|
Корректор коэффициета мощности (PFC) |
|
|
|
Aug 6 2008, 12:37
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 174
Регистрация: 8-12-06
Из: Волгоград
Пользователь №: 23 286

|
В литературе говорится: "Если энергопотребление какого-либо устройства характеризуется нулевым коэффициентом мощности, то это может иметь серьёзные последствия для поставщика электроэнерги. Потребляемая активная мощность равна нулю, но поступающий от источника питанияток всё же равен величине тока, текущего в устройстве." Стало быть, ККМ в первую очередь важен для Горэлектросетей, они пострадают, а потребитель будет в выигрыше
--------------------
"Батарейки в комплект не входят" :P
|
|
|
|
|
Aug 6 2008, 13:41
|

Профессионал
    
Группа: Админы
Сообщений: 1 884
Регистрация: 15-07-06
Из: Новосибирск, Россия
Пользователь №: 18 835

|
Цитата(Herz @ Aug 6 2008, 14:58)  Государства, богатые энергоресурсами, могут "не заморачиваться"...  Экономический мотив безусловно есть, однако в основном тут рассматриваются вопросы совместной работы массы потребителей от одной энергосистемы. Каждый потребитель должен "уважать" соседей, дабы не стать причиной неустойчивой работы устройства, сбоя и т.д. Это фазное напряжение и его спектр, которое наблюдается у меня на рабочем месте, как пример места, где никто никого "не уважает". Сеть подведена от 5 мегаваттной подстанции. Искажена потребителями, на входе которых стоят тиристорные регуляторы.
Это форма тока, которая сформирована киловаттным корректором на основе sepic преобразователя, запитанного от вышеприведённой сети. Коэф.мощности 0.99, нелинейные искажения 4.3%. Видно, что третья и пятая гармоники в токе "пришли" от уже искаженного напряжения и остались примено такими же, высшие значительно ослаблены. На чистой сети в данном случае можно было бы получить нелинейные искажения тока менее 2%.
Попадает под требования европейского IEC 1000-3-2, международного IEEE 519 и Российского ГОСТ 13109-97 стандартов.
|
|
|
|
|
Aug 6 2008, 14:07
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Цитата(Vokchap @ Aug 6 2008, 15:41)  Экономический мотив безусловно есть, однако в основном тут рассматриваются вопросы совместной работы массы потребителей от одной энергосистемы. Каждый потребитель должен "уважать" соседей, дабы не стать причиной неустойчивой работы устройства, сбоя и т.д. Тем не менее, к PFC это не имеет прямого отношения. Цитата На чистой сети в данном случае можно было бы получить нелинейные искажения тока менее 2%. Здесь дело не в нелинейных искажениях, собственно, а минимизации реактивной составляющей энергии. С этой целью корректор должен максимально приблизить форму потребляемого тока к форме питающего напряжения (в идеале, это, конечно, должна быть синусоида) и уменьшить, насколько возможно, фазовый сдвиг между ними.
|
|
|
|
|
Aug 6 2008, 14:27
|

Профессионал
    
Группа: Админы
Сообщений: 1 884
Регистрация: 15-07-06
Из: Новосибирск, Россия
Пользователь №: 18 835

|
Цитата(Herz @ Aug 6 2008, 17:07)  Тем не менее, к PFC это не имеет прямого отношения.
Здесь дело не в нелинейных искажениях, собственно, а минимизации реактивной составляющей энергии. С этой целью корректор должен максимально приблизить форму потребляемого тока к форме питающего напряжения (в идеале, это, конечно, должна быть синусоида) и уменьшить, насколько возможно, фазовый сдвиг между ними. У меня простой вопрос к Вам: нелинейные искажения тока и коэффициент потребляемой мощности взаимосвязанные параметры?
|
|
|
|
|
Aug 6 2008, 14:30
|

Гуру
     
Группа: Banned
Сообщений: 2 754
Регистрация: 5-06-05
Из: Zurich
Пользователь №: 5 744

