1.      Parametry systemu

• Sprężarka chłodnicza: 132 kW, 400V, 50 Hz (silnik z magnesami trwałymi - PMSM)

• Falownik: VFD 160 kW z Active Front End (AFE)

• Napięcie sieci: 385-420V (niestabilne, obszar przemysłowy)

• Typowa praca: 60-80% obciążenia przez 90% czasu

2.      Problem

• Przy napięciu 420V: Przegrzewanie modułów IGBT (+8°C) . Wzrost THD z 5% do 9% .

• Może przekraczać dopuszczalne normy (EN 61000-3-12)
• Wpływ na pozostałe urządzenia w sieci zakładowej

3. Analiza strat energetycznych

Scenariusz wysokiego napięcia (420V)

Komponent Straty dodatkowe Mechanizm

IGBT (VFD AFE) +4.8 kW Większe napięcie → wyższe napięcia przełączania → wyższe straty dynamiczne w tranzystorach

Obwody DC +1.5 kW

(kondensatory, dławiki) Wyższe napięcie = wyższe napięcia robocze → większe prądy upływu, rozgrzewanie elementów pasywnych

THD wpływ na sieć — THD rośnie do 9% → potencjalne dodatkowe straty w transformatorze SN/nn i zakłócenia w innych urządzeniach

Silnik PMSM +1.7 kW Większa składowa harmoniczna napięcia → straty w rdzeniu i prądy wirowe

·        ➡️ Łączne dodatkowe straty: ~8.0 kW (6%) (W porównaniu do pracy przy nominalnym 400V).

💡 Uwaga: Straty te są stałe w czasie pracy i prowadzą do zwiększonego zużycia energii, a także przyspieszonego zużycia komponentów mocy i pogorszenia jakości zasilania w zakładzie.