Dławiki to inaczej cewki indukcyjne z rdzeniem magnetycznym lub rzadziej bez rdzenia (powietrzna), zapobiegające nagłym zmianom natężenia prądu elektrycznego lub służące do ograniczenia prądu przemiennego bez strat mocy, jakie występowałyby gdyby elementem ograniczającym była rezystancja.
Wspólną cechą przetwarzania energii dostępnej z sieci energetycznej za pomocą urządzeń energoelektronicznych są zjawiska odkształceń prądu od sinusoidy oraz częste, czasami wręcz impulsowe, łączenia obwodów.
Cechy te rodzą szereg zjawisk i potrzeb, m.in.:
- komutacyjne przepięcia na indukcyjnościach współpracującego transformatora
- generowanie wyższych harmonicznych prądu w sieci energetycznej
- generowanie zakłóceń elektromagnetycznych
- potrzebę ograniczenia szybkości narastania prądu w celu ochrony struktur półprzewodników
- potrzebę ograniczenia mocy zwarciowych w celu niedopuszczenia do przekroczenia prądów nominalnych przekształtników w sytuacji rozruchów silników.
Dławiki sieciowe identyfikuje się następującymi parametrami:
– dU[%] – procentowy spadek napięcia (zwykle wykonuje się 2 lub 4 lub 7%). Parametr ten oznacza, że spadek napięcia na dławiku, przy przepływie prądu nominalnego wyniesie właśnie dU%.
– In[A] – wartość nominalnego prądu dławika
– Un[V] – nominalna wartość napięcia obwodu, w którym może pracować dany dławik.
Niektórzy producenci urządzeń energoelektronicznych podają w danych katalogowych wartość indukcyjności dławika, który powinien być zastosowany do współpracy z danym urządzeniem. Dlatego też, w danych katalogowych dławików często podaje się taką informację jako parametr wyliczony za pomocą wzoru:
Zamiennikiem parametru indukcyjności może być inaczej zdefiniowany dławik, tzn. za pomocą mocy wyrażonej jednostką kVAr. Jest to jednak również parametr wyliczony za pomocą wzorów i parametrów podstawowych
Podstawy działania dławików
Dławiki sieciowe to cewki nawinięte na rdzeniu ferromagnetycznym, które dzięki podstawowej właściwości wzrostu reaktancji indukcyjnej (opór dla prądów przemiennych) w funkcji częstotliwości spełniają różnorodne zadania w układach elektrycznych.
Podstawowy wzór na impedancję cewki ma postać:
Ponieważ producent dławików stara się zminimalizować temperaturę, a więc szczególnie
zminimalizować straty w miedzi, stosuje dostatecznie duży przekrój uzwojeń. Oznacza to, że rezystancja cewki R ma małą wartość i dla zrozumienia zasady działania dławika, rezystancję tę możemy pominąć.
Wzór na impedancję znacznie się upraszcza:
Wartość indukcyjności L jest wartością praktycznie stałą dla danego dławika, a więc jego impedancja (opór całkowity) zależy wyłącznie od częstotliwości. Jeśli połączymy to z faktem, że każdy dowolny przebieg prądu o kształcie innym niż sinusoida da się zastąpić sumą przebiegów sinusoidalnych o częstotliwościach tzw. harmonicznych (szereg Fouriera), a więc będących wielokrotnością częstotliwości podstawowej 50Hz.
Pierwsza harmoniczna – podstawowa 50Hz
Druga harmoniczna – 2x50Hz = 100Hz
Trzecia harmoniczna – 3x50Hz = 150Hz itd.
Dojdziemy zatem do wniosku, że dławik ma właściwości tłumiące wyższe harmoniczne, bo jego opór całkowity będzie dwukrotnie wyższy dla drugiej harmonicznej 100Hz, trzykrotnie wyższy dla trzeciej harmonicznej 150Hz …itd. Oczywistym z kolei jest fakt, że im bardziej stromy charakter narastania prądu, lub jego opadania (impulsy, skoki itp.), tym wyższe harmoniczne wchodzą w jego skład, a więc tym lepiej będą tłumione przez dławik.
Firma Breve posiada w ofercie trzy rodzaje dławików:
