ED21 ELHAND: сглаживающий дроссель или ошибка в маркировке и как подобрать аналог

При поиске оборудования ELHAND иногда встречается обозначение ED21. Его могут связывать со сглаживающими дросселями, устанавливаемыми в цепях постоянного тока преобразовательного оборудования.

Однако здесь важно проверить маркировку. В актуальной номенклатуре ELHAND обозначение ED21 как отдельная серия сглаживающих дросселей не используется. Чаще всего речь идет о визуально похожем обозначении ED2I, где последний символ — латинская буква I, а не цифра 1.

При этом сглаживающие дроссели ELHAND представлены сериями ED1W и ED2W.

Поэтому перед подбором российского аналога необходимо сначала определить, какое устройство фактически установлено:

ED1W / ED2W — сглаживающий дроссель;

ED2I — связующий, или уравнительный, дроссель.

Это принципиально разные задачи.

Почему ED2I можно принять за ED21

В маркировке:

ED2I

последний символ — заглавная латинская буква I.

На старом шильдике, фотографии низкого качества, в отсканированном каталоге или при ручном вводе обозначение легко прочитать как:

ED21

То есть цифра 2 + цифра 1.

Именно поэтому при поиске оборудования могут появляться запросы:

ED21;
ED21 ELHAND;
дроссель ED21;
сглаживающий дроссель ELHAND ED21.

Но для технического подбора необходимо использовать обозначение с оригинального шильдика или документации.

Что такое ED2I ELHAND

ED2I относится не к обычным сглаживающим дросселям, а к категории DC Coupling Reactors — связующих или уравнительных дросселей постоянного тока.

ELHAND применяет их в системах, где несколько выпрямительных мостов работают параллельно.

Основная задача такого устройства — выравнивать токи между параллельно работающими выпрямителями при различии их выходных напряжений. Дроссель также способствует снижению пульсаций в цепи постоянного тока и защищает полупроводниковые элементы от перегрузки.

Упрощенно схема может выглядеть так:

выпрямительный мост №1 → ED2I → общая цепь постоянного тока

выпрямительный мост №2 → ED2I → общая цепь постоянного тока

То есть задача ED2I связана прежде всего с распределением токов между параллельными выпрямительными ветвями.

А какой дроссель ELHAND является сглаживающим

Для обычного сглаживания выпрямленного тока ELHAND использует другие серии.

ED1W

Это классический сглаживающий дроссель.

Он последовательно включается после выпрямителя:

выпрямитель → ED1W → нагрузка

или:

выпрямитель → ED1W → звено постоянного тока → инвертор.

Его задача — уменьшить переменную составляющую выпрямленного тока, снизить пульсации и обеспечить более стабильный режим цепи постоянного тока.

ED2W

ED2W также относится к сглаживающим дросселям, но имеет две независимые обмотки.

ELHAND применяет такие устройства в том числе в мощных многопульсных преобразовательных системах. В современных каталогах именно ED2W представлен как серия низковольтных DC smoothing reactors.

Поэтому:

ED1W — сглаживающий;

ED2W — сглаживающий;

ED2I — связующий/уравнительный;

ED21 — вероятное ошибочное прочтение маркировки.

Как работает сглаживающий дроссель

После выпрямителя ток не является идеально постоянным.

Его можно условно представить как:

постоянный ток + переменная составляющая пульсаций.

Сглаживающий дроссель практически не должен мешать передаче требуемой постоянной составляющей, но должен препятствовать быстрым изменениям тока.

Напряжение на индуктивности связано со скоростью изменения тока:

uL = L × di/dt

где:

L — индуктивность;
di/dt — скорость изменения тока.

Для переменной составляющей реактивное сопротивление дросселя определяется формулой:

XL = 2πfL

где:

XL — индуктивное сопротивление;
f — частота пульсаций;
L — индуктивность.

Чем выше частота переменной составляющей и индуктивность, тем сильнее дроссель препятствует прохождению пульсационного тока.

Сглаживающий дроссель и LC-фильтр

Дроссель может работать самостоятельно:

выпрямитель → L → нагрузка

или совместно с конденсатором:

выпрямитель → L → C → нагрузка.

Во втором случае получается LC-фильтр.

ELHAND отмечает, что сочетание сглаживающего дросселя и конденсатора применяется для получения более эффективного сглаживания, особенно в мощных преобразовательных системах.

При этом произвольно заменять один дроссель другим нельзя. Изменение L меняет параметры всего LC-фильтра и его резонансную частоту:

f₀ = 1 / (2π√LC).

Поэтому при замене старого ELHAND необходимо знать не только ток, но и индуктивность.

Российские сглаживающие дроссели СЗСЭМ серии ДС

Снежинский завод специальных электрических машин выпускает сглаживающие дроссели серии ДС для цепей постоянного тока.