|
Цитата(Vokchap @ Aug 6 2008, 16:41)  Экономический мотив безусловно есть, однако в основном тут рассматриваются вопросы совместной работы массы потребителей от одной энергосистемы. Каждый потребитель должен "уважать" соседей, дабы не стать причиной неустойчивой работы устройства, сбоя и т.д. Это фазное напряжение и его спектр, которое наблюдается у меня на рабочем месте, как пример места, где никто никого "не уважает". Сеть подведена от 5 мегаваттной подстанции. Искажена потребителями, на входе которых стоят тиристорные регуляторы.
Это форма тока, которая сформирована киловаттным корректором на основе sepic преобразователя, запитанного от вышеприведённой сети. Коэф.мощности 0.99, нелинейные искажения 4.3%. Видно, что третья и пятая гармоники в токе "пришли" от уже искаженного напряжения и остались примено такими же, высшие значительно ослаблены. На чистой сети в данном случае можно было бы получить нелинейные искажения тока менее 2%.
Попадает под требования европейского IEC 1000-3-2, международного IEEE 519 и Российского ГОСТ 13109-97 стандартов. c чем вас и поздравляю...исправляйтесь, картинки интересные... видимо промрайон как говаривал evgeny_ch ...много манагеров..рыжего на вас нет...
|
|
|
|
|
Aug 6 2008, 14:44
|

Профессионал
    
Группа: Админы
Сообщений: 1 884
Регистрация: 15-07-06
Из: Новосибирск, Россия
Пользователь №: 18 835

|
Цитата(proxi @ Aug 6 2008, 17:40)  синусоиду бы по чище а так ничего...  Над этим работаю. Цитата видимо промрайон как говаривал evgeny_ch ...много манагеров..рыжего на вас нет... Веселый Вы человек однако...
|
|
|
|
|
Aug 6 2008, 16:04
|

Профессионал
    
Группа: Админы
Сообщений: 1 884
Регистрация: 15-07-06
Из: Новосибирск, Россия
Пользователь №: 18 835

|
Цитата(rezident @ Aug 6 2008, 17:48)  Судя по графикам, на красном удалось существенно уменьшить только 7 гармонику. Соседние практически не изменились, а 3-я и 11-я даже выросли! Видимо Вы не поняли сути. Вы наверное хотели, чтобы я 1кВт устройством "выпрямил" 5МВт подстанцию?  Сеть у меня на столе изначально является искаженной, управление корректором в данном случае построено по принципу повторения током напряжения. Т.е. гармоники напряжения переданы на ток, что определённым образом характерезует устройство. Тем не менее, высшие из гармоник в токе в процентном соотношении большей частью ослаблены (в 3-5 раз это много или мало?), что тоже есть гуд. Суть в том, чтобы 5 МВт подстанцию исказить, как изображено, нужно сильно постараться и сделать это резко нелинейными потребителями. Назвать их КМ и КНИ я сходу не рискну. Но если бы они были хотя бы "выше среднего", гармоники на напряжении выше пятой тут ушли бы за 80дБ вниз. Если каждое мощное устройство обеспечит менее 3-5% КНИ, будет возможность иметь КМ более 0.999 в системе любой мощности..
|
|
|
|
|
Aug 6 2008, 17:15
|

Профессионал
    
Группа: Админы
Сообщений: 1 884
Регистрация: 15-07-06
Из: Новосибирск, Россия
Пользователь №: 18 835

|
Цитата(Herz @ Aug 6 2008, 19:55)  А у меня к Вам простой ответ: напрямую - нет. Зависимость интересует? Цитата(Herz @ Aug 6 2008, 19:55)  Это заблуждение. Снизить КНИ (улучшить спектральный состав сети) можно и фильтром. Нот в совершенно "чистую" сеть включите потребителем конденсатор и Вы никогда не получите КМ более... , хоть на КНИ это никак не повлияет. Вы очень категоричны. Снизить КНИ можно и пассивным фильтром, только вопрос в каких пределах и в каких габаритах? Условно активный PFC это и есть фильтр, ИМХО наиболее приспособленный для решения подобных задач в высоком диапазоне мощностей. А включать в "совершенно чистую" сеть конденсатор как потребителя это не есть акт коррекции коэффициента мощности, соответственно нормального КМ мы не получим. Тут я с Вами совершенно согласен. Цитата(Herz @ Aug 6 2008, 19:55)  И сравнивать к-во гармоник в потребляемом токе с к-вом гармоник в фазном напряжении и говорить, что "сеть стала чище" некорректно как-то...  Согласен с Вами ну на все 100%. Покажите место, где я утверждал обратное.
|
|
|
|
|
Aug 6 2008, 19:27
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Цитата(Vokchap @ Aug 6 2008, 19:15)  Вы очень категоричны. Поверьте, совсем не из вредности. Цитата Снизить КНИ можно и пассивным фильтром, только вопрос в каких пределах и в каких габаритах? Условно активный PFC это и есть фильтр, ИМХО наиболее приспособленный для решения подобных задач в высоком диапазоне мощностей. М-м-м-м... Всё таки не могу согласиться. Разве что очень условно. Видите ли, фильтр, пассивный или активный, предназначен действительно для потребителя, так сказать. Он "исправляет" сеть, делает её более "правильной" для нагрузки. В то время как корректор - для сети в целом. Он делает потребителя "правильным" по отношению к сети. Цитата А включать в "совершенно чистую" сеть конденсатор как потребителя это не есть акт коррекции коэффициента мощности, соответственно нормального КМ мы не получим. Тут я с Вами совершенно согласен. Вы не совсем правильно меня поняли. Я не предлагал включать в сеть конденсатор для какой-бы то ни было коррекции. Лишь как иллюстрацию того, что реактивная нагрузка может, не изменяя КНИ (поскольку является линейной), влиять на косинус фи и, следовательно, на коэффициент мощности. Простой пример - двигатель, имеющий косинус фи, далёкий от единицы. Особенно 3-фазник, включенный дедовским способом в однофазную сеть.
|
|
|
|
|
Aug 7 2008, 09:09
|

