چوک ورودی (LINE REACTOR) چیست؟

چوک ورودی از یک بوبین سیم پیچی تشکیل شده است که در هنگام عبور جریان از آن، یک میدان مغناطیسی را تشکیل می دهد.

این میدان مغناطیسی میزان افزایش جریان را محدود کرده، و از این رو چوک ورودی هارمونیک ها را کاهش می دهد و درایو را از امواج بلند و ایجاد هارمونی های (THDI ) و (THDV )  که بارز ترین این هارمونی ها هستند روی سیستم قدرت محافظت می کند.

دو نوع اصلی از چوک ورودی مورد استفاده در درایوهای فرکانس متغیر وجود دارد:

AC و DCهنگامی که یک چوک AC ما بین درایو و سیستم قدرت (برق ورودی) قرار داده می شود، از آن به عنوان چوک ورودی  AC یاد می شود.

هنگامی که یک چوک DC در لینک DC درایو فرکانس متغیر جای داده می شود، به عنوان یک راکتور یا چوک لینک DC شناخته می شود.

بهتر است برای حذف کامل تر و حفاظت دقیق تر از شبکه و اینورتر و خصوصا از خازن های لینک DC از هر دو نوع چوک استفاده شود هم از چوک ورودی و هم از چوک لینک DC .

هر دوی راکتورهای AC و DC جریان های هارمونیکی را محدود می کنند.

اما، مزیت قابل توجه چوک ورودی (AC) محفاظت از کل  VFDاینورتر در برابر امواج بلند و جلوگیری از ورود نوسانات به سیستم قدرت شبکه است زیرا چوک ورودی در بین سیستم قدرت و ترمینالهای قدرت ورودی در درایو قرار گرفته اند.

اثرات مثبت نصب چوک ورودی:

-از لغزش ولتاژ اضافی جلوگیری می کنند

-قابلیت اطمینان

-طول عمر  VFD را افزایش می دهند

-عامل توان کل را بهبود میدهند

-لغزش آزار دهنده را کاهش میدهند

 

چوک ورودی ،راکتورهای خطی دستگاه های محدودکننده ی جریان هستند و به علت امپدانس شان، مخالف تغییرات سریع جریان ها هستند.

چوک ورودی هر گونه جریان گذرا را کنترل کرده و هر گونه جریان اوج را محدود میکند.

با مشاهده  فرمول XL ، چوک ورودی، راکتور خطی مستقیما متناسب با فرکانس (F) و اندوکتانس (L) است. این در صورتی است که، چنانچه امپدانس یک چوک ورودی در ۶۰ هرتز برابر ۱۰ اهم است، سپس در هارمونیک پنجم (۳۰۰ هرتز)، امپدانس ۵۰ اهم است. اگر اندوکتانس (L) افزایش یافته باشد، سپس امپدانس نیز متناسبا افزایش خواهد یافت.

افزایش امپدانس چوک ورودی جریان درون خط را کاهش خواهد داد، هر چه فرکانس بالاتر باشد، جریان کمتر خواهد شد. مقاومت دی سی چوک ورودی (R) در طراحی خود بسیار پایین است تا فقدان های قدرت پایین باشند

چوک ورودی توسط درصد امپدانس، ولتاژ و جریان رتبه بندی می شوند. اما، آنها با درصد امپدانس، ولتاژ و قدرت اسب بخار موتور برآورد می شوند. قدرت اسب بخار نرخ جریان لازم برای راکتور خطی را تعیین می کند.

 

مقایسه چوک ورودی AC در مقابل چوک لینک DC

نکته قابل توجه این مقایسه  این است که در مقایسه فوق یک نمای کلی از علت استفاده و فایده آمپدانس در قسمت ورودی درایو در درایو هایی با قابلیت تنظیم فرکانس )اینورتر (را نشان می دهد و همچنین عملکرد مورد انتظار چوک ورودی  AC و چوک های لینکDC را مورد مقایسه قرار می دهیم.

در شکل ۱ در ادامه، جریان به رنگ آبی نشان داده شده است و زمانیکه در آن AC، خط به خط، ولتاژ ورودی اش از ولتاژ DC تجاوز کند، بعنوان  Id تعیین شده است.

جریان در طول نقطه متقاطع از ولتاژهای فاز ایجاد شده و نیز در یک شکل موج خمیده حاصل می شود. این شکل موج برآمده نمونه متداولی از اکثر درایو هاست.

 

هارمونیک ها باید از بین بروند زیرا موجب اتلاف R  از سیستم می شوند و می توانند باعث از هم گسیختگی عملکرد سایر بار های سیستم تا حد خرابی آن شوند.

علاوه بر این تأسیسات معمولا به مشتریانی احتیاج دارند تا به  IEEE 519استانداردهای اعوجاج هارمونیکی کل  (THD )پایبند باشند.

این استاندارد مقدار هارمونیکی که می تواند بر روی شبکه تزریق شود را مشخص می کند. هارمونیک هایی که در داخل یک مرکز تولید می شوند، اگر به درستی فیلتر نشده باشند، توسط ابزار اندازه گیری به راحتی دیده می شوند.

چوک ورودی AC چیست؟

چوک ورودی یا چوک های ورودی به قسمت ورودی درایو اضافه می شوند و در آن جا قرار می گیرند.

آن ها به هارمونیک های مغناطیسی  کمک می کنند و به علت آن که بین خط و درایو هستند، قادرند بعنوان یک بافر برای موج ها و سایر اعوجاج و طبقات هارمونیکی احتمالی عمل کنند. هدف و مقصود یک چوک ورودی سطح بالای حفاظت از موج نیست، و اگر حفاظت بیشتری مدنظر باشد، یک دستگاه محافظ اختصاصی مانند وریستور اکسید فلزی (MOV) و یا سرکوب کننده ولتاژ گذرا (SPD) راه حل بسیار بهتری است.

” نقطه ضعف چوک ورودی AC این است که افت ولتاژ در سراسر آن وجود دارد. “

این می تواند سبب ایجاد خطای  Under Voltage در سیستم هایی شود که در آن ها ولتاژ ورودی پایدار نیست و نوسانات شدید ولتاژی دارند.

علاوه بر این، این افت ولتاژ می تواند ولتاژ باس DC را کاهش دهد و بر خروجی درایو تأثیر منفی بگذارد و در نهایت راکتور های AC معمولا بزرگ تر از چوک های DC و گران تر از آن ها هستند.

 

چوک DC چیست؟

چوک های لینک DC بین دیود ها و باس DC متصل شده و بسته به نوع هارمونیک مشاهده شده، نسبت به چوک ورودی AC می تواند کمی کمتر و کمی بیشتر در کاهش هارمونیک مؤثر باشد.

” چوک های DC معمولا کوچک تر از چوک های AC هستند و امپدانس لازم برای کاهش هارمونیک بدون افت ولتاژ را اضافه می کنند. “

با این حال که چوک DC هیچ بافرینگ اضافه ای از سوی امواج ولتاژ دیده شده توسط یکسو ساز اعمال نمی کند، اما از امواج جریان محافظت خواهد کرد.