Имеем следующую схему
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Это входная силовая схема преобразователей частоты FRA MITSUBISHI от 45кВт и выше.
На входе при номинальных режимах три фазы 380В. Значит на выходе выпрямителя 540VDC.
Поэтому конденсаторы включены последовательно. Но вот на шину одного из конденсаторов установлен датчик тока.
На схемке он обозначен Тр1.
Сам датчик я думаю аналогичен ЛЕМам, т.е. магнитопровод/датчик холла/обмотка. Не уверен только меряет ли он отрицательную полуволну.

Вопрос зачем здесь установлен датчик? Зачем здесь измерять ток?
Мои догадки может так определяют режим КЗ в нагрузке. Но пока не пойму как.

ЗЫ:
А на первый взгляд напрашивается измерение пускового тока при включении в сеть, но этот ток ограничен резистором R1.
Зачем его мерять?

Ток заряда - разряда конденсаторов? И не при включении, а в каждом периоде сетевого напряжения. Для 3-х фаз это 300гц. А кз нагрузки так не определить, надо датчик в плюсовом или минусовом проводе.

Будет измеряться Ток заряда - разряда конденсаторов в общем согласен, но для чего это нужно?

Теоретически ток должен быть переменный без постоянной составляющей, за исключением токов утечки а это оценочно десятки миллиампер.
Если ток будет все время положительный то кондер будет постоянно заряжаться до бесконечности.
Если ток будет все время отрицательным но кондер разрядится до ноля и пойдет на перезаряд отрицательной полярности.

Но ведь выпрямитель сам по себе источник напряжения и защищаться от перенапряжения на кондере такими замерами не убедительно.
Для контроля напряжения звена постоянного тока есть отдельный датчик напряжения( резисторный делитель).

Вопросы:
При КЗ нагрузки какого вида будет сигнал с датчика тока? Думается при этом будет мощный и длительный импульс разрядного тока т.к. вся энергия конденсатора должна быть сброшена на КЗ или само КЗ надо ликвидировать (отключить нагрузку).
Кстати нагрузкой служит транзисторный инвертер и далее асинхронный двигатель.
Может еще какие варианты?

Может он нужен для определения износа конденсаторов, и измерения тока утечки, или снижения емкости конденсаторов.

Дело в том что токи утечки десятки миллиампер не более.
А номинал этого датчика тока немного меньше выходных датчиков тока.

Так например для шкафа на 280квт датчики тока на выходе инвертера на 647А а датчик в цепи конденсатора 400А.
Измерять токи утечки точно нельзя.

Снижение ёмкости конденсаторов этим датчиком определить можно. Возможно он для этого. При кз ток в нагрузку может потечь и не из конденсаторов. При максимальном напряжении полуволны в сети ток потечёт из выпрямительного моста и в кз и конденсаторы. Ток через конденсаторы импульсный, они заряжаются в момент когда напряжение любой полуволны больше напряжения на конденсаторе, остальное время ток течет из конденсатора.

Возможно этот датчик совместно с реле и R1 используется для ограничения зарядного тока кондеров.
По измеренной величине тока решается, когда можно релюхой закорачивать токограничительный резистор R1

У жапанцев напряжение сети отличается от европейского, след. возможны разные варианты
включения емкостного делителя и нагрузки, напр. в качестве ср. точки или "исскуственной земли".
Ваша схема неполная, так?

Хм, хорошее схеммное решение, конечно, это один из способов контроля тока двигателя. Оригинально.

Напряжение там не переключается. Для всего мира одинаковые инверторы с диапазоном входного напряжения 380-480в.



По этому датчику можно определить ток заряда-разряда конденсаторов. Каким образом можно контролировать ток двигателя по этому датчику?

Название у инверторов для всего мира есть? Mitsubishi FR-A700?
Если схема полная, то ничего другого, как измерение тока через конденсаторы она не может.
Заряд, разряд. Ток рекуперации.

А раззе процесс тот одинаковый, если нет цепи на двигатель и если она есть и нагрузка, скажем, влупанула скачком? Просто встаньте осциллографом на вторичку этого датчика и понаблюдайте.

