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深圳變頻器維修廠家——英成機電為您獨家講述:變頻器過電壓發(fā)生緣由及處理措施
過電壓景象在變頻器在調(diào)試與運用進程中常常會碰到。過電壓發(fā)作后,變頻器為了防止外部電路保護,其過電壓維護功用將舉措,使變頻器中止運轉(zhuǎn),招致裝備無法一般任務。因此必需采取措施消弭過電壓,防止毛病的發(fā)作。由于變頻器與電機的運用場所不同,發(fā)作過電壓的緣由也不相同,所以應依據(jù)詳細情況采取相應的對策。
過電壓的發(fā)作與再生制動
所謂變頻器的過電壓,是指由于種種緣由構成的變頻器電壓超越額外電壓,集合表如今變頻器直流母線的直流電壓上。一般任務時,變頻器直流部電壓為三相全波整流后的均勻值。若以380V線電壓計算,則均勻直流電壓Ud=1.35U線=513V。
在過電壓發(fā)作時,直流母線上的儲能電容將被充電,當電壓下降至700V左右時,(因機型而異)變頻器過電壓維護舉措。構成過電壓的緣由次要有兩種:電源過電壓和再生過電壓。電源過電壓是指因電源電壓過高而使直流母線電壓超越額外值。而如今大局部變頻器的輸入電壓最高可達460V,因此,電源惹起的過電壓極為少見。
本文次要議論的題目是再生過電壓。發(fā)作再生過電壓次要有以下緣由:當大GD2(飛輪力矩)負載加速時變頻器加速工夫設定過短;電機受外力影響(風機、牽伸機)或位能負載(電梯、起重機)下放。由于這些緣由,使電機實踐轉(zhuǎn)速高于變頻器的指令轉(zhuǎn)速,也就是說,電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超越了同步轉(zhuǎn)速,這時電機的轉(zhuǎn)差率為負,轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場的方向與電效果形態(tài)時相同,其發(fā)作的電磁轉(zhuǎn)矩為障礙旋轉(zhuǎn)方向的制動轉(zhuǎn)矩。所以電效果實踐上處于發(fā)電形態(tài),負載的動能被“再生”成為電能。
再生能量經(jīng)逆變部續(xù)流二極管對變頻器直流儲能電容器充電,使直流母線電壓下降,這就是再生過電壓。因再生過電壓的進程中發(fā)作的轉(zhuǎn)矩與原轉(zhuǎn)矩相同,為制動轉(zhuǎn)矩,因此再生過電壓的進程也就是再生制動的進程。換句話說,消弭了再生能量,也就進步了制動轉(zhuǎn)矩。假如再生能量不大,因變頻器與電機自身具有20%的再生制動才干,這局部電能將被變頻器及電機耗費掉。若這局部能量超越了變頻器與電機的耗費才干,直流回路的電容將被過充電,變頻器的過電壓維護功用舉措,使運轉(zhuǎn)中止。為防止這種情況的發(fā)作,必需將這局部能量及時的處置掉,同時也進步了制動轉(zhuǎn)矩,這就是再生制動的手段。
過電壓的防止措施
由于過電壓發(fā)作的緣由不同,因此采取的對策也不相同。關于在停車進程中發(fā)作的過電壓景象,假如對停車工夫或地位無特別請求,那么可以采用延伸變頻器加速工夫或自在停車的辦法來處置。所謂自在停車即變頻器將主開關器件斷開,讓電機自在滑行中止。
假如對停車工夫或停車地位有必定的請求,那么可以采用直流制動(DC制動)功用。直流制動功用是將電機加速到必定頻次后,在電機定子繞組中通入直流電,構成一個運動的磁場。電機轉(zhuǎn)子繞組切割這個磁場而發(fā)作一個制動轉(zhuǎn)矩,使負載的動能變成電能以熱量的方式耗費于電機轉(zhuǎn)子回路中,因此這種制動又稱作能耗制動。在直流制動的進程中實踐上包括了再生制動與能耗制動兩個進程。這種制動辦法效率僅為再生制動的30-60%,制動轉(zhuǎn)矩較小。由于將能量耗費于電機中會使電機過熱,所以制動工夫不宜過長。而且直流制動開端頻次,制動工夫及制動電壓的大小均為野生設定,不能依據(jù)再生電壓的上下主動調(diào)理,因此直流制動不能用于一般運轉(zhuǎn)中發(fā)作的過電壓,只能用于停車時的制動。
關于加速(從高速轉(zhuǎn)為低速,但不停車)時因負載的GD2(飛輪轉(zhuǎn)矩)過大而發(fā)作的過電壓,可以采取恰當延伸加速工夫的辦法來處置。實在這種辦法也是運用再生制動原理,延伸加速工夫只是掌握負載的再生電壓對變頻器的充電速度,使變頻器自身的20%的再生制動才干失掉公道運用而已。至于那些由于外力的作用(包括位能下放)而使電機處于再生形態(tài)的負載,因其一般運轉(zhuǎn)于制動形態(tài),再生能量過高無法由變頻器自身耗費掉,因此不可以采用直流制動或延伸加速工夫的辦法。
