1 (2023-04-22 21:40:53 отредактировано Захар)

Тема: Пилообразная форма тока при питании ЧРП

Здравствуйте форумчане, с прошедшим праздником всех мусульман.
Вопрос такой. Имеется система кондиционирования воздуха питаемая от сети 380 В, где применяются двигатели с частотно регулируемым приводом.
Вся эта панель питается от фидера с цифровым реле. Необходимо было проверить токи и напряжения при пуске и нагрузке ЧРП. На фидерном реле мы выполнили ручной пуск осциллограммы и обнаружили пилообразную форму тока, но напряжение имело обычную синусоидальную форму.
Можете объяснить:
1. Почему ток имеет пилообразную форму со стороны питания?
2. Почему напряжение имеет обычную синусоидальную форму?

2

Re: Пилообразная форма тока при питании ЧРП

Захар писал(а):
2023-04-22 21:25:01

Можете объяснить:

а какова частота тока пилы? тоже 50 Гц?

3

Re: Пилообразная форма тока при питании ЧРП

ПАУтина писал(а):
2023-04-23 04:01:41

а какова частота тока пилы? тоже 50 Гц?

Преимущественно 1 гармоника

4

Re: Пилообразная форма тока при питании ЧРП

Захар писал(а):
2023-04-24 07:03:08

Преимущественно 1 гармоника

не могу понять.. если осциллограммы нет, так хоть нарисуйте картинку, прям именно пила, не треугольный?

5

Re: Пилообразная форма тока при питании ЧРП

Необходима схема, куда подключены каналы напряжения и тока + сама осциллограмма. Без этого вопрос ни о чем...

Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6

Re: Пилообразная форма тока при питании ЧРП

Ещё хорошо бы узнать тип устройства, с которого снимали осциллограммы

7

Re: Пилообразная форма тока при питании ЧРП

По описанию понятно, что сюда вклинились высшие гармоника. Третья - резонансные явления в нагрузке. Вторая - преимущественно выпрямительная нагрузка. Конкретно выявить без "живой" осциллограммы "никак низзя". Так что давайте осциллограмму "живьем" и характер нагрузки.

8

Re: Пилообразная форма тока при питании ЧРП

Захар писал(а):
2023-04-22 21:25:01

1. Почему ток имеет пилообразную форму со стороны питания?
2. Почему напряжение имеет обычную синусоидальную форму?

Насколько я знаю, ЧРП состоит (укрупненно) из выпрямителя и инвертора.
При подключении нагрузки к трехфазному выпрямительному мосту нагрузка будет питаться от фазы, выпрямленное напряжение которой в данный момент времени максимально. Вот и получаются в форме тока "зубы" пилы.
А то, что напряжение не портится - сопротивление линии между источником и нагрузкой низкое. Это и хорошо, будете портить форму напряжения - прилетит "ай-ай-ай" от энергосбыта, ну или кто там следит за качеством ЭЭ

9

Re: Пилообразная форма тока при питании ЧРП

Lesha писал(а):
2023-04-25 08:58:06

и инвертора.

это как вообще как так: источник напряжение синусоида, а ток этой цепи пила с такой же частотой и пила очевидно двухполярная, а иначе как двигатель будет вращаться ... чушь какая-та получается, а остальная энергия - разница от форм сигнала, согласно закону сохранения энергии, куда девается...

при исправном состоянии ЧРП как до так и после - форма сигнала напряжения и тока только и только синусоида!!! иначе АД от вибрации разлетится в кусочки или сгорит к едренеФене от ВЧ токов...
пила может быть, но только её частота как минимум на 2 порядка больше... такой тип ВЧ-преобразователя, с плохой фильтрацией, это нормально...

10

Re: Пилообразная форма тока при питании ЧРП

ПАУтина писал(а):
2023-04-25 12:16:57

а остальная энергия - разница от форм сигнала, согласно закону сохранения энергии, куда девается...