Кстати, я просто хотел, чтобы вы поэкспериментировали. Привод-то готовый, чай, рядом лежит? А мне ещё собирать.. А результаты выложили сюда.

схема в данной части полная. С серединой кондеров точно больше ни чего не соединяется.



думаю для ограничения пускового тока тоже не используется.
Реле всегда срабатывает с одной выдержкой около 5 секунд.
При подаче напряжения нагрузка для звена постоянного тока отсутствует. И думаю здесь достаточно реле времени. Да и для контроля напряжения есть датчик напряжения звена постоянного тока.


допустим емкость С1 упала в два раза. Следует ожидать уменьшения амплитуды тока конкретно через С1 и Тр1. При этом вторая ветвь кондеров примет на себя больший ток. Пульсации тока кондеров в основном с частотой 300Гц.



Если вы видели привода то там настолько все подогнано и разъемчики такие что просто в них не влезь. А одно неверное движение и можно мощных ижбт нажечь ведро больно они дорогие.
Думаю проще собрать аналогичную схему на низкое напряжение к примеру вольт 40 и поэксперементировать с кз хх и рабочим режимом. Как руки дойдут думаю не позднее следущей недели проведу опыты. И токи/напряжения запишу.

Но вот еще мысль. При 3входных фазах получим пульсации 300Гц с определенной амплитудой.
Ну а если убрать одну фазу. Частота пульсаций будет 100Гц и амплитуда увеличится.
Можно контролировать обрыв фазы питания.

Для ограничения тока при включении используется только датчик напряжения на конденсаторах, доросло - включаем. Ток в этот момент не контролируется.

Конденсаторы в мощных инверторах имеют заранее ограниченный срок службы и требуют замены через некоторое время. Про это должно быть сказано в руководстве по ТО.

Собирать такую схему смысла нет, достаточно посмотреть в какой-нибудь книжке график тока в конденсаторах после выпрямителя. Конденсатор заряжается только короткое время во время пика полуволны, остальное время разряжается.

У меня есть под рукой Mitsubishi FR-A500 на 15kW но в нём нет такого датчика.

Поддерживаю, это логично , если не закоротить R1 то это дополнительные потери в рабочем режиме.

Про замену конденсаторов было есть написано только в руководстве у мицубиши. АББ (технари) об этом говорят при личных беседах в руководствах об этом не пишут и менеджеры смотрят на тебя как на дурака при таких разговорах. Остальные вообще нагла заявляют что ничего менять не надо преобразователи вечные.
Наши руководители понаслушались этого писдежа и теперь даже не принимают ни каких технических причин отказов для них есть только человеческий фактор и административные рычаги.

Графики тока в конденсаторе я в свое время разжевывал досканально, а просматривал сотни раз (книжки) там все ясно, но переходный процесс при кз не видел. Тут (в форуме) люди заявляют что токи конденсатора при кз будут одного порядка с током выпрямителя. Так я считаю ток конденсатора должен быть на порядок больше тока выпрямителя при кз на нагрузке (R6). Сбственно поэтому желаю собрать опытную схему.

При работе измерить сигнал с датчика тока проблематично. Слишком уж сильные помехи среди этой шерсти еле угадываются контуры сигнала.

Про этот датчик я писал что он ставится в приводах от 45кВт и выше. В преобразователе 90кВт датчик уже точно есть.

И собственно по конец почему начат топик. Шкаф на 280кВт переодически отключается по защите "Замыкание выходных силовых цепей на землю".
Кабель/двигатель/барно/переходная коробка проверены все ок. Изоляция кабеля с двигателем мегером более 10МОМ.
Позицию перевели на прямой пуск полмесяца отработала без замечаний следовательно причина в преобразователе.
в эксплуатации он уже 8 лет. Вот теперь вычисляю как преобразователь определяет кз на землю. До дилера далеко (хоть им запрос и отправили) да и гарантийный срок давно вышел.

http://www.buildingtechnologies.siemens.co...040_SED2_en.pdf
Снижение гармоник тока, как рекламирует Сименс.

Это работает откат, полученный руководителем при покупке привода. Он уж точно не технической природы.

 


Максимальный ток не превысит указанного в ДШ, потому что он плавно переходит в аварийный обрыв вывода. 

