Jullie die problemen hebben met niet-inverter generatoren die ervoor zorgen dat apparaten raar doen, zouden een grote ferrietspoel van 2 of 3 inch moeten proberen te kopen en de voedingskabel van je apparaat er ongeveer 4 of 5 keer doorheen te lussen.
Ik heb ooit een door een baan aangedreven "pick and place" robot gebouwd in een garage met 3 auto's. De besturingssystemen draaiden allemaal op 3-fase 480, dus ik moest een roterende faseomvormer bouwen en deze vervolgens door een 240/480 transformator laten lopen om de spanning te verhogen.
Een van de servobesturingen had een houdingsprobleem met die stroomopstelling. Ik dacht dat het afscherming was, dus we hebben een heleboel besturingsdraden vervangen door afgeschermde kabel... heeft niets geholpen. Toen heb ik de stroomingang naar de controllers door ferrietspoelen geleid. Elke poot kreeg 3 lussen door zijn eigen spoel... probleem opgelost.
Wat je beschrijft is een RFI/EMI-filter. De ferriet biedt weerstand tegen hogere frequenties en zet die energie om in warmte, waardoor deze wordt afgevoerd en de lagere basisfrequentie van 50/60 Hz overblijft.
Dit filtert geen harmonische vervorming uit. Om dat te doen, heb je een last/lijnreactor nodig. Het is in wezen een grote combinatie van inductor en condensator, maar ze zijn erg groot en niet praktisch in het draagbare generatorrijk.
Hoe invertergeneratoren werken: Ze nemen een draaiende permanente magneetrotor aan die wordt aangedreven door de aandrijver om een 3-fase AC-alternator op te wekken. Al deze fasen worden gelijkgericht, die vervolgens naar de ingangsfase van de omvormer worden gevoerd. Het is hoger dan de uiteindelijke spanning (~200-300VDC voor 120VAC-uitgang) om een goede regulatie mogelijk te maken. Die gelijkgerichte lading wordt gedumpt in grote ingangscondensatoren, waaraan de uitgangsfase PWM zal gebruiken met behulp van snel schakelende IGBT's om een sinusgolfuitgang bij 60 Hz/120 VAC te benaderen. Er zijn filtercomponenten om voldoende van de hash, ook wel transistorruis genoemd, te verwijderen van het zo snel aan en uit schakelen in het bereik van 20k-100khz... afhankelijk van hoe geavanceerd de uitgangsfase is. Hoe meer aan/uit-pulsen om de sinusgolf te benaderen, hoe hoger de schakelfrequentie en efficiëntie. Resulterend in zeer weinig THD, hoewel schakelruis op de uitgang wordt onderdrukt, bezuinigen veel goedkope omvormers hier alleen om de FCC15-regels te halen.
De 12VDC naar 120VAC omvormers voegen een extra fase toe, een boostfase. Meerdere transformatoren binnenin verbinden hun primairen parallel en de secundairen in serie. Meerdere banken MOSFET's vuren elke kant van de middengetapte primaire naar aarde, waardoor een AC-vierkante golf ontstaat. De secundaire wikkelingen in serie verhogen de 12V tot meer dan 200VAC. Niemand heeft een ~50khz AC-vierkante golf nodig, dus ze richten deze gelijk en dumpen deze in grote ingangscaps. De rest van de omvormerfasen is hetzelfde als hierboven beschreven.
Ik heb dit gedeelte op mijn YouTube-communitypagina geschreven. Het is niet alleen van toepassing op HVAC, maar op elk apparaat met een schakelende voeding. Hopelijk is dit nuttige info.
---
HVAC-problemen op draagbare generatoren - THD (Total Harmonic Distortion) - Juiste aarding van HVAC-systemen op generatorstroom.
Je vindt veel berichten over deze twee onderwerpen. Waarom draait mijn oven niet op mijn draagbare generator? Het grootste probleem is niet altijd THD, maar eerder onjuiste aarding bij het gebruik van een draagbare generator. Al deze factoren spelen echter een rol bij het belangrijkste probleem dat de oven niet werkt op generatorstroom.
