Как побороть кратковременную просадку напряжения?

[Guest Леша]

Имеется спортивный объект для занятия вейкбордингом и водными лыжами. Т.е. это реверсивная лебедка протяжностью около 200 метров, где есть тяговый трос, который в свою очередь приводится в движением трехфазным электро-двигателем мощностью 11 кВт.

Все работало нормально, пока не началась жара и магазины не начали включать кондиционеры. В сети бывает по 180 Вольт, причем часто большой разброс по фазам, на двух к примеру 220, а на одной 190 может быть и т.д. Особенно это проявляется в зарезке (повороты, и т.д.), когда нагрузка на двигатель серьезно возрастает. Зарезки как правило не длятся более 4-5 секунд. В момент зарезки напряжение просаживается в среднем на 40-50 Вольт.

Запитан обьект через СИП 16 квадратов (протяженность 200 метров). Затем стоит частотник Danfoss и затем от него ВВГ 3*4 запитан электродвигатель.

Вчера купили на каждую фазу по электомеханическому стабилизатору Ресанта ACH-10000/1-ЭМ (10 кВт). Стало чуть получше. Но при хорошей длительной зарезке, все равно стабилизатор с самой просевшей фазой иногда срабатывает и вообще отключает фазу. Из-за чего частотник и двигатель останавливается. При этом входное напряжение на входе стабилизатора показывает просадку до 120В (при этом без нагрузки в сети на данный момент 190В было).

Пинать электрослужбы нет смысла, т.к. проблема по всему городу, уже разговаривали с мэром, он сказал в лучшем через пару лет решиться проблема.

Есть какой-то выход из сложившейся ситуации помимо дизель-генератора или собственного трансформатора 10/0.4 ?

[Adver 220]

PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН (Экспресс изготовление за 24 часа!)

Сборка высококачественных печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Онлайн просмотрщик Gerber-файлов от PCBWay!

Мы принимаем формат Sprint-Layout 6! Экспорт в Gerber из Sprint-Layout 6.

Студенческое спонсорство

[Yurkin2015 561]

К электромотру лебёдки приделать тяжёлый маховик, который будет раскручиваться и подпитывать механической энергией лебёдку на зарезках. К примеру, маховик в 1тонну радиусом 1м, раскрученный до 10об/сек, выдаст 10кВт мощности на 5 секунд. 

Edited July 11, 2020 by Yurkin2015

[Adver 220]

Изготовление 2-х слойных плат от 2$, а 4-х слойных от 5$!

Быстрое изготовление прототипа платы всего за 24 часа! Прямая доставка с нашей фабрики!

Смотрите видео о фабрике JLCPCB: https://youtu.be/_XCznQFV-Mw

Посетите первую электронную выставку JLCPCB https://jlcpcb.com/E-exhibition чтобы получить купоны и выиграть iPhone 12, 3D-принтер и так далее...

[DedLogoped 151]

1 час назад, Гость Леша сказал:

электомеханическому стабилизатору Ресанта ACH-10000/1-ЭМ (10 кВт)

Во-первых, 10000 - это не Вт, а ВА! А во-вторых: ну нет в этом стабилизаторе 10кВА! Я сам раньше думал что хороший стабилизатор, порекомендовал людям. Чуть вся дача не сгорела из-за него (жаль флешка глюканула, а то бы показал фотки этой самой ресанты!). Так что меняйте изначально стабилизатор, он сам вам ограничивает питалово!

Edited July 11, 2020 by DedLogoped

[Adver 220]

Безмостовые ККМ для 99% КПД!

Схема коррекции коэффициента мощности (ККМ) на основе так называемого «тотемного столба» (Totem Pole) обладает минимально возможными потерями и потенциально может обеспечить самые жесткие требования к энергоэффективности источников питания. Компания Wolfspeed представляет референсную разработку – плату ККМ CRD-02AD065N на базе собственных карбид-кремниевых MOSFET и диодов с наилучшими в отрасли характеристиками.

Подробнее

[IMXO 1956]

2 часа назад, Гость Леша сказал:

электро-двигателем мощностью 11 кВт.

Запитан обьект через СИП 16 квадратов (протяженность 200 метров). Затем стоит частотник Danfoss и затем от него ВВГ 3*4 запитан электродвигатель.

предлагаю просто посчитать... 11кВт/0,66кВ=16,7А , домножаем на косинус и кпд 16,7/0,72/0,82= 25А, на перегрузе ток может доходить до пускового (в 5..7раз больше номинального) , итого 125..175А

смотрим сопротивление  жилы СИП16 = 1,91 Ом/км ,  200м = 0,382 Ом

падение напряжения на фазе Uпд=(125..175)*0,382=47..67В

вопросы есть?

