Reglera varvtal på enfas motor (230V fas till noll)

[pi314]

Tack, Prins Valiant och alla andra för värdefull information!

Jag hittade en guide hos Danfoss, Output Filters Design Guide, som jag tror kan vara till hjälp, vare sig man har för avsikt att köpa filter eller göra ett själv.
https://files.danfoss.com/download/Driv ... 90N402.pdf

Att mäta, med oscilloskop, kan nog ge en del vägledning om vad det är man jagar.

Har man möjlighet att spela in data och bestämma spektralinnehållet på störningarna med FFT så kan det ge ännu bättre vägledning om vad det är man ska försöka hindra att det sprider sig i omgivningen.

Ungefär som Prins Valiant skrev, vad man gör hemma i garaget eller i källaren stör kanske inte någon annan, men jag vill ändå berätta en "anekdotisk" historia om något liknande.

När jag nyligen testade en uppsättning NEMA 23 "små/mellanstora" stegmotorer hemma så försvann P! på radion några meter bort så for jag körde stegmotorerna. Dom här pulserna som styr motorerna, vare sig det handlar om stegmotordrivare eller DFC, har en kombination av höga frekvenskomponenter och hög energi så att dom kan störa ut lite av varje.

Lägg til att ett lämpligt filter dessutom dessutom på flera sätt minskar risken för att motorn tar skada av en massa skräp på strömmen som matas in i motorn. Danfoss tar upp en hel del av detta i skriften ovan.

/Pi

[pi314]

Tyvärr vill jag nog påstå att för en privatperson så kommer dessa filter kosta betydligt mer än frekvensomriktaren från Kina.

Jag fick också det intrycket, när jag letade lite bland filter och priser, men jag tänker att om man vet ungefär vad man behöver och har emaljerad koppartråd och någon eller några lämpliga kärnor så kanske man kan göra något själv. Har man möjlighet att mäta, t.ex. med oscilloskop (och kanske en FM-radio ) så kan man får en uppfattning om resultatet.

Jag kommer definitivt att mäta och troligen att testa att göra något själv.

Jag ska försöka komma ihåg att återkoppla vad resultatet blir, när jag kommer så långt.

/Pi

[Mizzarrogh]

Det ser vi fram mot!

Ja, stort tack till alla som engagerat sig här!

[grym]

provade nyss en mindre kinatillverkad switchad nätdel, en kompis köpte 6 st till ett bygga

den störde helt enkelt för djävla mycket, hans dåliga digitalmultimeter visade 50v istället för 24v
hadde en ringning på utgående 24 v på 8v tt vid ca 10MHz och , tja CE stod nog för kinsesexport och inte eugodkänt

så störningar går att dämpa, men att faktisk kolla med skop ger en del
spektrumanalysator är inte helt fel det heller,

[pi314]

3-fas till 3-fas VFD-er
Den här tråden vände väl till att handla om 3-fas till 3-fas VFD-er?

Min returnerades till avsändaren för att någon nitisk tjänsteman, enligt meddelandet som jag fick, ansåg att den inte kunde skickas med flyg därför att den innehöll kondensatorer...

Nu är det en annan på väg. Får hoppas att det går bättre den här gången.

Under tiden har jag läst på lite. jag hittade ett par bilder som jag vill dela. Den första är säkert självklar och uppenbar för dom flesta här, men jag tyckte ändå att den på ett bra sätt illustrerar principen och även lite hur man måste tänka när det gäller isolering och skyddsjord. Ungefär så här är en 3-fas till 3-fas frekvensriktare uppbyggd. I princip.

230910_VFD_principle.png

Den andra bilden sätter fokus på filter. Jag utgår från att det som finns i den som jag får, om det finns några filter alls, inte är tillräckliga.
Jag har tre huvudsyften med dom filter som jag tänkt mig att sätta in.
1. Att det ska gå att lyssna på radio och titta på TV i samma hus som VFDn.
2. Att det inte ska vara alltför mycket störningar som matas tillbaka till elnätet.
3. Att inte motorn ska drivas med "rå" PWM, med stig och falltider som kanske förkortar livslängden på motorns lindningar.

Först tänkte jag på några lämpliga induktanser i serie, mellan VFD och motor och kanske också mellan elnät och VFD. Sedan har jag sett att dom filter som finns i allmänhet är lindade på 3-faskärnor. Behövs det, eller fungerar det med tre separata induktanser?

Den här bilden illustrerar hur någon tänkt att det ska se ut. Hur "bokstavligt" ska man tolka bilden?