- Het #1-probleem is overspanningsbeveiliging. De meeste, maar niet alle HVAC-besturingskaarten zijn NIET ontworpen om enige vorm van overspanningsbeveiliging te hebben. Je zult geen basiscomponenten vinden zoals MOV's die bedoeld zijn om spanningspieken naar aarde te kortsluiten. Hier in de VS bepalen de National Electric Code-normen voor spanning/frequentie/THD dat het niet nodig is om deze componenten toe te voegen, omdat deze volgens specificatie "stabiel genoeg" zijn. Uiteraard niet overal het geval, maar proberen logische redenen te bedenken waarom. Er zijn aftermarket-oplossingen om bijvoorbeeld de 24VAC-leidingen die de besturingskaarten aansturen te beschermen, en er zijn ook complete overspanningsbeveiligingsapparaten voor het hele huis beschikbaar.
24VAC-overspanningsbeveiliging:
https://www.supplyhouse.com/Zebra-I...t-Surge-Protector-Plug-In-Surge-and-Spike-Protector-for-24V-Transformer-Systems
Overspanningsbeveiliging voor het hele huis:
GE Whole Home Surge Protection Unit-Panel Mount THQLSURGE - The Home Depot
Draagbare generatoren, zowel geborsteld/borstelloos, zullen NIET zo'n stabiele spanning/frequentie hebben als het nut. Een zware belasting start op generatorstroom, de spanning daalt als gevolg daarvan, en dat geldt ook voor de frequentie, aangezien de motor even vertraagt totdat de motorregelaar kan reageren op de belasting. Deze momentane daling en vervolgens snelle terugvering van spanning/frequentie zullen vaak doorschieten (ook wel pieken voorbij de nominale spanning/frequentie voor een korte tijd) om die momentane stroomafname te compenseren. De draaiende rotor van een generator is een elektromagneet, of bekend als een "inductor". Inductoren slaan van nature energie op, en zolang de spanning/frequentie constant is, is alles goed. Wanneer die veranderen, weerstaat de inductor die verandering, en dat veroorzaakt een spanningspiek. Op deze momenten kunnen gevoelige apparaten die niet goed zijn beschermd tegen overspanning, defect raken.
- Het #2-probleem waar vaak niet over wordt gesproken, is de juiste aarding en polariteit van de generatorbedrading. Ik heb te vaak het falen van een HVAC-systeem gelezen en gezien dat het te wijten is aan een defecte aarding/bedrading. Moderne ovens gebruiken een methode genaamd "vlamgelijkrichting". Een vlam kan daadwerkelijk worden gebruikt als een gelijkrichter (zet AC om in DC) om te detecteren of de brander al dan niet is ontstoken. De neutrale/aardeaansluiting in je hoofdpaneel is het 0VAC-referentiepunt dat de HVAC-controller moet zien om dit proces correct te laten werken. Als je aardverbindingen bij je generator niet correct zijn geconfigureerd op basis van hoe je deze op het paneel aansluit, of het nu een vergrendeling, een 2-polige overdrachtsschakelaar of een 3-polige T-schakelaar is, kan dit problemen veroorzaken.
A. Een tweepolige vergrendelingsonderbreker of een tweepolige overdrachtsschakelaar naar een L14-30-inlaatdoos op een hoofdpaneel met zijn neutrale/aardeaansluiting die is verbonden, moet een "zwevende neutrale generator" hebben. Een N/G-verbinding in het systeem dat door de generator wordt gebruikt, wordt een "Niet afzonderlijk afgeleid systeem" genoemd. Een aardpen bij de generator is niet vereist, tenzij aan bepaalde criteria in de NEC 250.52 (A) niet wordt voldaan.