再生制動與直流制動相比,具有較高的制動轉(zhuǎn)矩,而且制動轉(zhuǎn)矩的大小可以跟據(jù)負載所需的制動力矩(即再生能量的上下)由變頻器的制動單元主動掌握。因此再生制動最適用于在一般任務進程中為負載提供制動轉(zhuǎn)矩。
再生制動的辦法:
1.能量耗費型:
這種辦法是在變頻器直流回路中并聯(lián)一個制動電阻,經(jīng)過檢測直流母線電壓來掌握一個功率管的通斷。在直流母線電壓下降至700V左右時,功率管導通,將再生能量通入電阻,以熱能的方式耗費掉,從而防止直流電壓的下降。由于再生能量沒能失掉運用,因此屬于能量耗費型。同為能量耗費型,它與直流制動的不同點是將能量耗費于電機之外的制動電阻上,電機不會過熱,因此可以較屢次的任務。
2.并聯(lián)直流母線接收型:
適用于多電機傳動零碎(如牽伸機),在這個零碎中,每臺電機均需一臺變頻器,多臺變頻器共用一個網(wǎng)側(cè)變流器,一切的逆變部并接在一條共用直流母線上。這種零碎中常常有一臺或數(shù)臺電機一般任務于制動形態(tài),處于制動形態(tài)的電機被其它電效果拖動,發(fā)作再生能量,這些能量再經(jīng)過并聯(lián)直流母線被處于電動形態(tài)的電機所接收。在不能完整接收的情況下,則經(jīng)過共用的制動電阻耗費掉。這里的再生能量局部被接收運用,但沒有回饋到電網(wǎng)中。
3.能量回饋型:
能量回饋型的變頻器網(wǎng)側(cè)變流器是可逆的,當有再生能量發(fā)作時,可逆變流器將再生能量回饋給電網(wǎng),使再生能量失掉完整運用。但這種辦法對電源的波動性請求較高,一旦忽然停電,將發(fā)作逆變推翻。
再生制動的運用
一條化纖長絲牽伸消費線,由三臺牽伸機組成,辨別由三臺電機驅(qū)動。一輥電機功率22KW、4極,采用蝸桿加速器,速比為25:1;二輥電機功率37KW、4極,蝸桿加速器,速比16:1;三輥電機功率45KW,采用圓柱齒輪加速器,速比6:1。電機辨別采用華為TD2000-22KW三墾IHF37K,45K變頻器驅(qū)動。三臺變頻器依據(jù)牽伸比及速比采用比例掌握。它的任務進程是這樣的:絲束繞在一輥、二輥、三輥上,由變頻器掌握三輥之間不同的速度對絲束停止牽伸。
開車調(diào)試時因牽伸比小,絲束總旦較低,零碎開車一般。在投產(chǎn)一段工夫后,由于工藝調(diào)整,增大了牽伸比及絲束總旦,(牽伸比由工藝決議,總旦淺顯的說,就是絲束的粗細及根數(shù)幾,總旦越高,絲束越粗。牽伸倍數(shù)或總旦越大,三輥對二輥、一輥的拖力越大。)這時呈現(xiàn)了題目。開車工夫不長,一輥變頻器屢次顯現(xiàn)SC(過電壓防止),
二輥變頻器偶然也有這種景象。工夫稍長,一輥變頻器維護停機,毛病顯現(xiàn)E006(過電壓)。經(jīng)過對毛病景象停止細心的剖析,得出以下結論:由于一輥與二輥之間的牽伸比占總牽伸倍數(shù)的70%,而二輥、三輥電機功率均大于一輥,因此一輥電機實踐任務于發(fā)電形態(tài),它必需發(fā)作足夠的制動力矩,才干保證牽伸倍數(shù)。二輥則依據(jù)工藝情況任務于電動與制動形態(tài)之間,只要三輥為電動形態(tài)。
也就是說,一輥變頻器若不能將電機發(fā)作的再生能量處置掉,它就不能發(fā)作足夠的制動力矩,那么將會被二輥“拖跑”。被“拖跑”的次要緣由在于變頻器為防止過電壓跳閘而采取的主動進步輸入頻次的功用(即“SC”失速防止功用)。
變頻器為了降低再生能量,將會主動添加電機轉(zhuǎn)速,試圖降低再生電壓,但是因再生能量過高,所以并不能阻遏過電壓的發(fā)作。因此,題手段焦點是必需保證一輥、二輥電機具有足夠的制動力矩。添加一輥、二輥電機及變頻器容量可以到達這個手段,但這明顯是不經(jīng)濟的。而將一輥、二輥發(fā)作的過電壓及時處置掉,不讓變頻器的直流電壓降低,也可以提供足夠的制動力矩。
由于在零碎設想時未思索到這點,采用共用直流母線接收型或能量回饋型的辦法已不可以。經(jīng)細心論證,只要采用將一輥、二輥變頻器各添加一組外接制動單元的計劃。經(jīng)計算選用了兩組華為TDB-4C01-0300制動組件。開車后兩組制動單元電阻特別是一輥制動阻任務頻次十分之高,闡明我們的剖析是準確的。整個零碎運轉(zhuǎn)近一年,再也沒有發(fā)作過過電壓景象。
本文詳細闡明了變頻器發(fā)作過電壓的各種緣由及相應的防止措施,議論了再生制動的幾種方式,并經(jīng)過運用實例對過電壓的防止及再生制動的運用停止了細心的剖析。后果證實,再生制動功用是處置過電壓景象的最次要的辦法。