230910_VFD_noise_reduction.png

/Pi

[Prins Valiant]

Principskissen stämmer bra, så är de flesta omriktare uppbyggda. Nu skall du veta att det finns en massa normer och regler kring hur mycket utrustning som exempelvis VFD's får störa. Regler hur mycket de får skicka ut på nätet och regler hur mycket de får skicka ut till motorn.
Den bilden som du har bifogat visar allt som du teoretiskt kan ansluta. Men med stor sannolikhet behöver du inte några filter, det finns redan ett antal inuti VFD'n
I min stora värmepump på 12kW har de placerat en AC reaktor på inkommande till VFD. Thats all! Den stör ingenting somjag märker. Och då är det en verkligt enkel VFD som används.

[pi314]

Prins Valiant:

Bra att du skrev VP! Jag har ju en med inverter som stått och "tuffat" sedan slutet av november. Även den på 12 kW.

Jag lyfte på locket och kollade vilka filter jag kunde hitta där.

Det enda jag hittade var ferritringar och skärmade ledningar.

Så här ser det ut, in i VFD och in i kompressor.

In i VFD:

A12_VDF_filter_in.jpg

In i kompressor:

A12_VDF_filter_out.jpg

Ska man våga tolka det som att det räcker med skärmade kablar och ferritringar? Så där stora ferritringar har jag nog inte så det får jag leta på. Jag får väl också se när jag får VFD-n vad som sägs i medföljande dokumentation. Ska få den i början av oktober, enligt prognos.

/Pi

[Prins Valiant]

Försök att få tag på instruktionsboken och CE-försäkran. Där står det vilka EN- normer den uppfyller utan skydd, och oftast vilka skydd som erfordras för att uppnå högre nivå enligt EN-normer.

[pi314]

Får se om jag ger mig till tåls tills jag får den och hoppas att manualen är OK.

Som exempel på dimensionering kollade jag lite på min VP, med 12 kW märkeffekt.

Kompressor: 4,7 kW max, ca 7 ampere.
Jag uppskattade, utan att veta, cos(φ) till 0,95.

VFD:
In: 380 – 415V 3~ 50/60Hz 18.5 – 16,5A
Out: 0 – Vin 3~ 0–500Hz 18A

VFD-n är, som jag föratår, överdimensionerad med drygt en faktor två (ca 2.5).

Är det rimligt?

Det kan vara samma VFD som i den större modellen med märkeffekt 18 kW ut.
Om det är så, då är den bara överdimensionerad en faktor 1,7.

/Pi

EDdit: Kan tillägga att VFD-n i VP-n är av märket Carel, ett Italienskt företag.

[Prins Valiant]

Det kan rent teoretiskt stämma med nedskruvad effekt. Jämför med Nibe bergvärme, där den minsta ger kW, men man kan låsa upp den och då ger den ca 11kW. Vad man låser upp är att tillåta högre frekvens på invertern.

[pi314]

Effektökning med firmwareuppgradering?
Den VP jag har, en Thermia Atlas 12, har en "storebror", Thermina Atlas 18,
Med tanke på dom här uppgifterna hade det ju varit möjligt att skillnaden bara var firmware. Men, det ser ut att vara en större kompressor i 18 kW-modellen och den väger också 10 kg mer.

Thermia Atlas 12 - Den har jag ganska bra koll på.
Märkeffekt/maxeffekt kompressor: 4,5 kW.
12 effektsteg används av elektroniken, när den styr VFD-n. Vid min typiska belastning, som är låg tack vare lågt delta-T, så har jag sällan en kompressoreffekt på över 2,44 kW "på högsta växeln" i VFD. Eftersom jag typiskt ligger på runt 40% av full effekt så har jag då ca 1 kW in i kompressorn. När det är runt noll eller strax över ute. Jag har, som det ser ut nu, COP på ca 5,5 vid typisk belastning. När utetemperaturen går ner en bit under noll blir det högre effekt och högre elförbrukning..

Thermia Atlas 18 – Den har jag inte så bra koll på.
Märkeffekt/maxeffekt kompressor: 6,7 kW.

Det ser ut som om både kompressor och VFD är rejält överdimensionerade. Det är väl så man gör om man vill ha en lång förväntad livslängd? Utöver övriga komponentval och design av el och elektronik. Så att det håller.

Det är också ganska tydligt att lågt delta-T minskar belastning på VP och därmed ökar förväntad livslängd.

