Работа на длинную кабельную линию, на примере Гидроматик-101

Обычно проектировщики стараются вынести блок управления из опасной зоны и ставят блок управления и насосы на большом удалении друг от друга.

Часто это связано с с тем, что насосы расположены во взрывоопасной зоне. Иногда в запыленной  или влажной зоне, или в неотапливаемом помещении.

Если речь идет о применении на АЭС, то там это общая концепция построения СУ, состоящая в том, что вся аппаратура управления и регулирования расположена в отдельном электротехническом помещении.

Во всех этих случаях Гидроматик , или универсальный частотный преобразователь, вынуждены работать на длинную линию. 

Для того, что бы по возможности избежать такой дилемы, корпус Гидроматик-101 имеет высокую пылевлагозащищенность   IP56 , а для взрывозащищённого  Гмидроматик-101Ex даже IP67.

Но все же, если вы сталкнулись с тем, что длина кабеля от Гидроматика до насоса превышает 20 метров, необходимо предпринять некоторые меры.

Если длина кабеля не превышает 120 метров, то достаточно обычного моторного дросселя ДРТМ

Если кабель длиннее, то необходимо применение полноценного синусного фильтра. Примерный вид которых представлен на рисунке. Синусные фильтры примерно в 3-4 раза дороже моторного дросселя той же мощности, по этому и применяют их реже, но «работают» они эффективнее и их применение более предпочтительно, если бюджет проекта это допускает. А в случае сверх-длинного кабеля, без них просто не обойтись.

Применение синус-фильтра позволит:

• увеличить максимальную длину кабеля на выходе блока Гидроматик или ЧП до нескольких сотен метров
• значительно снизит общий уровень ЭМ помех излучаемых инвертором
• ограничит паразитные токи через подшипники ротора ЭД
• снизит шум при работе ЭД от инвертора
• повысит срок жизни обмоток ЭД и кабеля.

При критической длине кабеля, из-за «явления отраженной волны», на клеммах ЭД возникают высоковольтные импульсы равные 2*U выпрямителя инвертора,  и превышающие по амплитуде 1000В. Эти импульсы перенапряжения, при неблагоприятном стечении обстоятельств,  могут привести к выходу из строя  обмоток ЭД или самого кабеля. Синусный фильтр исключает их возникновение.

Синусные фильтра на выходе инвертора позволяют применять для питания ЭД обычные неэкранированные кабели значительной длины, до 300 м и более. 

При этом следует обращать внимание, что необходимо выбирать кабели повышенной площади сечения. По краней мере не менее 4мм2 даже для маломощных ЭД.  Для того, что бы оммическое напряжение кабеля не приводило к снижению напряжение на обмотках ЭД и падению мощности на его валу. 

Синус фильтры  на выходе инвертора  изменяют форму выходного напряжения  от «прямоугольников» ШИМ к синусоидальной и устраняют высшие гармоники, предупреждая  паразитные потери в кабелле и в ЭД.  

Обратите внимание, что у фильтра есть сторона ЧП и есть сторона ЭД.
Если их перепутать, то почти наверняка выйдут из строя выходные ключи.

 Синус фильтры  повышают общую надёжность всей системы в целом и значительно снижают уровень помех от нивертора. И их применение является очень хорошей инженерной практикой проектировани.

Работа на сверх-короткую кабельную линию, 1..3 метра длиной, так же имеет свою специфику!