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变频器过电压应该这样解决

发表于:2019-06-13 14:09 作者:新闻小编 来源:新闻小编

变频器在调试与使用过程中经常会遇到各种各样的问题,其中过电压现象最为常见。

过电压产生后,变频器为了防止内部电路损坏,其过电压保护功能将动作,使变频器停止运行,导致设备无法正常工作。因此必须采取措施消除过电压,防止故障的发生。由于变频器与电机的应用场合不同,产生过电压的原因也不相同,所以应根据具体情沉采取相应的对策。

过电压的产生与再生制动

所谓变频器的过电压,是指由于种种原因造成的变频器电压超过额定电压,集中表现在变频器直流母线的直流电压上。正常工作时,变频器直流部电压为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算,则平均直流电压Ud=1.35U线=513V。

在过电压发生时,直流母线上的储能电容将被充电,当电压上升至700V左右时, (因机型而异)变频器过电压保护动作。造成过电压的原因主要有两种:电源过电压和再生过电压。电源过电压是指因电源电压过高而使直流母线电压超过额定值。而现在大部分变频器的输入电压最高可达460V,因此,电源引起的过电压极为少见。

本文主要讨论的问题是再生过电压。产生再生过电压主要有以下原因:当大GD2(飞轮力矩)负载减速时变频器诚速时间设定过短;电机受外力影响(风机、牵伸机)或位能负载(电梯、起重机)‘下放。由于这些原因,使电机实际转速高于变频器的指令转速,也就是说,电机转子转速超过了同步转速,这时电机的转差率为负,转子绕组切割旋转磁场的方向与电动机状态时相反,其产生的电磁转矩为阻碍旋转方向的制动转矩。所以电动机实际上处于发电状态,负载的动能被“再生”成为电能。

再生能量经逆变部续流二极管对变频器直流储能电容器充电,使直流母线电压上升,这就是再生过电压。因再生过电压的过程中产生的转矩与原转矩相反,为制动转矩,因此再生过电压的过程也就是再生制动的过程。换句话说,消除了再生能量,也就提高了制动转矩。如果再生能量不大,因变频器与电机本身具有20%的再生制动能力,这部分电能将被变频器及电机消耗掉。若这部分能量超过了变频器与电机的消耗能力,直流回路的电容将被过充电,变频器的过电压保护功能动作,使运行停止。为避免这种情况的发生,必须将这部分能量及时的处理掉,同时也提高了制动转矩,这就是再生制动的目的。

变频器过电压应该这样解决

1.变频器过电压的处理方法

(1)对于变频器移相变压器的分断过电压,采用阻容吸收网络和氧化锌避雷器组成过电压吸收回路,取得较好效果。

(2)对于变压器带负载合闸产生的过电压,可以选用周期性能好的开关(开关长期操作后会出现不同期);采用良好的阻容吸收回路或者有源抑制器技术方案;采用带静电屏蔽措施的变压器,也可以有效地抑制合闸过电压。但是大功率变压器在制作静电屏蔽层的难度将是相当大的。

(3)对整流元件换向产生的过电压,注意点是:整流元件的反向耐压值要足够,其次就是吸收回路和续流回路必须措施得当。否则整流器件就有可能被过电压击穿。

(4)由于变频器工作时的过电压基本上是变压器分闸合闸时产生,因此应该从变压器开始想办法抑制变频器的过电压。 可以采用:

①加大变压器励磁电感和对地电容,加大励磁电感即减小空载电流,这都会引|起变压器成本的增加。

②加大变压器对地电容:原理上容易分析,但是实际上由于变压器本身的结构和材料限制,要想做出任意绝缘方式或绝缘等级高的变压器是不太可能的,因此要想较大地增加变压器的对地电容C也是相当困难的。

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