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
ЗЫ:Это из Эпкоса http://www.epcos.com/inf/20/30/db/aec_07/B43560__B43580.pdf

Датчик стоИт именно для оценки тока через конденсатор и далее ->тепловой режим ->ресурс. Может быть и рекуперативный ток как-то считаеццо, но это зверская наука, я пока не умею  



Как там дела с отраженкой? Запросто может пробивать восстановимым пробоем, причем известно куда: на землю  Боролся кто-то с отраженкой?

Кз оно заведомо много короче одного периода в сети. При кз ток в это самое кз потечет либо из конденсаторов либо из моста, в зависимости от того где напряжение окажется больше. Токи могут оказаться и одного порядка и разными на порядки, и неизвестно ток откуда будет больше. Зависит от фазы в розетке и момента в который случится кз. Ток через мост может оказаться больше тока кз потому что кроме кз мост еще и конденсатор заряжать должен. При таких токах все будет очень сильно зависеть от сопротивления и индуктивностей проводов, от параметров моста и конденсаторов при таких токах. Так что не знаю что ты хочешь получить собирая схему. Для определения кз нужен датчик в плюсовом проводе между конденсаторами и транзисторами.

Кстати, о кз. Транзисторы бывает горят при кз. Но происходит это не из-за превышения максимального тока, это они вынесут, а из-за выброса напряжения при размыкании огромного тока кз. Там могут появиться и киловольты, в зависимости от индуктивности монтажа.

В модулях это учтено мягким выключением. В любых IPM. В самодельных драйверах тоже должно быть что-то .

Есть более дешёвые способы определения обрыва.


А что именно написано про замену?



Изляцию мегометром обычным Вы проверите, конечно, но не факт что она исправна! Фронты переключения транзисторов значительно короче фронта нарастания напряжения у мегометра - в 1000и раз, наверное. Ошибку могут давать драйверы управления силовыми ключами, раз КЗ в нагрузке. Они отслеживают напряжение насыщения транзистора в каждом цикле включения.

А датчик тока, мне кажется нужен для определения ресурса работы конденсаторной батареии. Если меряем ток заряда, разряда конденсаторов, а больше этим датчиком мерять не чего, зная частоту пульсаций можно спрогнозировать ресурс работы батареи в зависимости от нагрузки реальной.

Датчик тока (размах колебаний) покажет величину нагрузки. Если лень считать, то можно промоделировать. Индуктивности только добавить.

Ниасилил. Величину тока нагрузки? Дык он, датчик, избыточный получается, потому что ток нагрузки уже меряется по выходу. 

Короткое замыкание до нагрузки - тоже нагрузка выпрямителя.

Было бы абсолютно логично, если бы выпрямитель был управляемым. А так - еще одна из   функций, явно не главная.
NicSm: никогда не видел мицубиши 45 и выше. На каких конденсаторах там построено звено (тип, номинал и кол-во) для обоих случаев?

Управляется немного резистором и реле. Вы же и писали про максимально допустимые пульсации тока.
Никогда не видели взрыва конденсатора с расформированным двойным слоем?

Вроде указывали, что т. о. можно узнать состояние питающей сети.
Отследить обрыв фазы сети, например.
Эта цепь может использоваться в тупокрутить приводах для коррекции коэф. мощности.
А гляньте рисунок, ничего не напоминает?
Формулки, для пояснения.

Точно!!! Плюс пицот! Где тама пиво... вот оно
Теперь все сходится.
1. Датчик выполняет жизненно важную задачу раннего предупреждения пропадания фазы. Причем нам эта фаза до фени, поскольку цель - защитить конденсаторный блок от повышенных пульсаций. Почему именно с 45 квт- обходятся минимальным количеством электролитов, следовательно, запас по току пульсаций у них худенький. Вводить защиту по мгновенному значению минимального напряжения на DC звене - это геморрой. Успел убедиться сам в том, что оно не помогает, а мешает работать. Реально помогает только защита по среднему значению напряжения, а она пока сработает - конденсаторы уже умрут.
2. + Все остальные описанные ранее функции и более полное описание модели.

evgeny_ch: респект и уважуха!

