ККМ при питании от трех фаз Опции

[Alex-lab]

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?

[Plain]

https://www.pes-publications.ee.ethz.ch/upl...sent_310512.pdf

[Alex-lab]

https://www.pes-publications.ee.ethz.ch/upl...sent_310512.pdf

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?

[khach]

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

[Alex-lab]

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.

[kochkuroff]

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.

[halfdoom]

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.

[alekssan]

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.

[Alex-lab]

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?

[somebody111]

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

Сообщение отредактировал somebody111 - Sep 23 2018, 05:31

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Alex-lab]

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.

[somebody111]

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?)


Сообщение отредактировал somebody111 - Sep 23 2018, 06:29

[Alex-lab]

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.

[somebody111]

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)

Сообщение отредактировал somebody111 - Sep 23 2018, 08:34

[MikeSchir]

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.