Чистый синус ИБП для газовых котлов. Зачем?

Запись дневника создана пользователем Андрей-АА, 10.03.21
Просмотров: 7.111, Комментариев: 8

Андрей-АА
Чистый синус ИБП для газовых котлов. Зачем?​
При выборе источника бесперебойного питания (ИБП) для газового (и дизельного) котла необходимо не только рассчитать мощностные, энергетические и другие параметры ИБП, но и понимать - как форма питающего напряжения влияет на работоспособность котлов.
Для питания современных котлов, содержащих циркуляционный насос, и/или вентилятор необходимо применять напряжение с небольшим коэффициентом нелинейных искажений. Попросту - чтобы форма напряжения была близка к чистому синусу.
Зачем? Причины - две:
1. Устройство схем поджига газа. Им нужна определенная амплитуда по отношению к эффективному напряжению. Чистый синус её обеспечивает, а вот меандроподобная квазисинусоида далеко не всегда. Такую форму еще маркетологи назвали "модифицированным синусом", хотя наиболее верно было бы - "модифицированный меандр".
2. Индуктивные нагрузки: циркуляционный насос и вентилятор котла. Им чистый синус нужен, потому, что их обмотки рассчитаны на 50 Гц без гармоник.
Рассмотри схемы поджига котлов.
Схемы поджига котлов - высоковольтные и, как правило, "получают" свою амплитуду (после высоковольтного трансформатора) - пропорционально амплитуде питающего напряжения.
Например, у чистого меандра при эффективном напряжении в 230 Вольт амплитуда тоже равна 230 В. А у синуса - 230*1,41=324 Вольта. Поэтому амплитуды чистого меандра не хватает для поджига.
Но, модифицированный синус (он встречается гораздо чаще, чем меандр), это - не меандр, а чуть ближе к синусу поэтому если его временнЫе параметры (длины горизонтальных полочек) так выставлены производителем (и не очень меняются в процессе), что амплитуда равна эффективному, умноженному на 1,41 то поджиг будет нормальным.
Формы напряжений приведены ниже. Красной линией приблизительно (на глаз) указаны эффективные величины напряжений.
Теперь об индуктивных нагрузках.
К таким нагрузкам (в общем случае) относятся все электродвигатели, насосы, вентиляторы, компрессоры и т.д. Такие нагрузки сильно "не любят" не синусное напряжение - греются, тарахтят и быстрее выходят из строя.
Это происходит из-за наличия в несинусоидальных напряжениях высших гармоник частоты 50 Гц. Т.е., на них поступает не только штатная частота 50 Гц, но и нештатные 150 Гц и 450 Гц и другие (конечно, несколько меньших амплитуд). Вот они и приводят к дополнительному нагреву и акустическому (и, видимо, механическому) тарахтению нагрузок с индуктивностями.
Формы напряжений.jpg
Андрей-АА, 10.03.21
Al148, Serj и Пкщыы сказали "спасибо" за это.

Комментарии

  1. Пкщыы
    а подойдет ли скажем так любой ИБП в случае если стабилизатор напряжения делает чистый синус (у меня стоит Штиль ИнСтаб IS350), т.е. ИБП->Стаб->Котел
    Пкщыы, 10.03.21
    #
    1. Андрей-АА
      Это - неизвестно. Скорее - нет, чем да.
      Хотя, трансформатор в стабилизаторе чуть снизит гармоники и чуть приблизит модиф. синус к чистому, но на сколько - я не могу сказать.
      Поищите практиков по этому вопросу. Я это не проверял. К тому же, на разном оборудовании будет несколько разный результат.
      Андрей-АА, 10.03.21
      #
      Serj сказал(а) "спасибо" за это.
  2. Blehman
    Насосы и вентиляторы да, соглашусь, а насчет поджига нет. Не напрямую же сетевое напряжение подается на электроды, как и на остальную схемотехнику котла. Там есть встроенный преобразователь по питанию и высоковольтный поджиг через дополнительную повышайку от него же работает, а не напрямую от 220 вольт
    Blehman, 10.03.21
    #
    1. Андрей-АА
      Конечно - не от 230 Вольт, я же написал - через высоковольтный трансформатор.
      Но, это повышение напряжения - почти линейное по отношению ко входному 230 В.
      Андрей-АА, 11.03.21
      #
      Al148 сказал(а) "спасибо" за это.
  3. Al148
    Как сказал Андрей: - Теперь об индуктивных нагрузках.
    К таким нагрузкам (в общем случае) относятся все электродвигатели, насосы, вентиляторы ...:
    Да, это так. Но циркулярные насосы в котельной практически "сбалансированы" и показатели реактивной и активной мощности потребления практически одинаковы.
    Но на сколько они будут "перегреваться" при питании их меандром?
    1). Меандр - это примерно 20% искажений - гармоник 100,150,200 гц и т.д. Следовательно и на 20% мощность упадет или нагрев увеличится. Но учитывая, что моторы работают и СО (где теплоноситель до +80 С ) и ХВС, с теплоносителем - +10...+ 20С и ничего. т.е. перегрев не так страшен.- там же моторы еще охлаждаются проточной водой, в обязательном порядке.
    2). Неприятность от вибраций - подшипники расшатываются, ресурс снижается. Вывод: если отключение сети происходит часто и надолго - то меандр (аппроксимированная) нехорошо, а если это эпизодически и не надолго - то допускается.
    Это лично мое мнение.
    Al148, 26.03.23
    #
    1. Андрей-АА
      Что значит - ЦН сбалансированы ?
      Если реактивная и активная мощность равны, то это вовсе не "баланс", тем более, что и термина такого в данном контексте нету.
      Если реактивная и активная мощность равны, то это значит, что косинус Фи=0,5. Это довольно плохой коэффициент мощности. Думаю, что Вы тут сильно ошибаетесь.
      Если же Вы имели в виду, что у ЦН мощность только активная, то тут тоже навряд ли, т.к. эти насосы - трехфазные с конденсатором на третьей фазе, а не на единственной для компенсации индуктивной составляющей, это я проверял.
      То бишь, ЦН - нагрузка индуктивная. Я для расчетов обычно беру для них Косинус Фи = 0,7. Хотя, лично меня смущает то, что произведение сетевого напряжения и тока, указанного на насосах Грундфос примерно равно мощности в Ваттах (!), указанной там же...
      У меандра коэфф. гармоник - 48%, но таких инверторов нету вовсе. Есть - с квазимеандром, который маркетологи называли модифицированным синусом. Думаю, что у него меньше Кг, чем у меандра, скорее всего несколько больше, чем 22%.
      Если же насос работает на пределе своей температуры (в самые морозы), то не думаю, что ему будет хорошо если она заметно повысится.
      И последнее. Сейчас микросхемы - формирователи синуса стали достаточно дешевыми и поэтому, считаю, этот вопрос можно постепенно снимать с обсуждения.
      А так - каждый решает для себя "иметь, или не иметь";).
      Андрей-АА, 26.03.23
      #
      Al148 сказал(а) "спасибо" за это.
  4. Al148
    Да, с активной/реактивной - напутал. Точнее что (ВА, что ватт) в моторах полная мощность и активная мощность практически равны, так измеритель показывает.
    Al148, 26.03.23
    #
    1. Андрей-АА
      Если измеритель честный, то Косинус Фи = 1.
      Какой измеритель?
      Андрей-АА, 26.03.23
      #