3-х фазный корретор коэффициента мощности, ККМ для трехфазных сетей Опции

[slimjack]

Много видел схем, контроллеров и статей по однофазным корректорам мощности, но ничего по трехфазным не нашел.
Может кто-то что-то знает?

[Bludger]

Много видел схем, контроллеров и статей по однофазным корректорам мощности, но ничего по трехфазным не нашел.
Может кто-то что-то знает?

При трех фазах PFC не нужен в принципе...

[Artem-1.6E-19]

При трех фазах PFC не нужен в принципе...

Нужен. Просто это не так критично. А там где это ктитично можно всякие там 12 фазные использовать.


slimjack Думаю что можно три однофазных в паралель.

Сообщение отредактировал Artem-1.6E-19 - Dec 27 2006, 14:31

[Bludger]

При трех фазах PFC не нужен в принципе...

Нужен. Просто это не так критично. А там где это ктитично можно всякие там 12 фазные использовать.


slimjack Думаю что можно три однофазных в паралель.

Зачем?! Там же входной кондер вообще не нужен! Ну, только для частоты преобразования, а это не есть существенно.

[Artem-1.6E-19]

Зачем?! Там же входной кондер вообще не нужен! Ну, только для частоты преобразования, а это не есть существенно.

Возьмите что-то для моделирования, и промоделируйте 6фазный выпрямитель, (без конденсатора вообще, с резистором в нагрузке) потом посмотрите на форму тока каждой из фаз.

Потом промоделируйте обычный диодный мост с конденсатором, и резистором. Сравните две картинки.

[Vokchap]

О каких 6-12-фазных выпрямителях идет речь? Кто-то имеет в распоряжении такую энергосеть? В вопросе стоит 3 фазы. Коррекция в трехфазной сети также необходима, как и в однофазной. Это особенно относится к тем, кто разрабатывает мощные девайсы под европейские либо международные спецификации по гармоническим искажениям сети. Либо к тем, кто уважает соседних потребителей не меньше, чем себя. Получить коэффициент мощности >0.995 и нелинейные искажения <3% это непростая задача даже для профессионалов. Схем трехфазных корректоров тьма, каждая со своими преимуществами и недостатками. В качестве стартового варианта могу посоветовать т.н. мультирезонансный корректор, схема и попытка обсудить управление им была тут. Здесь минимум элементов и простое управление. Одна из самых совершенных систем трехфазной коррекции это т.н. Vienna Rectifier, разработка лаборатории Колара (Цюрих, Щвейцария). Есть ее модификации с диапазоном регулирования как выше, так и ниже напряжения питания. Управление не простое. Рекомендую тем, кто привык брать от жизни все и чувствует в себе силы. Найти соответствующие статьи не сложно.

P.S. Это корректор Vienna Rectifier, регулирование выходного напряжение 500-800В, мощность 10кВ, частота преобразования 500кГц, THD<3%, PF 0.99, умещается в 1-U, охлаждение водой (видно два штуцера).



Vienna Rectifier

[Lonesome Wolf]

Много видел схем, контроллеров и статей по однофазным корректорам мощности, но ничего по трехфазным не нашел.
Может кто-то что-то знает?

Корректор же ставится после выпрямителя, если мне память не изменяет.

[Vokchap]

Корректор же ставится после выпрямителя, если мне память не изменяет.

Никто и не спорит ...

[Artem-1.6E-19]

О каких 6-12-фазных выпрямителях идет речь? Кто-то имеет в распоряжении такую энергосеть?

Это может сделать любой из 3х фазной сети.

[Vokchap]

Это может сделать любой из 3х фазной сети.

Если только в этом есть определенный смысл. Но уж точно не в плане коррекции.

[Artem-1.6E-19]

Это может сделать любой из 3х фазной сети.

Если только в этом есть определенный смысл. Но уж точно не в плане коррекции.

И для этого тоже.

[slimjack]

О каких 6-12-фазных выпрямителях идет речь? Кто-то имеет в распоряжении такую энергосеть? В вопросе стоит 3 фазы. Коррекция в трехфазной сети также необходима, как и в однофазной. Это особенно относится к тем, кто разрабатывает мощные девайсы под европейские либо международные спецификации по гармоническим искажениям сети. Либо к тем, кто уважает соседних потребителей не меньше, чем себя. Получить коэффициент мощности >0.995 и нелинейные искажения <3% это непростая задача даже для профессионалов. Схем трехфазных корректоров тьма, каждая со своими преимуществами и недостатками. В качестве стартового варианта могу посоветовать т.н. мультирезонансный корректор, схема и попытка обсудить управление им была тут. Здесь минимум элементов и простое управление. Одна из самых совершенных систем трехфазной коррекции это т.н. Vienna Rectifier, разработка лаборатории Колара (Цюрих, Щвейцария). Есть ее модификации с диапазоном регулирования как выше, так и ниже напряжения питания. Управление не простое. Рекомендую тем, кто привык брать от жизни все и чувствует в себе силы. Найти соответствующие статьи не сложно.

P.S. Это корректор Vienna Rectifier, регулирование выходного напряжение 500-800В, мощность 10кВ, частота преобразования 500кГц, THD<3%, PF 0.99, умещается в 1-U, охлаждение водой (видно два штуцера).




Vienna Rectifier

Большое спасибо за понимание!
По ссылке я нарыл очень много полезной информации, но пока ничего связанного с 3-х фазным ККМ не нашел!
Нашел человека он моделировал подобное устройство в матлабе. Вместо выпрямителя стоит полный трехфазный мост на 6-ти транзисторах, датчики и т.д. Такая система выполняет сразу три функции - стабилизация напряжения на кондере звена постоянного тока, ККМ и рекуперацию энергии в сеть.
Пока не особо понял как все работает, но факт остается фактом- работает. Как разберусь - напишу!

По поводу остальных сообщений -
ККМ для 3-х фазной сети необходим также как и для однофазной
Кондер после выпрямителя нужен по причине того, что ни ККМ ни инвертор, стоящий после выпрямителя не може нормально функционировать без него - куда девать индуктивные выбросы и как сглаживать напругу.

Это может сделать любой из 3х фазной сети.

Если только в этом есть определенный смысл. Но уж точно не в плане коррекции.

И для этого тоже.

Хоть 24 фазы делайте а гармоники будут все равно, только их амплитуды будут разбиты по фазам.
Разве что эти пульсации будут сглажены индуктивностью трансформатора, преобразующего 3 в 6 фаз.
Речь идет о мощности 100 кВт и хотелось бы иметь как можно меньший габарит - обойтись минимальными дросселями.
Вот решение вроде бы найдено (не мной, поэтому пока не могу его описать), но не известно как выбрать дроссели (активный выпрямитель подключается к сети через три дроселя), которые как я понимаю играют здесь немаловажную роль!

Сообщение отредактировал slimjack - Dec 28 2006, 14:28

[Lonesome Wolf]

Корректор же ставится после выпрямителя, если мне память не изменяет.

Никто и не спорит ...

А что, выпрямитель имеет многофазный выход? В чем суть вопроса я так и не понял. Какая разница, стоит на входе КМ однофазный выпрямитель или трехфазный?

[Vokchap]

А что, выпрямитель имеет многофазный выход?

С чего Вы взяли?

В чем суть вопроса я так и не понял.

См. начало топика.

Какая разница, стоит на входе КМ однофазный выпрямитель или трехфазный?

Неужели нету разницы?

[Artem-1.6E-19]

Хоть 24 фазы делайте а гармоники будут все равно, только их амплитуды будут разбиты по фазам.

И по времени.

Разве что эти пульсации будут сглажены индуктивностью трансформатора, преобразующего 3 в 6 фаз.
Речь идет о мощности 100 кВт и хотелось бы иметь как можно меньший габарит - обойтись минимальными дросселями.

Это куча головной боли. Если можете, то поставте несколько трансформаторов. Это и проще и надежнее.

Вот решение вроде бы найдено (не мной, поэтому пока не могу его описать), но не известно как выбрать дроссели (активный выпрямитель подключается к сети через три дроселя), которые как я понимаю играют здесь немаловажную роль!

