Перегрузка нулевого проводника в трехфазных сетях при нагрузке на импульсные блоки питания современной техники

GrayCatt · 11.10.2012, 10:26

Сообщение от azim_mg

Удивительный эффект достигнут за счет всего-то дополнительных конденсатора и 3 диодов!

Ну, не такой уж он "удивительный". С одной стороны, неустранимая [в пределах данной схемы] пульсация в Um/2 резко ограничивает сферу применения схемы - только те области, где допустимо пульсирующее напряжение. С другой, всё равно ведь далеко не полностью решается проблема импульсного отбора тока от сети, и cos φ не улучшается...

Кстати, по аналогии с "умножителем напряжения", схему можно назвать "конденсаторным делителем напряжения", т.к. конденсаторы при зарядке включаются последовательно, а при разрядке - работают параллельно, выдавая в 2 раза меньшее напряжение, но в 2 раза больший ток.

azim_mg · 11.10.2012, 21:35

Сообщение от GrayCatt

Ну, не такой уж он "удивительный". С одной стороны, неустранимая [в пределах данной схемы] пульсация в Um/2 резко ограничивает сферу применения схемы - только те области, где допустимо пульсирующее напряжение. С другой, всё равно ведь далеко не полностью решается проблема импульсного отбора тока от сети, и cos φ не улучшается...

Зря Вы недооцениваете эту схему:
1) к общеизвестному мостику с конденсатором добавляется всего конденсатор и 3 диода;
2) импульсный отбор тока уменьшается, по очень грубой оценке, на порядок (Вы же сами утверждали, что "...нагрузка почти 2/3 всего времени питается тупо напрямую от сети!..." - Вот Вам и косинус фи единичный, и ККМ намного лучше, чем в случае с "мостик+конденсатор". Надо еще принять во внимание, что в этой схеме можно в разы уменьшить емкость конденсаторов, поскольку мы допускаем пульсацию в пол-амплитуды напряжения, конденсаторы - два в параллель - работают на разряд в короткие провалы между полуволнами, когда напряжение от 0 до пол-амплитуды. Во столько же раз уменьшается амплитуда токовых зарядных импульсов, а основная мощность в нагрузку поступает как в линейную. Дополнительный бонус - оригинальная схема "великолепной пятерки": заряд последовательно - разряд параллельно. Это больше напоминает трансформатор, чем делитель: от сети забирается в импульсах вдвое меньше, чем выдается в нагрузку, что также способствует уменьшению амплитуды импульсов тока, отбираемых из сети;
3) увеличение пульсации напряжения - да, плохо. Но даже если одни лампочки КЛЛ - это уже огромный рынок.
Кстати, если ТС применяет только лампочки с таким входом, какова получится перегрузка нулевого провода? Кажется мне

, что проблема практически должна разрешиться сама по себе ...

azim_mg · 11.10.2012, 21:48

Сообщение от Anton441

Характер нагрузки:
Электроприборы с импульсными блоками питания, у которых на входе двухполупериодный выпрямитель со сглаживающим конденсатором. Питание от одной фазы + ноль.
Суть проблемы.
Известно, что потребление ТОКА такими приборами будет импульсным с частотой 100 Гц и, разумеется, формой сильно отличающейся от синусоиды (короткие импульсы зарядки конденсаторов). И весь этот ток будет течь и по нулевому проводнику. Ни о какой компенсации токов разных фаз не может быть и речи.

Так ли обстоит дело фактически? Поскольку какая-то часть КЛЛ имеет вход с пассивным ККМ - с учетом рассмотренной проблемы это должна быть достаточно весомая часть! - проблема может быть снята выбором КЛЛ или светодиодных ламп с правильным входом. Выходит так, что проблема перегрузки нулевого провода от КЛЛ или светодиодных ламп вызвана неправильной схемой входа этих ламп?

michvl · 11.10.2012, 23:04

"согласно стандарту IEC 61000-3-2 обязательное применение корректоров мощности требуется только для осветительной аппаратуры мощностью более 25 Вт, телевизоров, компьютеров, мониторов мощностью от 75 до 600 Вт, а также другого оборудования, содержащего выпрямитель с фильтром при мощности более 200 Вт."
КЛЛ мощностью 23W соответствуют лампам накаливания мощностью более 100 Вт, так что в большинстве случаев беспокоиться не надо (если верить стандарту).

azim_mg · 12.10.2012, 05:07

[QUOTE=michvl;562835...
КЛЛ мощностью 23W соответствуют лампам накаливания мощностью более 100 Вт, так что в большинстве случаев беспокоиться не надо (если верить стандарту).[/QUOTE]

