Jak dobierać przewody do połączenia przemiennika z zasilanym silnikiem

Przy doborze przewodów (kabli) łączących przemiennik częstotliwości z zasilanym silnikiem należy m.in. brać pod uwagę:

  • odporność izolacji kabla na oddziaływanie impulsów napięcia o stromych zboczach,
  • kompatybilność elektromagnetyczną kabla,
  • wpływ rodzaju i długości kabla na wypadkowe obciążenie przemiennika.

Jak dobierać przewody do połączenia przemiennika z zasilanym silnikiem

Przy doborze przewodów (kabli) łączących przemiennik częstotliwości z zasilanym silnikiem należy m.in. brać pod uwagę:

  • odporność izolacji kabla na oddziaływanie impulsów napięcia o stromych zboczach,
  • kompatybilność elektromagnetyczną kabla,
  • wpływ rodzaju i długości kabla na wypadkowe obciążenie przemiennika.

Parametry napięciowe izolacji kabla do zasilania z przemiennika częstotliwości muszą spełniać wymagania odporności napięciowej na przebicie oraz odporności na stromość narastania napięcia du/dt. Warunki napięciowe, którym jest poddawana izolacja kabla znacznie odbiegają od typowych warunków obwodów sinusoidalnie zmiennych. Wynika to z kształtu prostokątnego przebiegu napięcia zasilającego silnik o amplitudzie impulsów zależnej od wartości napięcia w obwodzie pośrednim przemiennika oraz stromości zboczy uzależnionej od czasu przełączania kluczy tranzystorowych przemiennika częstotliwości. Na przykład, w razie zasilania silnika z przemiennika częstotliwości napięciem 3 × 400V AC powinno się zastosować kabel o wytrzymałości napięciowej do 600 V, a nie typowo do 400 V oraz o podwyższonej do około 10000 V/ms wytrzymałości stromościowej.

Drugim istotnym warunkiem jest zastosowanie kabli spełniających warunki kompatybilności elektromagnetycznej. Kable tego rodzaju wyposażone są w podwójny ekran złożony z wewnętrznej warstwy z folii oraz zewnętrznego oplotu elastycznego o szczelności porównywalnej ze szczelnością oplotu kabli sygnałowych. Ekran powinien być uziemiony na obydwu końcach.

Dalszą istotną cechą kabli zasilających jest ich pojemność elektryczna. Większość współczesnych przemienników częstotliwości pracuje na zasadzie modulacji szerokości impulsów (PWM). Powoduje to występowanie w widmie napięcia zasilającego silnik nie tylko pierwszej harmonicznej o regulowanej częstotliwości (zazwyczaj 0–60 Hz) ale również pasm wyższych harmonicznych, które są wielokrotnością podstawowej częstotliwości modulacji. Im większa pojemność przewodów zasilających silnik, tym większy prąd płynący przez te pojemności. Prąd ten sumuje się z prądem obciążenia przemiennika, co w przypadku długich kabli może powodować konieczność jego przewymiarowania.

 

Artykuł jest fragmentem tekstu „Rozruch silników indukcyjnych – przemienniki częstotliwości” z najnowszej aktualizacji „Instalacji elektrycznych w praktyce”

Autor: inż. Michał Świerżewski, absolwent Wydziału Elektrycznego Politechniki Warszawskiej; specjalista w zakresie instalacji elektrycznych w wykonaniu przeciwwybuchowym