In un convertitore di frequenza, il raddrizzatore converte la potenza CA in ingresso in potenza CC prima che l'inverter produca l'uscita variabile richiesta dal motore. Tra queste fasi, il collegamento CC deve gestire la corrente pulsante e i cambiamenti nella domanda di carico. Un reattore CC opportunamente selezionato aggiunge impedenza induttiva a questa sezione del circuito, aiutando a controllare l'ondulazione di corrente e a ridurre lo stress elettrico posto sul bus CC e sui componenti associati.
L'effetto è principalmente elettrico piuttosto che meccanico. Non controlla la velocità del motore né dissipa l'energia rigenerativa. Il suo scopo è influenzare il comportamento della corrente all'interno del circuito CC intermedio, rendendolo una considerazione importante in alcune architetture di azionamento e sistemi di conversione di potenza.
Un convertitore di frequenza convenzionale rettifica innanzitutto l'alimentazione in ingresso e quindi immagazzina energia nel collegamento CC prima dello stadio inverter. I condensatori in questa sezione attenuano la tensione CC, mentre la corrente che scorre attraverso il collegamento è influenzata dal raddrizzatore e dalle condizioni di carico.
Senza un'impedenza sufficiente, le caratteristiche di carica e di pulsazione del raddrizzatore possono produrre picchi di corrente relativamente elevati. L'aggiunta di induttanza modifica questo percorso di corrente e aiuta a limitare le variazioni rapide prima che raggiungano i condensatori del collegamento CC.
Ciò può essere particolarmente rilevante negli azionamenti in cui il bus CC è esposto a un notevole ripple di corrente o dove la rete di alimentazione in ingresso presenta condizioni operative impegnative.
| Condizione elettrica | Ruolo della componente induttiva |
|---|---|
| Ondulazione della corrente del collegamento CC | Limita i rapidi cambiamenti di corrente |
| Picchi di corrente del raddrizzatore | Fornisce ulteriore impedenza nel percorso CC |
| Corrente armonica | Può contribuire alla riduzione delle armoniche in progetti di azionamento idonei |
| Sollecitazione corrente del condensatore | Aiuta a ridurre la corrente di ripple imposta sui condensatori del collegamento CC |
| Fluttuazioni del bus CC | Supporta una forma d'onda di corrente più controllata |
L'effetto effettivo dipende dalla topologia del raddrizzatore, dal design dell'azionamento, dalla capacità, dalle caratteristiche dell'alimentazione e dal carico operativo. Dovrebbe quindi essere selezionato come parte del progetto completo del collegamento CC piuttosto che trattato come un componente aggiuntivo indipendente.
I condensatori del collegamento CC sono esposti alla corrente di ripple durante il normale funzionamento del convertitore. Un'ondulazione eccessiva contribuisce al riscaldamento interno e la temperatura è un fattore importante per la durata di servizio del condensatore.
Un'induttanza aggiuntiva può ridurre l'entità delle fluttuazioni di corrente che raggiungono il banco di condensatori. La documentazione di Schneider Electric, ad esempio, rileva che l'induttanza lato linea può ridurre la corrente di ripple del bus CC e lo stress di corrente subito dai condensatori principali. :contentReference[oaicite:0]{index=0}
Questo è uno dei motivi per cui l'impedenza induttiva viene presa in considerazione nei progetti di convertitori in cui il carico dei condensatori, la corrente armonica o le condizioni della rete di alimentazione richiedono un controllo più attento.
L'applicazione più comune è nei sistemi di azionamento CA che utilizzano un raddrizzatore, un collegamento CC e un inverter. Può anche essere preso in considerazione in altre apparecchiature di conversione di potenza in cui un circuito CC intermedio trasporta una notevole corrente pulsante.
Le apparecchiature tipiche includono azionamenti di motori industriali, pompe, ventilatori, compressori, trasportatori, macchine utensili, apparecchiature HVAC e altri macchinari a velocità variabile.
Il requisito non è determinato solo dalla potenza del motore. La topologia del convertitore, l'impedenza di alimentazione, la progettazione del collegamento CC, il profilo di carico e le condizioni armoniche possono tutti influenzare le specifiche.
I due componenti sono strettamente correlati, ma le loro posizioni di installazione sono diverse.
UNReattore CAè collegato in un circuito CA, solitamente sul lato linea o sul lato motore di un convertitore. Una versione del collegamento CC viene inserita nel circuito CC intermedio dopo il raddrizzamento.
| Articolo | Configurazione lato CA | Configurazione del collegamento CC |
|---|---|---|
| Sezione elettrica | Alimentazione CA o circuito del motore | Circuito DC intermedio |
| Considerazione principale | Condizioni di corrente e tensione CA | Corrente e ondulazione del collegamento CC |
| Applicazione tipica | Protezione azionamento lato linea o lato motore | Controllo della corrente del bus DC e mitigazione delle armoniche |
Alcuni azionamenti utilizzano un reattore di linea CA, un componente del collegamento CC o un'impedenza integrata a seconda del progetto del produttore. ABB e Schneider Electric documentano entrambi l'uso dell'impedenza induttiva come approccio alla gestione della corrente armonica nei sistemi di azionamento convenzionali. :contentReference[oaicite:1]{index=1}
La selezione inizia dalle condizioni elettriche all'interno del convertitore, non semplicemente dalla potenza nominale del motore.