50 минут назад, DedLogoped сказал:

Во-первых, 10000 - это не Вт, а ВА!

Во-первых читайте что пишет ТС у него стабы на каждой фазе итого 30кВА

[Adver 220]

Гибридные IGBT - сила Si и SiC в одном корпусе!

Компания Infineon представила новые гибридные IGBT-транзисторы на 650 В, которые сочетают в себе преимущества технологий TRENCHSTOP и CoolSiC. Использование SiC-диода Шоттки позволяет значительно расширить возможности IGBT и снизить уровень энергии, необходимой для включения транзистора (Eon), а также уменьшить потери на переключение.

Подробнее

[DedLogoped 151]

1 час назад, IMXO сказал:

вопросы есть?

Зачем вопросы? Достаточно знать, что при пуске двигатель потребляет от 5 до 8 раз ток больше от номинальной нагрузки. А, как пишет ТС

4 часа назад, Гость Леша сказал:

это реверсивная лебедка

то естесственно предположить, что вполне возникают ситуации, когда двигатель испытывает перегруз. Итого 5-8 раз умножаем на коэффициент перегруза. Ага. Явно ведь, что любое мало-мальски значаещее сопротивление в цепях питания двигателя и является как раз ограничителем мощности... ну да ладно, а теперь по существу:

Стабилизаторы Solby SVC-10000 (ныне не выпускаются) весят по паспорту под 40 кг. Конкретно по ним я ориентируюсь, ниже объясню почему. Так вот, три этих стаба (каждый на одну фазу одновременно) проработали более 10 лет! Начали помирать один за одним по причине усыхания электролита в цепи слежения за напряжением (именно с электролита 4,7 мкФ через диод и делитель снимался контроль сетевого напряжения). Дохла одна из двух LM324N. Вот, после очередного помирания одного из трёх стабов я предложил хозяевам установить стаб упомянутый ТС. Он тогда выпускался в другом корпусе и весил по паспорту 29,5 кг! Проработав около года именно этот стаб и явился причиной пожара на даче, прошу заметить, во время отсутствия хозяев, то есть когда работала только очистная система воды! Хозяева естесственно претензии стали предъявлять мне, дескать, ты виновен в хреновом стабе! И, когда при них я всё-таки вызвонил техподдержку магазина, бывшего официальным от завода, выпускавшего Solby, мне один из инженеров сказал, что всякие ресанты и т.д. именно экономят на покупаемых в Китае трансформаторах... И только после этого я и сравнил вес устройств. А теперь скажите, мне, знаток формул @IMXO, по какой формуле можно съэкономить при 10 кВА на трансформаторе почти 10 кг в моём случае (29,5 кг) , и около 20 кг в случае современных Ресанта ACH-10000/1-ЭМ весом 24 кг?

[Adver 235]

Вебинар «Параметры выше, цена ниже. Обновление в линейке AC/DC- и DC/DC-преобразователей MORNSUN» (26.01.2021)

Приглашаем 26 января на бесплатный вебинар, посвящённый преимуществам и отличиям новых источников питания и DC/DC-преобразователей Mornsun. На вебинаре будут рассмотрены изолированные и неизолированные DC/DC-преобразователи последнего, четвертого, поколения (R4) и компактные модульные источники питания второго и третьего поколений (семейства LS/R3 и LD/R2) на плату. Рассмотрим новую группу продукции – встраиваемые источники питания в кожухе.

Подробнее

[Armenn 505]

6 hours ago, Guest Леша said:

Ресанта ACH-10000/1-ЭМ (10 кВт).

Попробуйте стабы поставить, до кабеля в 200м.

Ну и нормальный трехфазный стаб или ИБП от 105в будет работать.

Можно еще два движка в параллель попробовать, но тут могут быть проблемы при нормальном напряжении.

Идея с маховиком супер, но вот как его затормозить если что...

[Yurkin2015 561]

А чего его тормозить-то? Электромагнитной муфтой расцепили маховик от лебёдки, и нехай себе крутится до утра... 

[Adver 220]

[Александр_1976 33]

Электромеханический стабилизатор не подходит однозначно.
Он слишком долго подстраивает, а у Вас напряжение изменяется резко.

 

И раз Вы пишете, что стабилизатор отключает фазу - значит, или превышен ток, или не хватает диапазона напряжения.
Определите, что именно.

Поясню: стаб на 10 кВт рассчитан на ток 45 А (10000/220=45). Нагрузка 3,6 кВт (одна фаза от 11 кВт) при 120 В будет потреблять 30 А. И это при 100% КПД и cosF=1.
Реально будет и мощность раза в два выше, и КПД, и косинус. То есть ампер 100 на фазу. А если частотник без корректора мощности, то в пике будет и все 250.