Разница форм сигнала это что? Вольты минус амперы?
При чем тут форма и закон сохранения? Вот работает у нас идеальный источник через идеальный диод на резистор: напряжение  - синус, ток - нет, мощность источника равна выделяемой в резисторе без всяких проблем.

ПАУтина писал(а):
2023-04-25 12:16:57

пила может быть, но только её частота как минимум на 2 порядка больше...

вы имеете в виду 50 * 100 = 5000 Гц?

11

Re: Пилообразная форма тока при питании ЧРП

zigzag писал(а):
2023-04-25 21:29:11

напряжение  - синус, ток - нет, мощность источника равна выделяемой в резисторе без всяких проблем.

Да без проблем, всё объясняется и всё логично - двигатель просто принудительно под действием ЧРП вращает свой ротор с тем самым наборам частот, на который раскладывается этот ток и получается, что он может быть для любой заданной формы тока, при этом вся система не имеет потерь.

В вашем примере, конечно без проблем - на плюсе полсинусоиды, а на минусе уж очень урезанная полсинусоида от обратного тока диода, но если источник и потребитель сравнимы по мощности, то ещё и полусинусоиды напряжений соответственно будут тоже отличаться,
но в данном случае вся эта странная установка выходит активно формирует ток пилообразный формы и не понятно - это однополярная или  двухполярная, но

у асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором ток должен быть синусоидальной формы, а то Вы так ещё скажите, что вполне нормально несглаженное прямоугольное, треугольное или пилообразное вращающееся поле ротора типа беличье колесо с частотой близкой к 50 Гц - это вообще нормальное явление ....
Ещё раз, такое конечно можно натворить и представить, но что будет с двигателем?
Главная задача для преобразователя создать синусоиду другой частоты, что бы создать равномерное вращение поля, а это только синусоида, а если этого не будет, то т.к. поле всё равно будет стремиться к синусоидальной форме основной гармоники в виду того, что если принимать, что частота вращения механизма одна и без вибрации, то где-то они будут выплёскивать в разных видах рассеяния: в обмотках статора или ротора, фильтрах или на тиристорах ЧРП.
В принципе может быть двухполярный симметричный ток треугольной формы с заданной частотой  -  вот такой хреновый ЧРП, но что бы была пила?!, в первом случае будут только нечетные гармоники с тем же направлением вращения поля, а вот если пила, то будут и четные гармоники, а это уже обратное вращение поля.

12

Re: Пилообразная форма тока при питании ЧРП

Захар писал(а):
2023-04-22 21:25:01

ток имеет пилообразную форму

ТС, покажите Вашу пилу.
А то тут у каждого своя пила в голове, из-за Вас мы можем поссориться))

P.S. Пила пиле рознь. Продольный рез, поперечный... японских зубьев несколько видов...

13

Re: Пилообразная форма тока при питании ЧРП

ПАУтина писал(а):
2023-04-26 01:41:27

то будут и четные гармоники, а это уже обратное вращение поля.

Как видно из книги "Основы теории цепей" Зевеке, Ионкин четность (нечетность) гармоник не связана с "прямостью" последовательностей. В рядах прямой, обратной, нулевой последовательностей встречаются гармоники обеих четностей.
http://rzia.ru/uploads/images/15941/5cbbb05ab5515ede7ba60123c1fdb8ed.png http://rzia.ru/uploads/images/15941/5cbbb05ab5515ede7ba60123c1fdb8ed.png

14 (2023-04-27 00:50:29 отредактировано ПАУтина)

Re: Пилообразная форма тока при питании ЧРП

zigzag писал(а):
2023-04-26 14:37:31

В рядах прямой, обратной, нулевой последовательностей встречаются гармоники обеих четностей.

причём здесь прямая,  обратная и нулевая последовательности, тут Батенька, до этих понятий ещё далеко,
хотя Вы весьма метко навели на вопрос ... а как теперь эти фазные пилы токов разложить на симметричные составляющие?! 