Jag tog allvarligt på ditt råd Prins Valiant om att överdimensionera med 50% vid val av VFD och tvekade lite om jag skulle överdimensionera ännu mer. Här får jag intrycket att det inte skadar att överdimensionera mer. När det gäller Kina-VFD-erna handlar det om någon eller ett par hundralappar för att gå upp till högre effekt i VFDn. Kanske är det värt det?

/Pi

[Prins Valiant]

Bra med dina bilder! Så fort det är diskussion om frekvensomriktare kommer det många förmaningar om installation, filter, reaktor, jordning osv. Här visar du verkligheten, den verklighet jag har sett i många år. Professionellt byggda maskiner har i bästa fall en skärmad kabel, i bästa fall jordad på ett korrekt sätt som i dina bilder. Kanske sätter de en ferritspole runt kabeln. Men på utgången till motorn mest för att rädda VFD'n. Ibland har man några kondingar på matningen, men mestadels sitter de redan inuti omriktaren.
På min bergvärmepump införde man en drossel på inkommande, troligtvis mest för att VFD'n skulle klara åskoväder i samma kommun
När det gäller överdimensionering kör jag med 50% regeln. Om du är insatt i motorer så vet du att de har ett kippmoment, det maximala momentet man kan ta ut innan motorn tappar totalt. Detta moment är vanligtvis ca 2,3-2,4 för en asynkronmotor. Strömförbrukningen för en motor ökar proportionellt, och nästan linjärt från märkmoment till kippmoment, när belastningen ökar.
Då tar vi ett exempel.
Du har en motor, vars märkström är 1.0A. Vid full (över-)belastning kan belastningen ökas tillfälligt mot kippmomentet, då drar den 2.3- 2,4A.
En vanlig omriktare med märkeffekt 1.0 A går under begränsad tid att belasta med 1,5 ggr= 1,5A
Men om du nu väljer en 1,5Amp omriktare x 50% extra blir det 1,5 x 1,5 = 2,25. D.v.s. du kan klämma ur ström tillfälligt ungefär lika mycket som motorn behöver vid sitt kippmoment, d.v.s. max vad motorn teoretiskt kan ge i moment.

Att ha dessa marginaler innebär att exakt inställning av exempelvis v/F-kurva inte är lika viktig, det finns marginaler. motorn är faktiskt starkare nu än när den var direktkopplad till nätet, tack vara överdimensioneringen. När den var direktkopplad till nätet hade den nämligen ett startmoment på 1.6 till 2 ggr märkmomentet, dessutom med stor strömförbrukning.

Det var mycket teori

[pi314]

Jag beställde några ferritringar, för avstörning, som ska komma ungefär samtidigt som VFDn.

Dom jag beställde är 1"ODx0.6"IDx0.6"H.

Jag kommer nog bara att testa med ferritringar, inte utan, men jag kommer att titta lite på hur det ser ut. Både vad som kommer tillbaka till elnätet och vad som kommer från VFD till motor och från motor till VFD.

Inte så jätteambitiöst, men lite kan man ju se på oscilloskop. Lite kan man kanske höra när det gäller t.ex. radiostörningar?

Jag har lite andra störproblem, utifrån, så jag överväger faktiskt att skaffa något i den här stilen.

https://www.ebay.com/itm/353052599100

Kanske inte just en sådan, men något så att man kan se lite "vad som finns i luften". Ska man jaga störningar så är det ju bra att både kunna avläsa spektralinnehåll och att kunna pejla.

/Pi

[grym]

nyare digitalskop kan ha fft funktion

men det finns äver rtl motagare som kan annvändas som spektrumananlysatorer

en idiotsak man kan göra är att ha en lyssnare, bredbandig am mottagare, bara antenn schotky diod och ex piezo lur i örat
som en gammal kristallmottagare

men hör inte det högfrekventa, men pulsningar och lite sådant

eller kör man med en världsradio

[pi314]

grym:

Jag har en gammal världsradio, men den har bara full täckning för 150 kHz - 30 MHz och ca 80-108 MHz.

Det kanske räcker?

Störningar från en VFD antar jag mest kommer från dom högfrekventa, korta stig- och fall-tider som PWM-styrningen genererar. Inte minst då med induktiv last.

Med tanke på vilka spänningar och strömmar det är så är det ju inte så enkelt att göra mer avancerade filter. Men, om det räcker med ferritringar så behöver man ju inte fundera vidare. Det räcker uppenbarligen i min VP. Jag har inte märkt någon störning alls från den. Då är ju visserligen allt instoppat i en jordad plåtlåda. Det hjälper väl också lite. Skärmade AC-kablar är nog också bra.

/Pi