Профессионал
    
Группа: Админы
Сообщений: 1 884
Регистрация: 15-07-06
Из: Новосибирск, Россия
Пользователь №: 18 835

|
Цитата(Herz @ Aug 6 2008, 22:27)  М-м-м-м... Всё таки не могу согласиться. Разве что очень условно. Видите ли, фильтр, пассивный или активный, предназначен действительно для потребителя, так сказать. Он "исправляет" сеть, делает её более "правильной" для нагрузки. Поясните, что значит "фильтр исправляет сеть и делает ее (сеть) более правильной для нагрузки"? Думаю, Вы о чём-то другом хотели сказать, не имеющем отношение к PFC. Любые фильтры, используемые для повышения КМ, работают как буферные накопители, частично или полностью компенсирующие нелинейность или реактивность нагрузки. Т.е. это элемент корректирующего воздействия именно на потребителя и никак не на сеть. То, о чем Вы говорите есть защита потребителя от паразитных процессов в сети и к обсуждаемому вопросу отношения не имеет. Цитата(Herz @ Aug 6 2008, 22:27)  ... В то время как корректор - для сети в целом. Здесь Вы тоже некорректно говорите. Мы здесь говорим о корректорах, работающих на потребителя, а не на сеть. Те, которые корректируют сеть - на порядки более сложные и мощные устройства и здесь не обсуждаются. Цитата(Herz @ Aug 6 2008, 22:27)  Вы не совсем правильно меня поняли. Я не предлагал включать в сеть конденсатор для какой-бы то ни было коррекции. Лишь как иллюстрацию того, что реактивная нагрузка может, не изменяя КНИ (поскольку является линейной), влиять на косинус фи и, следовательно, на коэффициент мощности. Думаю, это Вы меня не до конца поняли. Я пытаюсь Вам "намекнуть", что коэффициент потребляемой мощности явно зависит не только от сдвига фаз между первыми гармониками тока и напряжения, но и от внесенных нелинейных искажений тоже. Причем первое корректируется с помощью активного PFC гораздо проще и менее затратнее, чем второе. {power factor}={displacement factor}*{distortion factor}Не стоит усугублять. Не стесняйтесь заглянуть в учебник или спросить, если что-то не очевидно.
|
|
|
|
|
Aug 7 2008, 10:41
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Цитата(Vokchap @ Aug 7 2008, 11:09)  Поясните, что значит "фильтр исправляет сеть и делает ее (сеть) более правильной для нагрузки"? Думаю, Вы о чём-то другом хотели сказать, не имеющем отношение к PFC. Любые фильтры, используемые для повышения КМ, работают как буферные накопители, частично или полностью компенсирующие нелинейность или реактивность нагрузки. Т.е. это элемент корректирующего воздействия именно на потребителя и никак не на сеть. То, о чем Вы говорите есть защита потребителя от паразитных процессов в сети и к обсуждаемому вопросу отношения не имеет. Здесь я с Вами совершенно согласен. Фильтр, блокирующий высшие гармоники и импульсные помехи, уменьшает КНИ и работает на потребителя, но к обсуждаемому вопросу действительно отношения не имеет. Цитата Здесь Вы тоже некорректно говорите. Мы здесь говорим о корректорах, работающих на потребителя, а не на сеть. Те, которые корректируют сеть - на порядки более сложные и мощные устройства и здесь не обсуждаются. А вот это не совсем так. Что значит "корректируют сеть"? Мы не о "коррекции сети" говорим, а о коррекции нагрузки. И в этом смысле КМ работает отнюдь не "на потребителя", а именно "на сеть". Потребителю, грубо говоря, всё равно, какой у него косинус фи и как он портит сеть своими тиристорными регуляторами. Потому что он за это не платит. (Большие потребители, имеющие счётчики и реактивной энергии - не в счёт). Цитата Думаю, это Вы меня не до конца поняли. Я пытаюсь Вам "намекнуть", что коэффициент потребляемой мощности явно зависит не только от сдвига фаз между первыми гармониками тока и напряжения, но и от внесенных нелинейных искажений тоже. Причем первое корректируется с помощью активного PFC гораздо проще и менее затратнее, чем второе.
{power factor}={displacement factor}*{distortion factor}
Не стоит усугублять. Не стесняйтесь заглянуть в учебник или спросить, если что-то не очевидно. С этим как раз и не собираюсь спорить. У нас, похоже, расхождение в понимании, "для чего всё это нужно"... Спасибо, постараюсь не стесняться...
|
|
|
|
|
Aug 7 2008, 11:05
|

