Jump to content

    
Sign in to follow this  
Alex-lab

ККМ при питании от трех фаз

Recommended Posts

Доброго всем дня.

 

Интересует опыт коррекции коэффициента мощности в трехфазных источниках питания, хотя бы общие подходы. Мощность БП 10кВт. На входе обычный 3ф мост с конденсаторами, потом полномостовой преобразователь.

 

Анализ литературы по теме трехфазных ККМ показал, что существующие топологии активных корректоров отличаются весьма высокой сложностью. Не редко сложность и цена такого устройства превосходит сложность самого запитываемого прибора в несколько раз. Разумных решений не просматривается.

Как альтернатива, упоминаются пассивные НЧ фильтры различных конфигураций. В целом, лишние 10-20 кг для моей задачи - не проблема.Прибор лабораторный, стационарный.

Даже тут, на форуме, тем о трехфазных корректорах раз-два и обчелся, и главное никакой конкретики.

 

Изучая характеристики подобных по мощности лабораторных блоков питания (10 кВт, DC или сварочники) обнаружил, что не редко коэффициенты мощности по паспорту лежат в диаппазоне 70-90%. Неужели приборы с такими характеристиками удается сертифицировать (нижний край)?

 

Есть ли готовые? Можно ли использовать синус-фильтр как корректор на входе?

 

Хочется какой-то готовый блок, фильтр или нормальную методику расчета, выбор материала и т.д.

 

Везде обсуждаются однофазные ККМ, есть готовые решения даже на 5кВт прямо из апноута.

 

Главный вопрос: как сделать так, что бы прибор мог пройти сертификацию?

Как-то же оно продается по всему миру... поделитесь тайной?

С какой стороны подступиться?

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

Спасибо, конечно, все это я прочитал.

Тему провентилировал в первых 20 страниц гугла и сколара.

 

Что можно поставить в прибор?

Какие есть более или менее готовые решения? Что разработчики ставят?

Неужели каждый раз с нуля разрабатывают?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если есть возможность найти готовый силовой модуль, то конечно Vienna Rectifier. Хотя у него управление замороченное, особенно в условиях пропадания одной фазы.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Если есть возможность найти готовый силовой модуль, то конечно Vienna Rectifier. Хотя у него управление замороченное, особенно в условиях пропадания одной фазы.

 

 

Ну это же абсурд вкладывать в разработку корректора больше чем в разработку самого прибора? причем в несколько раз.

Кто-нибудь реально ставил активные корректоры в разработку? Не просто побаловаться, а в серьез?

Дроссель бы какой-нибудь трехфазный, готовый или методику.

Тайна великая сие.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Смотрел устройство импортных ВЗУ, обычно просто ставят дроссель, либо 3 однофазных ККМ, Vienna rectifier никогда не видел. Хотя у TI вроде как есть готовые библиотеки для его реализации.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Не редко сложность и цена такого устройства превосходит сложность самого запитываемого прибора в несколько раз. Разумных решений не просматривается.

Как альтернатива, упоминаются пассивные НЧ фильтры различных конфигураций.

 

Так и есть. Самыми распространенными и надежными считаются ККМ на конденсаторах, батареи которых коммутируют с помощью контроллера в зависимости от нагрузки. Доводилось видеть 5-ти киловатный ККМ на SEPIC'ах, но там такой монстр, что за его разработку можно браться только при очень хорошем финансировании и большом опыте.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Есть ли готовые? Можно ли использовать синус-фильтр как корректор на входе?

Похоже что можно.

Недавно нашел новый 3-фазный или преобразователь, или выпрямитель от Vicor с Power Factor (Full load, no external capacitance) 0.95.

Datasheet - http://www.vicorpower.com/documents/datash...K7yzz-VICOR.pdf

Это точно не активный ККМ на 1,6кВт.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо!

 

То есть можно поставить что-то вроде B86301U0024R000 такого реактора.

https://docs-emea.rs-online.com/webdocs/14e...66b814ec535.pdf

 

А куда лучше поставить EMI фильтр? До реактора или после, уже на входе выпрямителя?

Логика подсказывает, что ставить надо ближе всего к источнику помех, так ли это?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Изучая характеристики подобных по мощности лабораторных блоков питания (10 кВт, DC или сварочники) обнаружил, что не редко коэффициенты мощности по паспорту лежат в диаппазоне 70-90%. Неужели приборы с такими характеристиками удается сертифицировать (нижний край)?

Активный выпрямитель может дать 0.99 коэффициент мощности в режиме потребления. В подтверждение - картинки с объекта. Все честно.