Вам по габаритам, по цене, по помехам, или по чему оптимизировать?

[Lonesome Wolf]

А что, выпрямитель имеет многофазный выход?

С чего Вы взяли?

В чем суть вопроса я так и не понял.

См. начало топика.

Какая разница, стоит на входе КМ однофазный выпрямитель или трехфазный?

Неужели нету разницы?

Дружище, у Вас наверное Новый Год начался. Завидую...

[Vokchap]

Дружище, у Вас наверное Новый Год начался. Завидую...

Дык вроде еще не время. Предлагаете культурно отпразновать? Спасибо, что напомнили! Так что у Вас по-существу вопроса? Поподробнее, если можно.

[slimjack]

Оптимизировать необходимо по габаритам, качеству потребляемой энергии с возможностью ее рекуперации. Деньги не на первом месте.
Делаю систему управления током в обмотке возбуждения двигателя. Индуктивность около 3-5 Гн, ток 100 А с реверсом, т.е. она может запасать внушительное количество энергии и когда надо будеть резко погасить поле, вся эта энергия будет выделяться в звене постоянного тока. Если не принять меры взорвутся кондеры.
Варианты я вижу следующие:
1. Тиристорный реверсивный преобразователь (12 ключей)
Преимущества:
- не нужен кондер
- возможна рекуперация энергии
- дешевле (но еще не известно на много ли дешевле)
Недостатки:
- не современно
- низкое быстродействие
- ужасно загрязняет сеть гармониками
2. Транзисторный преобразователь с релейным алгоритмом управления
Преимущества
- Высококое быстродействие (частота смены состояний до 20 кГц при 300 Гц у тиристорного)
- нечувствителен к параметрам нагрузки и питающей сети (за счет алгоритма управления)
- коэффициент мощности = 0.95 (ну если постараться)
- очень современно
Недостатки
- стоимость
- сложность звена постоянного тока


Таким образом для тиристорного преобразователя необходимо 12 тиристоров + еще не знаю какая обвязка (схемы управления еще не приходилось делать). Для транзисторного нужно 6 ключей (активный выпрямитель), 1 ключ для схемы заряда кондера, 4 ключа на нагрузку=11 ключей + 11 драйверов.
Судя по всему получается вроде, что дешевле строить систему на тиристорах, но что можно придумать на входе для повышения коэффициента мощности я не знаю - буржуи да уже и наши промышленники обращают на это внимание. Поэтому для моего понимания пока доступна схем на транзисторах. Думаю, если делать на Митсубиши или Семикроне должно выйти не очень дорого.

Если есть мнения по поводу эффективности пассивных фильтров на входе тиристорного преобразователя - поделитесь.


И еще. Если взять однофазный ККМ, то с какой фазой его синхронизировать и что будет в других фазах твориться?

И еще. По поводу корректора Vienna Rectifier - как этим чертям удалось разогнать ключи до 500 кГц? Мягкое переключение?

[Lonesome Wolf]

Дружище, у Вас наверное Новый Год начался. Завидую...

Дык вроде еще не время. Предлагаете культурно отпразновать? Спасибо, что напомнили! Так что у Вас по-существу вопроса? Поподробнее, если можно.

Видите-ли "существо вопроса" понятие, э-э-э, растяжимое. Вот, к примеру, существо вопроса для меня прояснилось только, когда автор соизволил наконец дать более или менее развернутую постановку своей задачи. Речь, оказывается идет о двигателях, а не о коррекции мощности в AC/DC преобразователях. Если Вам это было понятно изначально, из

Много видел схем, контроллеров и статей по однофазным корректорам мощности, но ничего по трехфазным не нашел.
Может кто-то что-то знает?

опять же, завидую Вашей проницательности.
А начинать с background-а - увольте...

[Vokchap]

Не совсем понятно, что имеется ввиду под "звеном постоянного тока" и как Вы хотите "резко" вывести 100А из 3-5Гн. Если на первом месте стоят габариты и качество потребляемой энергии, то ТРН отпадает сам собой.