вообще я как-то по другому выразился?
уточню
треугольники - симметрия, максимум при =-90 гр.  -    только нечетные, могут быть кратные, а могут и нет,
а
пила нет симметрии, максимум смещён от =-90 гр. -    нечетные и чётные и вообще наверно некратные...

15

Re: Пилообразная форма тока при питании ЧРП

Lesha писал(а):
2023-04-25 08:58:06

Насколько я знаю, ЧРП состоит (укрупненно) из выпрямителя и инвертора.
При подключении нагрузки к трехфазному выпрямительному мосту нагрузка будет питаться от фазы, выпрямленное напряжение которой в данный момент времени максимально. Вот и получаются в форме тока "зубы" пилы.
А то, что напряжение не портится - сопротивление линии между источником и нагрузкой низкое. Это и хорошо, будете портить форму напряжения - прилетит "ай-ай-ай" от энергосбыта, ну или кто там следит за качеством ЭЭ

Коллега Lesha попытался направить обсуждение в правильное направление.
На рисунке форма входного тока ПЧ. Не исключаю, что эту форму тока, автор темы, назвал "пилой"
http://rzia.ru/uploads/images/7/fe2231e2c22b61c7c5f1bc6df8f259a1.png http://rzia.ru/uploads/images/7/fe2231e2c22b61c7c5f1bc6df8f259a1.png
Такую форму тока имеют дешевые ПЧ без помехоподавляющих фильтров
В интернете много информации об этом.
См. статьи:
https://www.mege.ru/reviews/block/raspl … evnimanie/
https://preobrazovateli-chastoty.ru/ста … ильтр.html
http://www.intechnics.ru/article_drossel.html
Чтобы прекратить гадание на кофейной гуще, пилу в студию

Lesha писал(а):
2023-04-26 09:19:29

ТС, покажите Вашу пилу.
А то тут у каждого своя пила в голове, из-за Вас мы можем поссориться))
P.S. Пила пиле рознь. Продольный рез, поперечный... японских зубьев несколько видов...

16

Re: Пилообразная форма тока при питании ЧРП

ПАУтина писал(а):
2023-04-27 00:49:41

вообще я как-то по другому выразился?

Вы выразились в том ключе что четные гармоники порождают поле, вращающееся в обратном направлении. Но, например, 6-ая гармоника порождает поле пульсирующее, так как при токах в фазах вида ia = f(t), ib=f(t - T/3), ic = f(t + T/3) 6-ая гармоника в фазах АВС имеет одну и ту же фазу, а значит является нулевой посл.

17

Re: Пилообразная форма тока при питании ЧРП

evdbor писал(а):
2023-04-27 08:23:51

Такую форму тока имеют дешевые ПЧ без помехоподавляющих фильтров

о чём и речь, десовый китайский.... тупо выпрямитель, и тупо ВЧ преобразователь, а как там крутится двигатель и как у него момент зависит от частоты по барабану... если крутит вентилятор или воздушный насос то конечно разницы нет...
я имею ввиду нормальный ЧРП: фильтр на входе, выпрямитель с хорошей ёмкостью по мощности превосходящей мощность двигателя и инвертором с ШИМ с частотой прямоугольников кГ  и нормальным фильтром на выходе!
должен извиниться за своё настойчивое мнение, просто не думал, что такое дер...мо может впускаться.
и всё же тогда, получается по приведённой картинке тип сигнала не "пила", а пачки двухполярных треугольных импульсов.

Добавлено: 2023-04-27 21:24:22

zigzag писал(а):
2023-04-27 10:19:24

6-ая гармоника порождает поле пульсирующее

что значит пульсирующее? а пульсация это что? неравномерное вращение поля! как к этому подойти и как выразится
2-я гармоника явно обратное поле, а 4-я, а 6-я, и т.д. они будут повышать "эффективность действия" 2-й... в предыдущем ответе дано уточнение, но пилообразный сигнал - это линейное нарастание с одной скоростью и падение с другой скоростью, т.е. максимум ни как не на середине сигнала...