Le informazioni chiave normalmente includono tensione CC, corrente continua, corrente di sovraccarico, induttanza, frequenza operativa, temperatura ambiente, posizione di installazione, requisiti di isolamento e spazio disponibile. È necessario considerare anche la forma d'onda della corrente e il ciclo di lavoro previsti nel caso in cui l'apparecchiatura funzioni con carichi variabili.
Le prestazioni termiche sono altrettanto importanti. Le perdite di rame, le perdite del nucleo, le condizioni dell'involucro e la temperatura circostante influenzano tutti la temperatura operativa del componente. Quando l'apparecchiatura funziona continuamente con un carico elevato, è necessario prendere in considerazione un raffreddamento adeguato e un declassamento appropriato.
Un sistema di azionamento può contenere diversi componenti elettronici di potenza, ma le loro funzioni non sono intercambiabili.
Un resistore viene generalmente selezionato per la limitazione di corrente o la dissipazione di energia. UNFiltroprende di mira componenti di frequenza indesiderati o interferenze elettromagnetiche in base alla posizione e alla costruzione del circuito.
A Unità di frenaturaha un altro scopo: controlla l'energia rigenerata durante la decelerazione del motore e normalmente funziona insieme ad una resistenza di frenatura. Il componente induttivo qui discusso rimane parte del percorso di alimentazione del collegamento CC.
Comprendere queste differenze aiuta gli ingegneri a evitare di selezionare un componente semplicemente perché nello stesso armadio sono presenti diversi prodotti.
Per un produttore di apparecchiature, lo spazio di installazione disponibile può essere importante quanto la potenza elettrica. Potrebbe essere necessario che le dimensioni di montaggio, la posizione dei terminali, lo spazio di isolamento, il metodo di raffreddamento, la struttura di connessione e la disposizione dell'involucro corrispondano al progetto del convertitore esistente.
Dufew Elettrico può valutare questi requisiti in base all'applicazione reale. Informazioni tecniche quali tensione CC, corrente nominale, condizioni di sovraccarico, induttanza, ciclo operativo, temperatura ambiente e dimensioni meccaniche forniscono una base utile per la selezione del prodotto.
Ciò è particolarmente rilevante quando si sostituisce un componente esistente o si sviluppa un armadio di azionamento attorno a un'architettura elettrica specifica.
Dufew Elettricoproduce componenti elettrici per azionamenti di motori, automazione industriale, apparecchiature per energie rinnovabili e sistemi di controllo dell'alimentazione. La sua gamma di prodotti copre applicazioni induttive, resistive, di filtraggio e di frenatura.
In qualità di produttore e fornitore cinese, l'azienda collabora con produttori di apparecchiature OEM, distributori, integratori di sistemi e utenti industriali. La produzione standardizzata e il controllo qualità vengono applicati per supportare specifiche elettriche e meccaniche coerenti, con certificazioni ISO e CE disponibili per prodotti e requisiti pertinenti.
Aggiunge impedenza induttiva al circuito CC di un convertitore di potenza o di un azionamento. Le sue funzioni principali possono includere la limitazione dell'ondulazione di corrente, la riduzione dei picchi di corrente e la riduzione dello stress da ondulazione di corrente posto sui condensatori del collegamento CC.
Può contribuire alla riduzione della corrente armonica in configurazioni di azionamento adeguate. Il risultato effettivo dipende dal raddrizzatore, dall'architettura del convertitore, dal valore dell'impedenza, dalle condizioni di alimentazione e da altri componenti del sistema.
No. Un reattore di linea CA funziona nella sezione CA del circuito, mentre una versione DC-link viene installata dopo il raddrizzamento. Le loro condizioni elettriche e i parametri di selezione sono quindi diversi.
No. Alcuni convertitori di frequenza includono già un'impedenza del collegamento CC sufficiente, mentre altri possono utilizzare una reattanza lato CA o un altro metodo di mitigazione delle armoniche. Il requisito dovrebbe essere determinato dalla progettazione dell'azionamento e dalle condizioni operative.
I dettagli utili includono tensione CC, corrente nominale e di sovraccarico, induttanza richiesta, condizioni operative, temperatura ambiente, dimensioni di installazione, metodo di connessione e quantità. Anche il modello di azionamento e l'applicazione possono aiutare a confermare la specifica appropriata.