Профессионал
    
Группа: Админы
Сообщений: 1 884
Регистрация: 15-07-06
Из: Новосибирск, Россия
Пользователь №: 18 835

|
Цитата(Herz @ Aug 7 2008, 13:41)  А вот это не совсем так. Что значит "корректируют сеть"? Мы не о "коррекции сети" говорим, а о коррекции нагрузки. И в этом смысле КМ работает отнюдь не "на потребителя", а именно "на сеть". Непонимание исходит от того, что русский язык - самый могучий язык в мире. Лично я (и не только) привык считать, что можно работать на что-то и для чего-то. Так вот в контексте применения PFC это работа на потребителя и для энергосети. Источник искажений в сети есть потребитель, поэтому по логике склонен считать, что PFC призван устранять проблему в месте её возникновения ( потребитель), а не в местах её распространения ( сеть). Все просто имхо, как 2х2. Спорить не будем, думаю друг-друга поняли. p.s. Вспомнил старую тему про трансформаторы тока. Воистину "история повторяется".
|
|
|
|
Guest_orthodox_*
|
Aug 7 2008, 14:43
|
Guests

|
Вот. А теперь, когда все прояснилось, можно бы о радиопомехах в сеть поговорить, и о том, какими мерами в ККМ их можно снизить. Допустим, делал я источники без ККМ - все просто, через трансформатор синфазная помеха при правильном экране прекрасно ослабляется, дроссель между питающими электролитами дифференциальную ослабляет - все просто и проходит по помехам.
А тут - импульсный потребитель сразу после относительно малого конденсатора... Причем в выпускаемых серийно изделиях фокусов типа потребляющих непрерывный ток схем нечасто увидишь (вышеупомянутый сепик, кажется, умеет потреблять с меньшими помехами? не помню... чук, вроде умеет... но неудобный...)
И как это все решается? Когда-никогда сетрификация ж всех коснется. А там уровень допустимого напряжения радиопомех в сеть не слишком от мощности зависит... Будь хоть 100 вт, хоть 3 квт - не в 30 раз разница...
Есть у кого информация для размышлений?
|
|
|
|
Guest_orthodox_*
|
Aug 8 2008, 17:55
|
Guests

|
Спасибо, основательная статья. Подробно все. Ну вот, 600 вт они как-то впихнули в зазор по EMI... Учитывая каждую мелочь, за что им респект - не всегда удается так все перемерить, как в статье... А на большей мощность и индуктивность будет меньше, и раскачка тока больше... И снова в бой...
|
|
|
|
|
Aug 9 2008, 23:09
|
Участник

Группа: Новичок
Сообщений: 23
Регистрация: 5-12-07
Пользователь №: 33 015

|
IMHO пока решение проблемы коррекции в глобальном смысле похожа на бардак эпохи дикого капитализма  Cо временем разумность должна взять верх, и к примеру в каждой квартире должен быть корректор на 2 кВт, надежный, долговечный. Позже вместо них - один очень мощный корректор на подстанции. Это ведь лучше, и дешевле должно быть в будущем, чем пихать корректор в каждый телевизор, энергосберегающую лампочку, зарядник к сотовому, электрическую зубную щетку....... Пока что энергетикам выгоднее ничего не делать, заставляя потребителей покупать технику с худшими КПД, надежностью, но более дорогую. P. S. В моем блоке питания ноутбука сгорел PFC. Я его отключил к чертям собачьим, подключив выпрямитель на сглаживающий электролит. Адаптер стал заметно (на ощупь) меньше греться, т. к. КПД увеличился. А раз меньше греется то и надежнее будет работать.
|
|
|
|
Guest_orthodox_*
|
Aug 10 2008, 20:35
|
Guests