На коэффициент мощности влияют:

1. Самое главное - координаты обобщенных векторов тока и напряжения.В книжке все просто - измеряешь токи по всем фазам и переходишь в неподвижную альфа-бета систему координат -ок, сделаю. Тоже самое с линейными напряжениями - ок,сделаю. Дело в том, что напряжение и ток в момент включения очень забиты гармониками. И под очень я имею ввиду совсем. Нужно сильно фильтровать. Но как только вводишь фильтр - координаты векторов смещаются и АВ начинает стабилизировать уже нереальный коэффициент мощности.

2. Настройка регулятора реактивного тока

3. Методика расчета этого самого коэффициента мощности. Для активного выпрямителя - это угол между обобщенными векторами тока и напряжения, а для всего остального мира - отношение активной мощности к полной.И нет - это не одно и тоже.

Виента выпрямитель - это фигня, он не умеет рекуперировать энергию обратно в сеть.

У активных выпрямителей только 2 существенных недостатка

1. Их нужно настраивать под сеть. Работает даже от дизель-генератора

2. Это высокотехнологичное изделие, требующее индивидуального подхода, поэтому он хорошо окупается на мощностях 100кВт+, а лучше 500кВт+ Можно сделать меньшей мощностью, но это за бесплатно получится

post-63341-1537678968_thumb.png

post-63341-1537678974_thumb.png

Edited by somebody111

Share this post


Link to post
Share on other sites

somebody111,

 

Спасибо за информацию.

А какова мощность этого объекта? Постоянная ли нагрузка и в чем состоит подстройка? Не уплывает ли она при изменении нагрузки?

Коэффициент мощности на графиках это какой? традиционный или по сдвигу? Насколько там вообще расхождение?

 

Лично меня коэффициент мощности интересует исключительно в экономическом смысле, в понимании сертифицирующих органов.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Это осциллограммы с одного АВ 100кВт. Их всего 4.

В активном выпрямителе 2 канала управления - один регулирует выпрямленное напряжение, а второй - реактивный ток. Если нужен коэффициент мощности 1, значит реактивный ток=0. Можно сделать опережающий / запаздывающий коэффициент мощности - любой. Настройка состоит в настройке ПИ-регулятора выпрямленного напряжения, ПИ-регулятора активного тока,ПИ-регулятора реактивного тока.

Коэффициент мощности традиционный - как отношение активной мощности к полной.Кстати, яркий пример, когда отношение активной мощности к полной не совпадает как косинус угла между током и напряжением. Там даже на глаз видно, что косинус не 0.99, а по математике 0.99. Можно поднастроить и наоборот сделать. Настройка делается один раз и навсегда. Нагрузка не постоянная, варьируется от 10кВт до 800кВт(х2 перегрузка не более 10 секунд), допускается плавание сети на +-20% и отклонение 50Гц +-10Гц

---

Массо-габариты и цена:

1. Силовой трансформатор на эту мощность.

2. Реактор на эту мощность

3. Силовые конденсаторы для фильтрации гармоник

4. IGBT-инвертор

 

Если нужно скорректировать коэффициент мощности на 10кВт - поставьте конденсаторы на входе. Никаких контакторов и прочей ерунды. Это будет надежно только в том случае, если контакторы и конденсаторы по току будут выбраны с хорошим запасом. На года 3 хватит. Ситуация будет лучше, если вместо контактора будет стоять вакумный выключатель. Но через года 3 все равно сгорят конденсаторы. Да даже если через 4 года сгорят. то придется заплатить высоким коэффициентом гармонических искажений. Это будет дорого и бестолково, поэтому просто нужны конденсаторы на входе,чтобы сдвинуть коэффициент мощности в нужную сторону

ps. А мы платим за реактивную мощность?)

 

Edited by somebody111

Share this post


Link to post
Share on other sites
Если нужно скорректировать коэффициент мощности на 10кВт - поставьте конденсаторы на входе.

 

У меня нагрузка лабораторный БП нагруженный на электрохимическую ячейку, не ПЧ, индуктивности нет (есть конечно в фильтре), но по входу типичный емкостной фильтр со всеми проблемами. Хочу поставить трехфазный реактор, что бы скорректировать потребляемый ток.

 

Ну а решения на 100кВт явно выходят за бюджет устройства на 10 квт.

Share this post


Link to post
Share on other sites

У БП большой коэффициент гармонических искажений?. Емкостной фильтр на входе вместе с индуктивностью реактора образуют LC-фильтр.Емкость должна быть соединена звездой (в треугольнике появляются 3 -гармоники)

Edited by somebody111

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если есть нейтраль, то - три одинаковых однофазных БП с корректором, включённые каждый в свою фазу и параллельно по выходу. БП должны поддерживать параллельное соединение с выравниванием токов нагрузки. Делали так с 1,2 кВт-ными БП, мощность нагрузки 3,3 кВт, выравнивание 1-5%. Конечно есть проблемы с обрывом нейтрали, но это уже вопрос дополнительных защит.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this