18

Re: Пилообразная форма тока при питании ЧРП

ПАУтина писал(а):
2023-04-27 12:24:22

что значит пульсирующее? а пульсация это что? неравномерное вращение поля!

Поле, создаваемое токами нулевой последовательности не влияет на движение ротора в том смысле, что не может быть разложено ни на какие равномерные или неравномерные вращения.

19

Re: Пилообразная форма тока при питании ЧРП

zigzag писал(а):
2023-04-27 23:45:12

Поле, создаваемое токами нулевой последовательности не влияет на движение ротора в том смысле, что не может быть разложено ни на какие равномерные или неравномерные вращения.

Ну ладно давайте уж до конца .... вот только обращаю Ваше внимание на вводимые начальные условия - "поле создаваемое ТНП" - а токи как и откуда физически, по своей природе?, т.е. чисто теоретически так захотели и представили типа они уже есть и всё тут...

Поле создаваемое ТНП влияет на движение ротора и именно в том смысле, что является одной из составляющих поля статора и соответственно реакции на это "безобразие" поля ротора (АД - поле ротора отстаёт от поля статора и его характеристики зависят от первого)...
По сути фазные ТНП создают поле вращающееся со своей фазой относительно полей прямой последовательности каждой фазы, и как поля этих фаз просуммируются, такое будет и результирующее поле, но одно ясно - оно уже не будет симметричным ... и как Вы говорите будут биения, которые, как правило кстати не обязательно низкочастотные хотя бы в диапазоне 0,1 ... 5 Гц, т.е. такие что различимы визуально или тактильно, а как и эти ненаблюдаемы простым глазом, т.к. частота будет по 3-й гармоники от основной...

Кстати, такую систему можно сделать не обязательно принудительно задавая такие токи, можно в статоре один из полюсов заменить постоянным магнитом, а можно в роторе вместо одного из полюсов расположить между проводниками "беличьего колеса" постоянный магнит, естественно сбалансировав центр тяжести ротора,
и будет практически полная имитация описанного явления.

20

Re: Пилообразная форма тока при питании ЧРП

ПАУтина писал(а):
2023-04-28 01:40:22

Ну ладно давайте уж до конца .... вот только обращаю Ваше внимание на вводимые начальные условия - "поле создаваемое ТНП" - а токи как и откуда физически, по своей природе?, т.е. чисто теоретически так захотели и представили типа они уже есть и всё тут...

Это следует из контекста. Но я еще раз поясню. Я спорю с Вашим тезисом:

ПАУтина писал(а):
2023-04-26 01:41:27

то будут и четные гармоники, а это уже обратное вращение поля.

который я понял как: четные гармоники трехфазного тока создают в статоре вращающееся в "обратную" сторону поле.

Далее я рассматриваю такие токи:
ia(t) = sin(wt) + sin(6wt)  ВНИМАНИЕ: в токе шестая (четная) гармоника.
ib(t) = ia(t - T/3) = sin(wt - 2*pi/3) + sin(6wt - 4*pi) = sin(wt - 2*pi/3) + sin(6wt)
ic(t) = ia(t + T/3) = sin(wt + 2*pi/3) + sin(6wt + 4*pi) = sin(wt + 2*pi/3) + sin(6wt)
(токи я выбрал такие, так как в нормальных электроустановках в установившемся режиме токи фаз имеют одинаковую форму и просто сдвинуты друг относительно друг друга на треть периода)

Первая гармоника образует прямую последовательность и создает круговое поле, вращающееся в "прямую" сторону.
Как известно двигатель, можно заставить крутиться в другую сторону если поменять чередование фаз, значит обратная последовательность создает круговое поле, вращающееся в "обратную" сторону.

Но 6-ая гармоника в примере это, как видно, нулевая последовательность. И она уже не создает никакого вращающегося поля. Вращающиеся поля заняли прямая и обратная последовательности.
Исходя из вышесказанного считаю тезис

ПАУтина писал(а):
2023-04-26 01:41:27

то будут и четные гармоники, а это уже обратное вращение поля.

ошибочным.