudo tienen una inductancia agregada a las líneas de CA entrantes o al enlace de CC para reducir la distorsión de la corriente de entrada.
Hay dos escenarios básicos que involucran transitorios de voltaje de línea. Los transitorios de alto voltaje y de corta duración pueden dañar el rectificador y posiblemente otros componentes. Los varistores de óxido de metal se utilizan a menudo para proteger contra ese escenario. Inductores de línea también son útiles en ese sentido. Los transitorios de voltaje repetitivo o de timbre de menor voltaje pueden tener suficiente energía para cargar los capacitores del bus de CC a un voltaje suficientemente alto para dañar los componentes del inversor. Inductores de línea de entrada también pueden mitigar ese problema. A veces, puede ser útil conectar una resistencia de frenado dinámico a través del bus. En última instancia, puede ser necesario eliminar la fuente del problema. La fuente a menudo es la conmutación de los condensadores de corrección del factor de potencia en algún lugar del sistema de distribución de energía.
Por supuesto, la regeneración de potencia del motor también puede aumentar la tensión del bus. En esa situación se pueden usar resistencias de frenado dinámico o limitación de velocidad de desaceleración. En algunos casos, puede ser necesario devolver la energía de frenado al suministro mediante una sección de entrada regenerativa.
Probablemente el más probable es el frenado fuerte. Toda esa energía tiene que ir a alguna parte, y por lo general termina en el bus de CC de repente. Nunca he visto un acondicionador de bus de CC que diga hacer eso, pero he visto y usado resistencias de frenado, que se conectan automáticamente por medio del variador a través de su propio bus de CC según sea necesario para eliminar el cargo extra.
El rayo también es una posibilidad, o tal vez un motor sin VFD que se impulsa de vuelta más rápido que su velocidad nominal para que aumente el voltaje de la línea (en realidad nunca lo vi), pero diría que lo más común está activo Frenado por la propia VFD.
Sus dispositivos de bus de CC son combinaciones de inductor / condensador / varistor que forman un filtro de "retroalimentación". Los transitorios se pueden medir en amperios o voltios, pero los amperios son una mejor representación. Es igual a la corriente continua total que se consume y siempre está presente si el VFD está activo.
Por ejemplo, un taladro eléctrico de 10 amperios produce 10 amperios de transitorios de ruido en la línea de CA (el ruido y el transitorio son Lo mismo, pero en un contexto diferente. El ruido es un evento continuo, mientras que los transitorios son un solo pulso de ruido seleccionado o creado para un examen detallado. Los transitorios rápidos y repetidos pueden denominarse 'ruido').
Entonces, el VFD los transitorios de ruido son iguales en corriente al consumo de corriente del VFD mientras se acciona el motor. A 100 amperios de consumo de corriente, el VFD tendría transitorios de ruido de 100 amperios, antes de cualquier filtrado.
La frecuencia del ruido es igual a la frecuencia del variador del VFD x 3, para un VFD trifásico. La mayoría de todos los VFD utilizan PWM para mejorar la eficiencia, pero este ruido se filtra internamente. Los detalles finos de los armónicos frente a la frecuencia, etc., deberían medirse en condiciones reales. Mi respuesta son observaciones generales de construcción y uso de ellas.
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