Они устанавливаются в выходном контуре выпрямителя и предназначены для:

ограничения пульсаций выпрямленного тока;
стабилизации напряжения звена постоянного тока;
защиты конденсаторной батареи от бросков тока;
уменьшения гармонических составляющих;
повышения коэффициента мощности;
снижения потребляемого из сети тока.

То есть серия ДС по функциональному назначению является подходящей отправной точкой при необходимости заменить сглаживающие ED1W или ED2W.

Но если фактически на шильдике стоит ED2I, задача уже другая и стандартный ДС нельзя автоматически считать его прямым аналогом.

Основные параметры дросселей ДС

Стандартная серия СЗСЭМ включает широкий диапазон токов и индуктивностей.

Например:

Дроссель СЗСЭМ	Индуктивность	Номинальный ток
ДС-1,5/20 У2	1,5 мГн	20 А
ДС-1,1/40 У2	1,1 мГн	40 А
ДС-1/50 У2	1 мГн	50 А
ДС-0,92/65 У2	0,92 мГн	65 А
ДС-0,7/100 У2	0,7 мГн	100 А
ДС-0,65/120 У2	0,65 мГн	120 А
ДС-0,47/150 У2	0,47 мГн	150 А
ДС-0,35/200 У2	0,35 мГн	200 А
ДС-0,24/290 У2	0,24 мГн	290 А
ДС-0,18/400 У2	0,18 мГн	400 А
ДС-0,14/500 У2	0,14 мГн	500 А
ДС-0,1/700 У2	0,1 мГн	700 А
ДС-0,08/800 У2	0,08 мГн	800 А
ДС-0,04/1600 У2	0,04 мГн	1600 А

Для стандартных дросселей ДС СЗСЭМ указывает частоту пульсаций 300 Гц, напряжение до 750 В, стандартную долю пульсаций не более 10% и длительную перегрузочную способность 110% номинального тока. Возможно изготовление изделий с другими параметрами по предварительному согласованию.

Как подобрать российский аналог сглаживающего дросселя ELHAND

Если исходное оборудование действительно относится к ED1W или ED2W, подбор необходимо выполнять последовательно.

Шаг 1. Проверить маркировку

Первое, что необходимо выяснить:

ED21, ED2I, ED1W или ED2W?

Лучше не переписывать маркировку вручную, а использовать фотографию шильдика.

Особенно внимательно следует смотреть на символы:

1, I, W.

Шаг 2. Определить индуктивность

Например:

L = 0,7 мГн.

У СЗСЭМ есть стандартный:

ДС-0,7/100 У2

но это еще не означает, что он подойдет.

Следующий параметр — ток.

Шаг 3. Сравнить номинальный ток

Если ELHAND рассчитан на 100 А и имеет индуктивность около 0,7 мГн, ДС-0,7/100 может стать кандидатом для дальнейшей технической проверки.

Если исходный дроссель рассчитан на:

0,7 мГн / 600 А,

то стандартный ДС-0,7/100 уже явно не подходит.

Поэтому аналог определяется как минимум сочетанием:

L + I.

Шаг 4. Проверить рабочее напряжение

Для цепи постоянного тока необходимо знать:

номинальное DC-напряжение;
максимальное рабочее напряжение;
возможные перенапряжения.

Стандартные ДС СЗСЭМ рассчитаны на номинальное напряжение до 750 В. Для других условий требуется согласовать исполнение.

Шаг 5. Определить частоту пульсаций

Для трехфазного шестипульсного выпрямителя в сети 50 Гц характерная частота пульсаций составляет:

6 × 50 = 300 Гц.

Именно 300 Гц является стандартным значением для серии ДС.

Но в многопульсной или импульсной преобразовательной системе спектр может существенно отличаться.

Поэтому значение необходимо брать из схемы существующего оборудования.

Шаг 6. Определить величину пульсаций

Необходимо знать не только частоту, но и амплитуду переменной составляющей.

Чем выше пульсационный ток, тем больше:

потери в обмотках;
потери в магнитопроводе;
нагрев;
требования к электромагнитному расчету.

Для стандартной серии ДС СЗСЭМ указывает долю пульсаций до 10%.

Если на шильдике действительно написано ED2I

В этом случае подбор нужно выполнять иначе.

ED2I ELHAND имеет две связанные ветви и применяется в системах с параллельными выпрямительными мостами.

Для примера ELHAND приводит исполнения:

ED2I	Индуктивность	Ток
ED2I	2 × 0,024 мГн	2 × 135 А
ED2I	2 × 0,13 мГн	2 × 130 А
ED2I	2 × 0,049 мГн	2 × 250 А
ED2I	2 × 0,016 мГн	2 × 518 А
ED2I	2 × 0,9 мГн	2 × 700 А

Такая конструкция отличается от обычного одноканального сглаживающего дросселя.