Стандарт дает то, что в математике называют "необходимым, но не достаточным". В соответствии с вышеприведенной выдержкой, если таких КЛЛ будет относительно малое количество, то они "не будут делать погоды", и действительно, можно не беспокоиться. В нашем же случае, когда основной нагрузкой будут "гирлянды" КЛЛ, этот пункт стандарта не срабатывает. Если в стандарте нет дополнительных требований, то и весь стандарт не дает оснований успокаиваться. Необходим либо расчет под конкретный тип (разновидность: с - или без ККМ) ламп, или заранее заложить запас под худший случай.

anatol378 · 12.10.2012, 07:24

Сообщение от azim_mg

Зря Вы недооцениваете эту схему:
....
2) импульсный отбор тока уменьшается, по очень грубой оценке, на порядок ....Надо еще принять во внимание, что в этой схеме можно в разы уменьшить емкость конденсаторов, поскольку мы допускаем пульсацию в пол-амплитуды напряжения. ...

azim_mg пыл восторга поубавь.
Начни со второго - какая допустимая пульсация на конденсаторах. Другими словами какая будет выделяемая на них паразитная (реактивная) мощность? Могу подсказать - век их недолог.
А зарядная цепочка в данном варианте бестолкова, так как приводит к проникновению пульсации 100Гц, т.е. миганию лампы. Что вредно для глаз. А также ограничению отбираемой мощности от сети, что бестолково.

azim_mg · 12.10.2012, 09:39

Сообщение от anatol378

azim_mg пыл восторга поубавь.
...

Как-то не хочется - достойная схема!
1. Безусловно, пульсации необходимо считать и не допускать превышения допустимых уровней для конкретных типономиналов конденсаторов.
Именно в таком включении пульсации получаются меньше, потому что через конденсаторы перекачивается лишь небольшая часть мощности, а основная часть - напрямую, мимо этих конденсаторов.
2. 100-герцовая пульсация на входе балласта - не обязательно пульсация светового потока лампы. Сделай правильный балласт (со стабилизацией тока) - не будет никакого мигания. Да и посмотри китайские лампы: у них может не понравиться спектр свечения, но что-то мерцания у них не наблюдается. Предвижу - схема балласта может усложниться. Так ничто бесплатно не дается, а мы хотим и мерцание убрать, и гармоники в сеть не пускать...
3. Отбираемая от сети мощность зависит от емкости конденсаторов и может быть выбрана достаточной для каждого случая, в зависимости от величины нагрузки.

PS В предыдущем сообщении #343 мое утверждение "..., поскольку мы допускаем пульсацию в пол-амплитуды напряжения, ..." не означает, что это - пульсация на конденсаторах.
Пульсация на конденсаторах может быть выбрана на один или два порядка ниже, по усмотрению разработчика схемы. Оба конденсатора заряжаются до половины амплитуды при подаче питания, а далее идет неполный разряд-заряд с амплитудой, которая определяется величиной емкости конденсаторов и потреблением нагрузки.

michvl · 12.10.2012, 16:02

Сообщение от azim_mg

Стандарт дает то, что в математике называют "необходимым, но не достаточным".

Данный стандарт предназначен для производителей оборудования, а не для пользователей. Если он допускает производство КЛЛ без корректоров, то такие лампы и будут выпускаться. Надеяться на то, что в продаже появятся КЛЛ с коррекцией, не приходится, тем более у наших торговцев, которые закупают самое дешевое.

mtit · 12.10.2012, 17:31

http://www.posvet.ru/PS240T841.html

Цитата:

Коэффициент мощности › 0,99

azim_mg · 12.10.2012, 19:26

Сообщение от michvl

... Если он допускает производство КЛЛ без корректоров, то такие лампы и будут выпускаться. Надеяться на то, что в продаже появятся КЛЛ с коррекцией, не приходится, тем более у наших торговцев, которые закупают самое дешевое.

Согласен, в основном это так. Да и дело не в торговцах - они закупают то, что по карману их потенциальным покупателям. На-днях купил пяток КЛЛ, среди них одна на 26 Ватт - надо полагать, она с ККМ, и коэффициент мощности (КМ) у нее, уж если и не ›0,99, согласно ссылке от уважаемого mtit

Сообщение от mtit

http://www.posvet.ru/PS240T841.html

, то хотя бы ›0,90.

Кстати, это вариант для ТС:
использовать для освещения лампы мощностью более 23 Ватт, которые просто обязаны быть с ККМ. Тем самым, проблема перегрузки нулевого провода будет снята. Естественно, в условиях нашего не совсем еще цивилизованного рынка, предварительно убедиться, что рекомендуемый тип ламп действительно сделан согласно ГОСТ и имеет ККМ с конкретным КМ.