И еще. Если взять однофазный ККМ, то с какой фазой его синхронизировать и что будет в других фазах твориться?

Трехфазная сеть функционирует таким образом, что каждая фаза должна иметь возможность обмена токами с двумя остальными. Поэтому ни с одним, ни с тремя однофазными ККМ, получить трехфазную коррекцию не получится. Другое дело, что есть варианты применения однофазных контроллеров ККМ на каждой фазе по-отдельности, но по-настоящему высоких показателей добиваются только на специальных алгоритмах с "подгоном под параметры" (чаще всего реализуют на ARM).

И еще. По поводу корректора Vienna Rectifier - как этим чертям удалось разогнать ключи до 500 кГц? Мягкое переключение?

Переключение у Вены совсем не "мягкое", форма тока прямоугольная. Здесь используют схемы форсированного включения-выключения транзисторов для снижения динамических потерь, времена - десятки нс. Поднять частоту можно и еще выше, уменьшив при этом массогабариты, ограничением служит то, какой КПД системы Вы посчитаете приемлемым. Какой в данном случае получен КПД я не в курсе, для ориентировки - 50кВт Вена на частоте 50-70кГц позволяет достичь КПД 94-95%.

Видите-ли "существо вопроса" понятие, э-э-э, растяжимое. Вот, к примеру, существо вопроса для меня прояснилось только, когда автор соизволил наконец дать более или менее развернутую постановку своей задачи. Речь, оказывается идет о двигателях, а не о коррекции мощности в AC/DC преобразователях.

Обычно когда говорят о коррекции мощности, то имеют ввиду именно AC-DC преобразователи, других вариантов реализации я не встречал. В зависимости от типа и требований нагрузки, разработчик должен решить уже второй вопрос, использовать прямое подключение, либо через какое-либо промежуточное звено.

[Фрол Кузьмич]

Так просто поговорить, или кому-то правда нужон трёхфазный пефека? с этим просьба в личку из расчёта пара тыш евров за кВт.

[Vokchap]

Так просто поговорить, или кому-то правда нужон трёхфазный пефека? с этим просьба в личку из расчёта пара тыш евров за кВт.

Уверены, что кВт вашего "пефека" достоен запрошенного? По-любому вам несколько этажей вниз.

[Фрол Кузьмич]

Vokchap, для разработки это почти дадом. По моему разумению конешно. Про этажность не понял.

[wim]

Про этажность не понял.

Фрол Кузьмич, это тебя типа отправляют в раздел "ищу работу".

[Фрол Кузьмич]

wim, мне в тот раздел нельзя, а то вдрух найду? (работу, а не клиента на какой-то там пефека) что тогда? всё пропало?

Сообщение отредактировал Фрол Кузьмич - Dec 30 2006, 08:59

[Lonesome Wolf]

Видите-ли "существо вопроса" понятие, э-э-э, растяжимое. Вот, к примеру, существо вопроса для меня прояснилось только, когда автор соизволил наконец дать более или менее развернутую постановку своей задачи. Речь, оказывается идет о двигателях, а не о коррекции мощности в AC/DC преобразователях.

Обычно когда говорят о коррекции мощности, то имеют ввиду именно AC-DC преобразователи, других вариантов реализации я не встречал. В зависимости от типа и требований нагрузки, разработчик должен решить уже второй вопрос, использовать прямое подключение, либо через какое-либо промежуточное звено.

Да вот я тоже не подумал, что для моторов коррекция мощности очень важная задача. Но ведь моторы питаются от трехфазной переменки - особенно мощные! И вообще допускаю, что существуют и другие задачи, где характер нагрузки для переменного тока меняется.

А что, стандартные модули управления моторами не обеспечивают коррекцию КМ? У нас такой стоял на поворотке антенны радиолокатора, тот правда еще и 400 Гц обеспечивал. Мощность киловатт 5 была. Я этим не занимался вплотную, но люди утверждали, что блоки управления для 100 кВт моторов вовсе и не экзотика.