Поэтому схема:

ED2I → подобрать ближайший ДС по току

будет технически некорректной.

В этом случае целесообразно передать СЗСЭМ исходные параметры и рассматривать разработку специального дросселя под существующую преобразовательную схему.

СЗСЭМ указывает возможность разработки и изготовления дросселей по требованиям заказчика.

Чем ED2I отличается от ED1W

Главное различие — назначение.

ED1W

Сглаживающий дроссель.

Устанавливается:

выпрямитель → ED1W → нагрузка

Основная задача:

уменьшить пульсации выпрямленного тока.

ED2I

Связующий / уравнительный дроссель.

Применяется между параллельно работающими выпрямительными ветвями.

Основная задача:

выравнивать токи между мостами и обеспечивать устойчивое распределение нагрузки.

Поэтому эти устройства нельзя считать прямыми аналогами.

Чем ED2I отличается от ED2W

Здесь путаница еще более вероятна — обозначения отличаются всего одной буквой.

ED2W

Сглаживающий дроссель с двумя независимыми обмотками, применяемый в том числе с мощными многопульсными преобразователями.

ED2I

Связующий дроссель для выравнивания токов между параллельно работающими выпрямительными мостами.

Получается:

ED2W — smoothing reactor;

ED2I — coupling/equalizing reactor.

Одна буква в обозначении полностью меняет назначение оборудования.

Какие данные нужны для подбора аналога

Если требуется заменить дроссель ELHAND, желательно предоставить:

Полное обозначение изделия.
Фотографию шильдика.
Принципиальную электрическую схему участка.
Индуктивность.
Номинальный ток.
Максимальный ток.
Рабочее напряжение.
Частоту пульсаций.
Величину пульсационной составляющей.
Тип и количество выпрямительных мостов.
Схему выпрямителя.
Частоту питающей сети.
Длительность и характер перегрузок.
Габариты существующего изделия.
Способ подключения.
Требуемое климатическое исполнение.

Особенно важны первые три пункта, если исходное обозначение записано как ED21.

Можно ли подобрать стандартный ДС без старого шильдика

Если документация отсутствует, ориентироваться только на мощность преобразователя нежелательно.

Для сглаживающего дросселя основными характеристиками являются:

индуктивность + ток + напряжение + параметры пульсаций.

У СЗСЭМ мощность ПЧ также приводится в таблице ДС, но она служит ориентиром. Например:

ДС-0,7/100 — около 37 кВт;
ДС-0,47/150 — около 55 кВт;
ДС-0,35/200 — около 75 кВт;
ДС-0,24/290 — около 110 кВт;
ДС-0,18/400 — около 160 кВт;
ДС-0,14/500 — около 185–200 кВт.

Для точной замены ELHAND этого недостаточно.

Типичные ошибки при поиске ED21

Ошибка 1. Считать ED21 официальным обозначением сглаживающей серии

В актуальной номенклатуре ELHAND подтверждаются ED1W, ED2W и ED2I, причем назначение ED2I отличается от сглаживающих моделей.

Ошибка 2. Читать букву I как цифру 1

Это наиболее вероятная причина появления запроса ED21.

Ошибка 3. Путать ED2I и ED2W

Один используется для выравнивания токов между выпрямителями, второй относится к сглаживающим дросселям.

Ошибка 4. Подбирать аналог только по току

Одинаковые 200 А еще не означают одинаковую индуктивность и схему устройства.

Ошибка 5. Подбирать только по индуктивности

0,1 мГн / 100 А и 0,1 мГн / 700 А — совершенно разные дроссели.

Ошибка 6. Не учитывать схему выпрямителя

Для ED2I это особенно важно, поскольку само назначение устройства связано с параллельной работой выпрямительных мостов.

Итог

Если в документации или поисковом запросе встречается ED21 ELHAND, сначала необходимо проверить исходную маркировку.

Отдельная серия сглаживающих дросселей ELHAND с обозначением ED21 не подтверждается. На практике возможны три варианта:

ED1W — обычный сглаживающий дроссель;

ED2W — двухобмоточный сглаживающий дроссель;

ED2I — связующий и уравнительный дроссель для параллельно работающих выпрямительных мостов.

Если требуется заменить именно сглаживающий ELHAND ED1W или ED2W, в качестве российского решения можно рассматривать дроссели СЗСЭМ серии ДС, подбирая их по индуктивности, номинальному току, напряжению и параметрам пульсаций.

Если же надпись ED21 на самом деле означает ED2I, стандартный сглаживающий ДС нельзя автоматически считать прямой заменой. В таком случае необходимо учитывать конструкцию с двумя ветвями, параметры параллельных выпрямителей и выполнять индивидуальный подбор или разработку дросселя под существующую схему.