|
Цитата(Kobrinas @ Aug 10 2008, 01:09)  IMHO пока решение проблемы коррекции в глобальном смысле похожа на бардак эпохи дикого капитализма  Задачки для инженера зато интересные.... Цитата Cо временем разумность должна взять верх, и к примеру в каждой квартире должен быть корректор на 2 кВт, надежный, долговечный. Вот об нем и думалось как раз... Цитата Пока что энергетикам выгоднее ничего не делать, заставляя потребителей покупать технику с худшими КПД, надежностью, но более дорогую. Ну и работы больше, безработицы у нас не будет. Казалось бы. Но отчего-то все же хочется , чтобы было более логично.... Собственно, если уж PFC пришлось встроить, то много чего в остальной части улучшается... То есть в целом как бы не сильно потребитель нагружается расходами. Я как-то пробовал анализировать (на те же 600 вт, кстати, и широкий диапазон питания 3:1) - чуть ли не выгоднее получается с PFC, если не выбирать особо дорогих контроллеров. Ну это все еще полировать надо... А прежде все же как-то устаканить вопрос с помехами. Чтобы не шаманствовать каждый раз, а получать при соответствующем старании и аккуратности с хорошим запасом...
|
|
|
|
|
Aug 11 2008, 12:39
|

Профессионал
    
Группа: Админы
Сообщений: 1 884
Регистрация: 15-07-06
Из: Новосибирск, Россия
Пользователь №: 18 835

|
У меня дома сеть достаточно паршивенькая, вдобавок к трансформаторной будке подключили еще два крана на стройке неподалёку. Короче, в определённые моменты свет начинает ощутимо моргать (иногда по несколько секунд). На столе две машины, на одной БП 400Вт FSP без корректора (соответственно входной диапазон что-то 200-240В), на второй БП Zalman ZM400B-APS полнодиапазонный с корректором, входное 100-240. В общем в айдл состоянии с такой сетью в такие моменты комп под FSP сразу идет в осадок, мониторы тоже отключаются, под Залманом машина всегда работает, никогда никаких проблем не было. Вообще интегрально качество работы БП за время эксплуатации можно понять по состоянию поверхности жёстких дисков.  Чтобы успеть сделать бэкап если требуется и заняться оживлением блока. Ну да ладно. Резюме такое: в некоторых случаях можно и УПС не иметь, корректор подмогнёт в трудный момент. p.s. УПС я всё же себе поставил.
|
|
|
|
|
Aug 11 2008, 18:01
|
Участник

Группа: Новичок
Сообщений: 23
Регистрация: 5-12-07
Пользователь №: 33 015

|
maximiz, безусловно в моем блоке с отключенным PFC уже нет возможности работать начиная с 100 В (в реальности с 90 работал). Но не менее капризны БП настольных компов, где PFC нет, и многой другой техники. У меня телевизор Samsung меньше чем от 190В не включается. Если сеть плохая то нужно поставить один мощный прибор для ее исправления, к примеру on-line UPS.
|
|
|
|
Guest_orthodox_*
|
Aug 11 2008, 18:17
|
Guests

|
Цитата(maximiz @ Aug 11 2008, 17:14)  Если в АККМ заменить ёмкость на аккумулятор, то получится аццкий по КПД бесперебойник  Угу, где-то на 96V (12*8) аккумуляторов и stepdoun в качестве ккм. Потом преобразователь - дешево и сердито.
|
|
|
|
|
Aug 11 2008, 20:02
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 775
Регистрация: 11-05-05
Пользователь №: 4 913

|
Цитата(Vokchap @ Aug 7 2008, 15:05)  Непонимание исходит от того, что русский язык - самый могучий язык в мире. Лично я (и не только) привык считать, что можно работать на что-то и для чего-то. Так вот в контексте применения PFC это работа на потребителя и для энергосети. Источник искажений в сети есть потребитель, поэтому по логике склонен считать, что PFC призван устранять проблему в месте её возникновения ( потребитель), а не в местах её распространения ( сеть). Все просто имхо, как 2х2. Спорить не будем, думаю друг-друга поняли. Коллеги, в обсуждении вы смешали два прибора - собственно фазовый корректор мощности и кондиционер сети. Первый работает на сеть, а второй на нагрузку. А вот кондиционер электросети имеющий на входе фазовый корректор - улучшает и сеть и нагрузку.
|
|
|
|
Guest_orthodox_*
|
Aug 13 2008, 07:23
|
Guests

|
Да собственно как разделишь... Обычно массово применяются самые простенькие, там все в одном флаконе... ключ -дроссель -диод ...
А про пассивные емкостные или же дроссельные тут разговора почти и не было...
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|