ЗЫ: какая полезная штука, елы-палы! Наконец-то можно смело использовать Samwha 2200,3300,4700 мкф/ 400В в драйверах меньшей мощи.

С отраженкой борьба только установка дросселя на выходе. Максимум ставят синусный фильтр.
Рекуперативный ток быть может. В этом случае по току можно определять торможение перед тем как напряжение на звене постоянного тока достигнет границы срабатывания защиты от перенапряжения.

Я имел ввиду в проблемном 240 кВт. Ничего так дросселек получается

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Индуктивности для FRA большой мощности обязательно.
Все равно думаю в импульсе при кз ток кондера будет больше тока выпрямителя. А разве датчик не расположен м/д конденсаторами и инвертором.



Какие более дешевые способы? Подробнее можно?
Про обслуживание преобразователя и конденсаторы в частности здесь
Нажмите для просмотра прикрепленного файла




конденсаторы по спецификации фирмы
CPS-K2233-H01(400V,13600μF)
CPS-K2601-H01(400V,18000μF)
CPS-K2608-H01（400V,9000μF）
CPS-K2608-H02（400V,7200μF）
CPS-K2608-H03（400V,13600μF）
CPS-K2608-H04（400V,15900μF）

Еще на них такие надписи
LNX2G143KSMDZG
400LGSN13600MC
400LGSN6600MB
BKO-CA1168-H34
LNX2G163KSMCZG
LNX2G183MSMBML

Количество разное чем больше мощность тем больше батарея конденсаторов.




коррекция мощности пока не понял как.
Можно подробнее. Пока ничего не навевает.



Дроссель примерно 50*50*50 см весом 30-50кг. этот дроссель по выходу/переменке.

Дроссели по постоянному току
DC REACTOR CPS-K2228-H01(176A,0.397mH)
DC REACTOR CPS-K2228-H02(219A,0.318mH)
DC REACTOR CPS-K2228-H03(263A,0.265mH)
DC REACTOR CPS-K2228-H04(317A,0.220mH)
DC REACTOR CPS-K2228-H05(351A,0.199mH)
DC REACTOR CPS-K2228-H06(439A,0.159mH)
DC REACTOR CPS-K2228-H07(527A,0.132mH)
DC REACTOR CPS-K2228-H08(667A,0.105mH)
DC REACTOR CPS-K2228-H09(880A,0.079mH)
DC REACTOR CPS-K2228-H10(368A,0.199mH)
DC REACTOR CPS-K2228-H22(422A,0.096mH)
DC REACTOR CPS-K2228-H23(527A,0.077mH)

И тут спецзаказ...   ДШ на них отсутствует в принципе ?

Обрыв фазы сразу будет заметен по напряжению в звене постоянного тока. Только защита по нему сработает чуть-чуть медленнее, чем по датчику тока, медленнее на доли секунды, ведь нагрузка же есть и не малая! Конденсаторы за это время сломаться не могут! Не каждую же минуту фаза обрывается!

И не какой это не гемор, защита по минимальному напряжению в звене есть в большинстве приводов.

ДШ на конденсаторы в принципе не видел не у одного производителя приводов.
А тут инфы 0. но бочонки большие. На той неделе с работы фоток пришлю.

пока есть фотки датчиков тока
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Датчик тока измеряет ток пульсаций напряжения на емкости. А он пропорционален току нагрузки. Чем больше ток нагрузки - тем больше ток пульсаций. Если контролировать ток нагрузки по честному, то пришлось бы поставить измеритель постоянного тока с гальваникой, что сложнее и дороже. А так, происходит автоматическое преобразование постоянного тока нагрузки в переменный ток пульсации, который легко взять трансом.

По этому датчику можно отслеживать многое, и ток нагрузки и пропадание фазы. А поставлен он между емкостями потому, что там минимальное напряжение относительно земли.

По моему так.

Не так. Там половина питания, под 300 вольт. Датчики тока в любом случае с гальваноразвязкой. Японский инвертор на десятки киловат это не то место где экономят копейки. И датчик тока в плюсовом проводе там тоже есть, естественно с гальваноразвязкой.


