ElektroPrůmysl.cz, září 2012

11 ElektroTrh.cz, září 2012 hlasné napětí), které je vlastní řídicímu algoritmu měničů s PWM. Souhlasné napětí sestává zejmé- na ze složek, které jsou trojnásobkem kmitočtu systému, trojnásobkem základního kmitočtu na výstupních svorkách měniče a z kmitočtu im- pulsů. Jeho špičková hodnota je v rozsahu 50 % stejnosměrného napětí v meziobvodu měniče. V závislosti na kapacitních odporech (kapacitách) mezi statorovým vinutím a rotorem, mezi roto- rem a kostrou a na kapacitním odporu (kapacitě) samotného ložiska je možno na radiální vůli loži- sek měřit určité procento souhlasného napětí. Časová charakteristika ložiskového napětí tedy kopíruje souhlasné napětí. Má-li se měřit hřídelové napětí nebo ložiskové napětí během provozu měniče, mají být učiněna přís- lušná opatření a je nutno použít specifické přístroje a stíněné měřicí kabely. Při provozování motoru při sinusovém napětí je lo- žiskové napětí prakticky nulové. Pokud hřídelové napě- tí nepřesahuje asi 500 mV (špičková hodnota), nejsou podle dlouhodobých zkušeností nutná žádná ochranná zařízení. Hřídelová napětí vyšší než asi 500 mV (špičko- vá hodnota) mohou ve výše uvedené vodivé smyčce vytvářet vyrovnávací proudy, které mohou v poměrně krátké době zničit ložiska. Izolace jednoho ložiska, nejlépe na opačné straně pohonu, stačí k tomu, aby se zabránilo procházení vyrovnávacích proudů oběma ložisky a nakonec ložisky poháněného zařízení. Izolace ložisek není ani nutná, ani obvyklá v případě motorů, které jsou předmětem této specifikace, pokud jsou provozovány při sinusovémnapájecímnapětí a vyrobe- ny podle současného stavu techniky. Během provozu proudového měniče (blokového měniče) se nevyskytuje žádné ložiskové napětí. Hří- delové napětí je mírně zvýšeno v důsledku harmonic- kých daných napájecích napětí/proudů. Doporučuje se tatáž přibližná horní mezní hodnota 500 mV (špič- ková hodnota) jako při sinusovém napájení. Během provozu napěťového měniče se vyskytuje současně hřídelové napětí a ložisková napětí. Vysoké gradienty ložiskového napětí mohou mít za následek kapacitní ložiskové proudy (tzv. du/dt proudy). Kro- mě toho vznikají krátkodobé vybíjecí proudy (tzv. EDM proudy), pokud ložiskové napětí překročí svou průraznou hodnotu. Opakovací kmitočet EDM prou- dů se zvyšuje se zvyšujícími se hodnotami ložiskové- ho napětí a kmitočtu impulzů. Oba druhy proudů vyvolávaných ložiskovým napětím protékají podél dráhy výše uvedených kapacitních odporů (kapacit), respektive podél systému uzemnění motoru, nikoliv však oběma ložisky. V závislosti na kmitočtu impulzů, na době náběhu impulzů a na jmenovitých hodnotách motoru má hří- delové napětí špičkovou hodnotu vysokého kmi- točtu, která může být vyšší než 10 V, což může způso- bit proražení vrstvy maziva ložisek. Složka základního kmitočtu však vytváří elektromotorické napětí. Kmi- točtové spektrum vyrovnávacích proudů obsahuje tedy převážně základní kmitočet a jeho 3. harmonic- kou. Pokud je motor s nízkým hřídelovým napětím při sinusovém napájení výhodný pro zabránění vy- rovnávacím proudům při napájení z měniče, může být tok proudu udržován složkou základního kmi- točtu, i když je jeho amplituda menší než 500 mV (špičková hodnota). Na základě měření je typická hodnota ložiskové- ho napětí v rozsahu od 10 V do 30 V (špičková hodno- ta). Vzájemný vztah mezi vyrovnávacími proudy a lo- žiskovým napětím nebylo možno zjistit. Ze zkušeností vyplývá, že: • U motorů, které jsou předmětem tohoto článku s velikostmi kostry do 315 včetně, zřídkakdy do- chází k poruše ložiska způsobené provozem mě- niče. Dielektrické namáhání působící na ložiska se však mění v širokém rozsahu s typem řídicího algoritmu měniče. Pokud se však používají měni- če s kmitočtem impulzů vyšším než 10 kHz a výs- tupním napětím vyšším než 400 V (efektivní hod- nota), má se uvážit použití izolace ložisek. • V případě strojů, které jsou předmětem tohoto článku a s velikostmi kostry nad 315, se doporu- čuje buď: - použít měnič s filtrem určeným pro zmenšení nulové složky fázových napětí (tzv. souhlasného napětí); - nebo omezit du/dt napětí; - nebo izolovat ložisko (ložiska) motoru. • Izolace kuličkového ložiska může být dosaženo jeho nahrazením izolovaným ložiskem stejných rozměrů. Zřídkakdy je nutné izolovat obě ložis- ka motoru. V takovém případě se velice dopo- ručuje vyšetření celého systému pohonu odbor- níkem, které má zahrnovat poháněný stroj (izolaci spojky) a systém uzemnění (případně použití uzemňovacího kartáče). Korekce účiníku Použití výkonových kondenzátorů pro korekci úči- níku na straně zátěže elektronického napájecího zdro- je připojeného k asynchronnímumotoru se nedoporu- čuje. Správné použití takových kondenzátorů vyžaduje analýzu motoru, elektronického napájecího zdroje a zatěžovacích charakteristik v závislosti na otáčkách, aby se zabránilo potenciálnímu přebuzení motoru, harmonické rezonanci a přepětí kondenzátorů. POHONY, MĚNIČE FREKVENCE A ENERGETIKA