 

И некоторые частотники (те, которые подешевле) идут без корректора мощности, и ток потребляют кратковременно, только в вершине синусоиды, но зато очень большой.
Под такие частотники нужны стабилизаторы с запасом по мощности раз 10-15.

 

И соглашусь с DedLogoped насчёт качества Ресант. Ремонтировал электромеханическую  Ресанту 300 или 500 Вт, не помню.
Ползунок ЛАТРа накрутил на себя и перетёр монтажный провод. Качество - Китай 90-х.

Edited July 12, 2020 by Александр_1976

[IMXO 1956]

6 часов назад, DedLogoped сказал:

по какой формуле можно съэкономить

по основной формуле трансформатора, если вы не в курсе кеп,  начиная с применения железа марки ПП с индукцией  <1,2Тл , формы площади керна , расхода обмоточного провода, типа применяемого сердечника  и заканчивая повышением жесткости корпуса штамповкой ребер жесткости в более тонком металле. что-бы было понятно всеми горячо любимый совковый ТС-180 имеет те же габариты и вес что и итальянский 0,4кВА в пром исполнении.

PS а хамить не стоит.

[Guest Леша]

Забыл сказать, что двигатель в частотнике установлен на max 60% от его мощности. Т.е. работает он на 7-8 кВт где-то.

По поводу тока. Мерил токовыми клещами. Визуально увидел при обычном вращении ток в среднем 1.5-2А на фазу. При агрессивной зарезке больше 8А не видел на фазу.

 

Цитата

смотрим сопротивление  жилы СИП16 = 1,91 Ом/км ,  200м = 0,382 Ом

падение напряжения на фазе Uпд=(125..175)*0,382=47..67В

Измерял напряжение в точке подключения и у нас, таких падений я не увидел. Несколько вольт всего

[IMXO 1956]

12 часов назад, Гость Леша сказал:

 В момент зарезки напряжение просаживается в среднем на 40-50 Вольт.

это кто писал?

[Guest Леша]

Цитата

Электромеханический стабилизатор не подходит однозначно.
Он слишком долго подстраивает, а у Вас напряжение изменяется резко.

До этого пробовали релейный. Ресанта 12000. Он вообще не подошел, т.к. в момент просадки релюхи щелкали как пианино. Из-за этого были провалы в работе двигателя на 0.5-1 секунды, а это критично...

 

@IMXO Я измерял без нагрузки. Т.е. если увеличить сечение подводящего кабеля СИП, то просадка будет меньше в моменты нагрузки?

[Александр_1976 33]

2 минуты назад, Гость Леша сказал:

До этого пробовали релейный. Ресанта 12000. Он вообще не подошел, т.к. в момент просадки релюхи щелкали как пианино.

То, что релейный подойдёт - я не говорил.

Вам нужен или "онлайн", но он будет дороже, или тиристорный, а не релейный. Он примерно в одну цену с релейный. И мощность не менее 20-25 кВА на фазу.

И лучше что-то покачественнее Ресанты.

А релейным только электроплитку или чайник питать.

 

[IMXO 1956]

21 минуту назад, Гость Леша сказал:

Я измерял без нагрузки. Т.е. если увеличить сечение подводящего кабеля СИП, то просадка будет меньше в моменты нагрузки?

гениально... вас это удивляет или думаете производитель просто так пишет погонное сопротивление кабеля?,  и не просто увеличивать , а как положено для тяжелых нагрузок и протяженных линий, кабель квадратов 120 или два по 70 в параллель.

[Александр_1976 33]

Кстати, про Ресанту, которую я ремонтировал.

У неё был встроенный вольтметр, который (судя по описанию в РЭ) показывал напряжение на выходе.

Только вот кроме цифр "220" он больше ничего не умел отображать (промолчу, что уже 6 лет по ГОСТу 230).

И даже при 180 на выходе гордо горели цифры "220".

Так что Ресанту лучше сразу в утиль.

[Armenn 505]

10 hours ago, Yurkin2015 said:

А чего его тормозить-то?

Сколько стоит комплект и где купить?

А то может плит на 10 тон накидать и с высоты через блоки спускать дешевле будет.

[Vslz 1111]

7 часов назад, Александр_1976 сказал:

Только вот кроме цифр "220" он больше ничего не умел отображать

у меня аналогично. Я быстро разобрался, что это не есть результат измерения выходного напряжения, а тупо засвечены нужные сегменты и все. Даже не показометр, а наборная картинка, что хошь, то и пиши, и так будет всегда.

В результате, врезал в корпус пару китайских индикаторов-показометров в форм-факторе СКЛ, кажут отдельно вход и выход. И то и другое не есть константа.

Edited July 12, 2020 by Vslz