عملکرد چوک ورودی و دلیل نصب
همانطور که اینورتر ها (درایو های فرکانس متغیر) دارای مزیت های بسیاری از جمله صرفه جویی در مصرف انرژی و ایجاد راندمان بالا هستند، آنها اولین عامل آلودگی سیستم توان الکتریکی نیز هستند.
راکتورها (چوک ورودی) به متداول ترین وسیله ی کاهش این آلودگی یا (توان کثیف) تبدیل شده اند و به صورت گسترده ای استفاده می شوند.
چوک ورودی چیست؟
بسیاری از سخت افزارهای داخلی که یک درایو فرکانس متغیر را تشکیل می دهند (VFD) اجزای نیمه هادی هستند که حساس به جریان برق یا جریان، اسپایک های ولتاژ،
اعوجاج خطی و ناهنجاری های قدرت عمومی هستند.
line reactor
یک رآکتور خطی جزء اختیاری است که می تواند به یک سیستم درایو اضافه شود یا میتواند نصب نشود.
اگر نصب شود از VFD و دیگر دستگاه ها از ولتاژ و گذرهای برق محافظت میکند.
یک رآکتور خطی اساسا یک سلف سیم پیچ است که میدان مغناطیسی را تشکیل می دهد زیرا جریان از آن عبور میکند.
میدان مغناطیسی میزان افزایش جریان را محدود می کند، که موجب کاهش هارمونیک ها می شود و از بروز خطاهای غیر ضروری در درایو جلوگیری می کند.
محل نصب چوک
چوک می تواند به عنوان یک چوک ورودی یا یک چوک خروجی مطرح شود، بسته به طراحی و جایی که نصب شده است.
یک چوک ورودی (همچنین یک رآکتور ورودی نامیده می شود) قبل از VFD در ورودی برق اصلی نصب شده و از درایو محافظت می کند،
در حالی که یک رآکتور بار یا چوک خروجی (همچنین به نام راکتور خروجی) پس از VFD نصب شده و موتور را محافظت می کند.
پیک ولتاژ AC
هر بار که ولتاژ AC به پیک خود می رسد، درایو فرکانس متغیر تمایل به “قورت دادن” جریان برای شارژ دوباره ی خازن های خود دارد.
این مسئله منجر به ایجاد جهش هایی کوتاه در جریان می شود (شکل ۳)؛
در مقابل شکل موج سینوسی عادی که استاندارد و مورد انتظار صنایع همگانی می باشد مورد تنش قرار میگیرد.
(شکل ۱)
قورت دادن ولتاژ توسط اینورتر
این پدیده را می توان همانند عملکرد فلاش تانک توالت در هنگامی که شخصی در حال حمام کردن است در نظر بگیرید، فشار آب دوش به طور ناگهانی افت می کند.
این جهش های کوتاه جریان نیز اثر یکسانی بر سیستم توان الکتریکی دارد که باعث افت ولتاژ در سیستم قدرت و اعوجاج شکل موج ولتاژ می شود.
بزرگی این اعوجاج منسوب به اعوجاج هارمونیکی جریان کل (THID) یا اعوجاج هارمونیکی ولتاژ کل (THVD) می باشد.
هر چه اینورتر در مجموعه شما بیشتر باشد، تاثیرات هارمونیک بر روی سیستم قدرت بیشتر خواهد بود.
هارمونیک را به عنوان پارازیتی که سیستم قدرت را آلوده خواهد کرد در نظر بگیرید که حتی می تواند به تاسیسات همسایگان شما نیز تجاوز کند.
راه حل:
Why do you have to use the input choke on your drive?
زمانی که یک شکل موج سینوسی نباشد، گفته می شود که حاوی هارمونیک ها است.
تحریف هارمونیک
(اغلب به نام THID یا اعوجاج هارمونیک فعلی) می تواند تا 85 درصد برای یک یکسو کننده سه فاز با استفاده از شش دیود یا تریستورها و یک فیلتر باشد.
یک رآکتور خطی پیک فعلی را کاهش می دهد و موج را در طول زمان گسترش می دهد و موجب افزایش سینوسی می شود.
نصب چوک ورودی
نصب چوک ورودی با انتخاب درست میتواند سطح هارمونیک را به حدود 30 تا 35 درصد کاهش می دهد
و عملکرد سیستم و قابلیت اطمینان را بهبود می بخشد.
یک راکتور خط AC (چوک ورودی) line reactor می تواند در حدود ۶۵% هارمونیک های THID را حذف کند.
اگر چه این line reactor راکتور بی نقص نیست و تمامی این مشکل را برطرف نمیکند،
اما این بهبودی قابل توجه است.
بهتر است در ورودی درایو علاوه بر استفاده از یک line reactor یا همان چوک ورودی از یک فیلتر EMI FILTER نیز استفاده شود تا بان دو فیلتر بتوانند با کمک هم تمامی هارمونیک های مضر در ورودی درایو را تا 90 درصد کاهش دهند.
نمونه مدار یک فیلتر emi
جریان های پیک زیاد
این جریان ها همچنین باعث فرسوده شدن فیوز و سوختن متناوب فیوزها یا آسیب پی در پی کنتاکتورها می گردد.
توجه کنید که جریانهای پیک در شکل(۵) فقط یک دوم این مقدار در شکل (۳) است.
راکتورهای خط AC
(چوک ورودی) همچنین از درایو فرکانس متغیر در برابر امواج بلند سیستم قدرت محافظت می کند و می تواند از لغزش های ناشی از اضافه ولتاژ لحظه ای جلوگیری کند.
معمولا راکتورهای خط (چوک ورودی) یا دارای ۳% یا ۵% امپدانس هستند.
راکتورهای خط (چوک ورودی) line reactor با ۵% امپدانس، THID های کمتری را فراهم خواهند کرد و همچنین تلفات حرارتی بالاتری نیز دارند.
و در مقایسه با راکتورهای خط (چوک ورودی) line reactor با ۳% امپدانس، محافظت بهتری را فراهم می کنند.
هنوز درمورد این مسئله که چرا بهتر است از یک چوک ورودی برای اینورتر خود استفاده کنید شک دارید؟
گروه مهندسی الکترومارکت در خدمت شما است.
مطالب الکترومارکت را در کانال تلگرام الکترومارکت دنبال کنید.