[wim]

Да вот я тоже не подумал, что для моторов коррекция мощности очень важная задача. Но ведь моторы питаются от трехфазной переменки - особенно мощные! И вообще допускаю, что существуют и другие задачи, где характер нагрузки для переменного тока меняется.

А что, стандартные модули управления моторами не обеспечивают коррекцию КМ? У нас такой стоял на поворотке антенны радиолокатора, тот правда еще и 400 Гц обеспечивал. Мощность киловатт 5 была. Я этим не занимался вплотную, но люди утверждали, что блоки управления для 100 кВт моторов вовсе и не экзотика.

Вы какие мощные моторы, питающиеся от трёхфазной переменки, имеете в виду? Если асинхронные, то там коррекция коэффициента мощности осуществляется конденсаторными установками.

[Lonesome Wolf]

Да вот я тоже не подумал, что для моторов коррекция мощности очень важная задача. Но ведь моторы питаются от трехфазной переменки - особенно мощные! И вообще допускаю, что существуют и другие задачи, где характер нагрузки для переменного тока меняется.

А что, стандартные модули управления моторами не обеспечивают коррекцию КМ? У нас такой стоял на поворотке антенны радиолокатора, тот правда еще и 400 Гц обеспечивал. Мощность киловатт 5 была. Я этим не занимался вплотную, но люди утверждали, что блоки управления для 100 кВт моторов вовсе и не экзотика.

Вы какие мощные моторы, питающиеся от трёхфазной переменки, имеете в виду? Если асинхронные, то там коррекция коэффициента мощности осуществляется конденсаторными установками.

Синхронные.

[Фрол Кузьмич]

Если асинхронные, то там коррекция коэффициента мощности осуществляется конденсаторными установками.

Все эти реактивные компенсаторы помогают только от сдвига фазы тока. Т.е. например, если моторы подключаются прямо к сети. Если же мотор работает от "частотника", то нагрузкой сети является не мотор, а именно частотник, а это совсем другое. Если в нём нету пефека, то он довольно сильно искажает форму потребляемого от сети тока, а упомянутые компенсаторы от этого что мёртвому припарка, и даже хуже. При этом фазу тока (точнее его первой гармоники) частотник может и не сдвигать, а значит привычный энергетикам измеритель кос фи покажет замечательно красивую цыфирь. А реальный коэф. мощности при этом будет так себе, об чём иной "энергетик" может и не догадываться, а потом шожтакое, какжежтак...

[slimjack]

Видите-ли "существо вопроса" понятие, э-э-э, растяжимое. Вот, к примеру, существо вопроса для меня прояснилось только, когда автор соизволил наконец дать более или менее развернутую постановку своей задачи. Речь, оказывается идет о двигателях, а не о коррекции мощности в AC/DC преобразователях.

А какая разница двигатель это или нет - управлять надо током в обмотке возбуждения - т.е. индуктивная нагрузка. Если использовать транзисторы, то нужно звено постоянного тока - AC/DC преобразователь, который какможно меньше бы засорял сеть и, желательно, имел возможность рекуперации энергии в сеть!

Затушить ток в индуктивности можно либо закоротив ее,тогда энергия выделится в обмотке за счет активного сопротивления (но это будет долго), либо закрыв ключи (в случае транзи сторного преобразователя), тогда через обратные диоды энергия будет перетекать в конденсаторы повышая на них напряжение (это будет происходить гораздо быстрее). Если конденсаторы выбрать достаточно большой емкости и на большое напряжение, то они смогут полностью принять энергию с индуктивности. Но при L=1-3 Гн и токе 100 А понадобиться батарея емкостью 25-70 тыс. мкФ 900 В - нереально дорого. Поэтому необходимо излишки энергии куда-то девать - сбрасывать на резисторы (но это не экономично) или отдавать в сеть.

[Degtyarev]

Полистал Ирбисовскую книженцию . Ни хрена конкретного ненашёл, но много ссылок на этого автора
:http://www.ivobarbi.com/artigos.php

[Vokchap]

http://www.ivobarbi.com/artigos.php

Хорошая ссылка, спасибо.