ГОСТ IEC/TS 60034-18-41—2014
В случае двухуровневых или других преобразователей напряжения в зависимости от времени на
растания импульса напряжения на выходе преобразователя, от длины кабеля и входногосопротивления
двигателя на зажимах последнего генерируются перенапряжения (обычно до 2 Uacдля межфазных на
пряжений). Эти перенапряжения создаются отраженными волнами, возникающими между соединения
ми кабеля с зажимами машины или преобразователя из-за рассогласования их сопротивлений. Это
явление полностью объясняется с помощью теории волновых процессов в длинной линии.
Для л-уровневого преобразователя линейное напряжение можно определить следующим обра
зом:
- межпиковое напряжение основной частоты равно
< W * 2 ( U * + U6).(1)
- межпиковое напряжение на частоте импульсов равно
t W= < V (n -1 ) + 2U0.
Значение напряжения «фаза-земля» рассчитывается следующим образом:
- межпиковое напряжение основной частоты равно
Цлвм рырк = 0.7 •2(1/,*. + Ub),(2)
- межпиковое напряжение на частоте импульсов равно
^ . р ^ = 0 .7 [ а д ^ - 1 ) + 2 ^ .
Скачок напряжения задается как
tW = 0 .7 [tV (fl-1 )+ 4 ,].(3)
Долю скачка напряжения, приходящегося на первый виток, можно определить используя ри
сунок 9.
Значение Ubв этих формулах соответствует показанному на рисунке 1 для межфазного напряже
ния на зажимах машины. Значение напряжений «фаза-земля», полученное по этим формулам, на прак
тике может быть больше или меньше в зависимости от системы заземления, от режима
управления преобразователем и от других факторов. Коэффициент 0.7. введенный в некоторые из этих
уравнений, учитывает возможность внезапного роста потенциала точки заземления с учетом
потенциала нулевой точки цели постоянного тока преобразователя. Теоретический рост потенциала
через емкость опреде ляется как 1/3, что дает в остатке около 0.7. Это соответствует
экспериментальным значениям, полученным на представительных приводах.
Примеры увеличения напряжения на зажимах двигателя для различного времени нарастания на
пряжения идлины кабелядля двухуровневого преобразователя приведены на рисунке 6. В этом случае
рост напряжения незначителен при времени нарастания импульса 1000 нс идлине кабеля до 15 м. Рост
превышает 1,2 только при длине кабеля более 50 м.
Напряжения свыше 2может наблюдаться на зажимах машины в приводах с двойным переклю
чением при питании от преобразователя, алгоритм управления которым не позволяет минимизировать
время между последовательными импульсами. Двойное переключение наблюдается, например, когда
одна фаза включается от минуса на плюс напряжения шин постоянного тока втот же момент, когда дру гая
фаза включается с плюса на минус. Это приводит к генерированию волны напряжения в 2Uac. кото рая
движется к машине и может затем увеличиваться при отражении от зажимов машины. Если
отсутствует управление минимальным временем между импульсами и если это время совпадает с по
стоянной времени кабеля, то на зажимах машины могут генерироваться напряжения свыше 2Ц*.
Эффект отражения может быть уменьшен или сведен к нулю при использовании фильтра, установлен
ного в преобразователе или на машине, или в обеих точках сразу.
В случае замыкания на землю одной из фаз системы, у которой нулевая точка звезды не заземле
на, производитель может разрешить дальнейшую работу втечение нескольких часов доотключения для
ремонта. В этом случае напряжение на других фазах относительно земли будут возрастать.
6