Не совсем всё. Если уж хочется контролировать фазы по току, то самое место такому датчику между мостом и конденсаторами, а не среди конденсаторов. Да и даже специальное реле контроля фаз дешевле и функциональнее такого датчика тока.

Именно так. Посмотрите внимательно на схему.

В реальном мире: просаживание напряжения сети до  -20% (это ужЕ 460-20%=368 вольт), невозможность адекватно классифицировать кратковременный провал напряжения. В общем, мгновенное значение напряжения - некрасивый критерий. Ток кондюка симпатишнее

Обрыв вазы - не кратковременный провал напряжения.

Фотки
первая с преобразователя FR-F540-110K-EC
остальные с FR-F540-280K-EC
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нажмите для просмотра прикрепленного файла


Нажмите для просмотра прикрепленного файла


Нажмите для просмотра прикрепленного файла

сколько и каких конденсаторов для FR-A500 серии большой мощности
в последней таблице
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Спасибо большое!
Маленький вопрос: эти датчики тока, о которых мы говорим, стоят на конденсаторах, которые дальше от точки подключения выпрямителя, а не так как нарисовано на схеме в первом посте. Я правильно понял ?
ЗЫ я про первое фото.

Если говорить про первую фотку то нагрузка подключена скорее посередине м/д конденсаторами. А набольшом преобразователе получается сбоку но ближе или дальше от выпрямителя не понятно сплетение шинок и закрыто изоляцией.

Сегодня провел эксперименты над преобразователем стенда FR-F540-110K-EC. написаное здесь касается этого конкретного экземпляра.

Оказалось по сигналу с датчика тока конденсатора срабатывает защита "неисправность внутренних цепей" E15 доп код 04.
Что значит перегрузка по постоянному току. Защита срабатывает если действующее значение сигнала с ДТ 4В и выше.
Других действий этот датчик не вызывает.

Что касается неисправного преобразователя думаю неисправность найдена. Один датчик тока с выходных шин оказался неисправен.
Внутри два резистора поверхностного монтажа оказались в обрыве. Причина скорее всего агрессивная среда (газы).
Резисторы заменили. Платы датчиков пролачили. Ждем когда сможем подать питание и провести проверку.

Если этот датчик просто отключить и инвертор будет работать, то это означает что датчик используется только для ограничения тока конденсаторов. И ресурс работы конденсаторов не считается.

короче, тупые они. Мы за полсекунды прохавали перспективу... кстати, для проверки последнего предположения нужно немалое время. У Вас есть машина времени (грузовая)?  

Я бы не сказал что датчик используется для ограничения тока конденсаторов. У преобразователя (серии FR500-700) просто не инструмента чтобы ограничить этот ток. При подаче напряжение пусковой резистор закорачивается строго по реле времени. В работе отстегнуть закоротку нельзя - резистору кирдык.
На преобразователе 500 серии не было вообще ни каких инструментов для учета ресурсного времени. На 700 серии появились счетчики наработки. Но думаю сигнал с ДТ они не учитывают. Посмотрю есть ли в 700 серии вообще эти датчики вообще.

Зарядный резистор он не столько для ограничения тока через конденсаторы, сколько для защиты выпрямительного моста и питающей сети от тока заряда конденсаторов. Я так полагаю ток конденсаторов может стать слишком большим не только при включении в сеть, а допустим при очень большой нагрузке на выходе инвертора. Транзисторы то нынче мощны-ы-ы стали! Вот их то наверно можно выключить вовремя.

Да... Странно, если есть время-токовая и максимально-токовая защита по датчикам тока в фазах, то зачем ещё и защита по перегрузке по постоянному току? Если только драйвера без защиты по напряжению насыщения и КЗ в инверторе определяется только по этому датчику.... Или как? Что-то я ни как не пойму....

Драйверы без защиты. Собственно драйверы собраны на рассыпухе. На выходе драйвера стоят транзюки.

А датчик тока увидит сквозняки или неисправность конденсатора.
Выходные датчики могут регистрировать только то что выходит с инвертора. В том числе КЗ на выходе.

Да, предположение оказалось верным... А как звено постоянного тока сделано? На плоских шинах? И можете ли Вы сделать фото звена в сборе и место, где и как установлен датчик тока?