600007 г. Владимир, ул. 16 лет Октября, д. 68А, литер "Ф", этаж 2, помещение 12
+7 (4922) 53-10-31
info@skb-proton.ru

Что такое дроссель шины постоянного тока и для чего он используется?

Преобразователи частоты

В недавнем посте мы рассмотрели дроссели двигателя — индуктивные устройства, устанавливаемые между приводом и двигателем, и почему они используются в сервосистемах и частотно—регулируемых приводах.

Но в частотно-регулируемых приводах (ЧРП) катушки индуктивности также могут быть размещены после входных диодов привода, между входной выпрямитель и шина постоянного тока. В этой конфигурации индуктивное устройство называется дросселем шины постоянного тока, дросселем линии постоянного тока или реактором постоянного тока. Дроссели шины постоянного тока обычно встроены в привод и могут устанавливаться попарно, с одним на положительной шине и одним на отрицательной шине, или только с одним устройством на положительной или отрицательной шине.

В качестве устройства с полным сопротивлением на входной стороне частотно-регулируемого привода дроссель шины постоянного тока ведет себя во многом так же, как и Линейный реактор переменного тока, но с несколькими дополнительными преимуществами и одним главным недостатком.

Подобно линейному реактору переменного тока, дроссель шины постоянного тока ограничивает пиковое значение линейного тока (источника питания), что уменьшает гармоники, передаваемые по линии, особенно 5th и 7th гармоники. Это важно, потому что 5th и 7th гармоники являются основными факторами, вносящими вклад в общее гармоническое искажение тока, и дроссели шины постоянного тока лучше справляются с ослаблением этих гармоник, чем линейные реакторы переменного тока. А дроссели шины постоянного тока добавляют необходимый импеданс для уменьшения гармоник, не вызывая заметного падения напряжения на шине постоянного тока, которое обычно вызывают линейные реакторы переменного тока. (Снижение напряжения на шине постоянного тока ограничивает максимальное напряжение, доступное для работы двигателя, что может увеличить ток двигателя и привести к его пробуксовке.)

В некоторых приложениях может быть выгодно использовать как дроссель шины постоянного тока, так и линейный реактор переменного тока для повышения общего импеданса и лучшего подавления гармоник. Гармоническое смягчение находится в центре внимания IEEE 519 стандарт, устанавливающий “цели по искажению формы сигнала” для электрических систем.

Дроссели шины постоянного тока также помогают смягчить негативные последствия перепадов напряжения, особенно его провалов. После того, как происходит падение напряжения, необходимо перезарядить конденсатор шины постоянного тока, чтобы он соответствовал уровню напряжения источника. Но напряжение на конденсаторе не может изменяться мгновенно, поэтому немедленный выброс тока пытается стабилизировать напряжение на конденсаторе. Обычно существует схема предварительной зарядки, которая ограничивает этот ток, но после падения напряжения или короткого перерыва схема предварительной зарядки становится недоступной. Дроссель постоянного тока противостоит этому сильному скачку тока и защищает выпрямители и конденсаторы шины постоянного тока.

Основным недостатком дросселя шины постоянного тока — особенно по сравнению с линейным реактором переменного тока — является то, что расположение дросселя шины постоянного тока после входных диодов не позволяет ему защитить выпрямитель от скачков напряжения от сети переменного тока. Отсюда еще одна причина, по которой использование сетевого реактора переменного тока (который действительно защищает выпрямитель от скачков напряжения в сети переменного тока) в сочетании с дросселем шины постоянного тока может быть выгодным.