**Dit zijn de meest voorkomende WETTELIJKE methoden om een draagbare generator op een huis aan te sluiten.
According to 250.53(A)(3), if multiple rod, pipe, or plate electrodes are installed to meet the requirements of 250.53(A)(2), they must be at least 6 feet apart.
www.electricallicenserenewal.com
B. De 3-polige overdrachtsschakelaar schakelt de twee hete X&Y-draden EN de neutrale draden over. De aardingsdraad blijft vast verbonden tussen de generator en het paneel. Dit staat bekend als een "Afzonderlijk afgeleid systeem". In deze configuratie MOET een "verbonden neutrale generator" met zijn eigen aardpen worden gebruikt. Dit komt omdat de overdrachtsschakelaar de neutrale aardverbinding op je hoofdpaneel verbreekt en deze dus op de generator moet worden aangesloten. Dit handhaaft een enkele verbinding binnen welk systeem ook de huiscircuits van stroom voorziet.
***Dit is de minst voorkomende configuratie die in de VS wordt gebruikt.
Raadpleeg een erkende elektricien die weet wat hij doet en de NEC begrijpt. Ik leer van onderzoek en luister naar anderen die meer gekwalificeerd zijn dan ik!!!!!
- Het #3-probleem is High THD: Wat is THD in zijn eenvoudigste uitleg zonder te technisch te worden? De spanning/stroom bij een andere frequentie dan de 50/60 Hz die vaak in huishoudens wordt aangetroffen. Als ik 120/240VAC heb bij 60 Hz, maar ik heb ook bijvoorbeeld 12VAC bij 120 Hz, of 8VAC bij 240 Hz enz., dan is mijn 120/240VAC nu verontreinigd met spanningen/stromen die mijn apparaten niet kunnen gebruiken. Dit staat algemeen bekend als "VUIL STROOM". De meeste residentiële HVAC-controllers werken op verlaagde netspanning. Dit zou 120VAC naar 24VAC zijn. Als de THD hoog is op het lichtnet, IS DE VERLAAGDE 24VAC-SPANNING NET ZO VERVORMD.
**De effecten van High THD:
1. Kan ervoor zorgen dat de microcontrollers vastlopen. Microcontrollers draaien meestal op 5VDC, en zwerfspanningspieken bij de hogere harmonischen zullen door het gelijkrichtingsproces doorsijpelen en voorkomen dat de processor werkt, storingen die zich voortzetten naar zijn externe randapparatuur, of gewoon volledig falen.
2. Er kan overmatige warmteontwikkeling optreden in de PCB-componenten. Dit komt omdat die spanning bij de hogere harmonischen niet kan worden gebruikt door de apparaten, en die energie wordt verspild in de vorm van warmte, waardoor de levensduur van de component wordt verkort. Dit geldt ook voor de elektromotoren in je HVAC-systeem.
i. Een permanente splitcondensatormotor (PSC-motor) is een inductieve motor die op één snelheid werkt. Vanwege hun energie-inefficiëntie (~45%) worden deze vaak aangetroffen in oudere systemen. Hoge THD creëert een "omgekeerd koppel" in de motorwikkelingen, tegenovergesteld aan de draairichting. Dit leidt tot oververhitting van de motor en voortijdig falen.
ii. Een elektronisch gecommuteerde (ECM-motor) is een motor met variabele snelheid die vaak wordt aangetroffen in nieuwere HVAC-systemen. Net als de PSC doen zich dezelfde problemen voor. Hoge THD kan ook de PWM-signalen onderbreken die de controllerkaart met variabele snelheid aanstuurt, waardoor storingen/storingen ontstaan. Spanningspieken/pieken is de meest voorkomende storing, omdat deze de MOV's vernietigt die zich op de snelheidsregelaar van de motor zelf bevinden.
Hopelijk zal dit bericht je informeren over enkele van de problemen waar je op moet letten. De realiteit met moderne HVAC-systemen is dat conventionele draagbare generatoren gewoon niet toereikend zijn om aan hun stroombehoeften te voldoen. Er zijn echter maatregelen die je kunt nemen, zoals het inschakelen van een erkende elektricien om je generatoraansluiting te installeren, de juiste overspanningsbeveiliging toe te voegen aan je huis en zijn apparaten, en te overwegen een geschikte invertergenerator aan te schaffen. Het zijn naar mijn mening de beste generatoren voor back-upstroom voor thuis, omdat ze veel minder problemen opleveren dan hier wordt besproken.