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变频器在调试与使用过程中经常遇到的问题

发布时间:2022-02-19浏览次数:89

一、过电压是蕞常见的现象。产生过电压后,为了防止变频器内部电路损坏,其过电压保护功能将停止变频器的运行,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。由于变频器和电动机的应用场合不同,产生过电压的原因也不同,因此应根据具体情况采取相应的对策。


二、过电压产生和再生制动所谓逆变器过电压是指逆变器电压由于各种原因超过额定电压,主要反映在逆变器直流母线的直流电压上。正常运行时,变频器直流电压为三相全波整流后的平均值。


      如果用380V线电压计算,平均直流电压UD=1.35u线=513v。如果出现过电压,直流母线上的储能电容器将被充电。当电压升至约700V(取决于型号)时,逆变器过压保护动作。产生过电压的主要原因有两种:电源过电压和再生过电压。


      电源过电压是指由于电源电压过高而导致直流母线电压超过额定值。目前,大多数变频器的蕞大输入电压可达460V。因此,由电源引起的过电压非常罕见。本文讨论的主要问题是再生过电压。再生过电压主要由以下原因引起:当大gD2(飞轮扭矩)负载减速时,变频器的减速时间设置太短;电机在外力(风机、曳引机)或势能负载(电梯、起重机)的影响下下降。由于这些原因,电机的实际转速高于变频器的指令转速,即电机的转子转速超过同步转速。此时,电机的滑移率为负,转子绕组切断旋转磁场的方向与电机状态相反,产生的电磁转矩是阻碍旋转方向的制动转矩。因此,电机实际上处于发电状态,负载的动能被“再生”为电能。直流储能电容器通过逆变器上升以再生电压,即直流储能电容器。由于再生过电压过程中产生的转矩与原始转矩相反,是制动转矩,因此再生过电压过程也是再生制动过程。换句话说,再生能量被消除,从而提高了制动扭矩。如果再生能量很小,因为变频器和电机有20%的再生制动能力,这部分电能将被变频器和电机消耗。如果这部分能量超过变频器和电机的消耗能力,直流电路的电容将被过度充电,变频器的过压保护功能将停止运行。为了避免这种情况,必须及时处理这部分能量,同时提高制动力矩,这就是再生制动的目的。变频器维修三、过电压的预防措施:由于过电压的原因不同,采取的对策也不同。如果对停止时间或位置没有特殊要求,可以通过延长变频器的减速时间或自由停止来解决停止过程中产生的过电压现象。所谓自由停止是指变频器断开主开关设备,允许电机自由滑动和停止。如果对停车时间或停车位置有一定要求,可采用直流制动(DC制动)功能。直流制动功能是将电机减速至一定频率,然后向电机定子绕组施加直流电源,形成静态磁场。电机的转子绕组切断磁场,产生制动力矩,将负载的动能转化为电能,并以热量的形式在电机的转子回路中消耗。因此,这种制动也称为能耗制动。直流制动过程实际上包括两个过程:再生制动和能耗制动。这种制动方式的效率仅为再生制动的30-60%,制动力矩小。由于电机消耗的能量会使电机过热,制动时间不应过长。此外,直流制动的启动频率、制动时间和制动电压是手动设定的,不能根据再生电压水平自动调整。因此,直流制动不能用于正常运行时产生的过电压,只能用于停车时的制动。对于减速过程中(从高速到低速不停车)因过载gD2(飞轮扭矩)引起的过电压,可采用适当延长减速时间的方法。实际上,这种方法也使用了再生制动的原理。延长减速时间只是为了控制负载再生电压对变频器的充电速度,以便合理利用变频器本身20%的再生制动能力。对于由于外力作用(包括势能降低)而使电机处于再生状态的负载,由于它们通常在制动状态下运行,再生能量太高,变频器本身无法消耗,因此,不可能采用直流制动或延长减速时间的方法。与直流制动相比,再生制动具有更高的制动力矩,制动力矩可由变频器的制动单元根据负载所需的制动力矩(即再生能量水平)自动控制。因此,再生制动蕞适合在正常运行期间向负载提供制动扭矩。


四、再生制动的方法:

1 、能耗型:这种方法是在变频器的直流电路中并联一个制动电阻,通过检测直流母线电压来控制功率管的通断。当直流母线电压升至700V左右时,打开功率管,将再生能量接入电阻,以热能的形式消耗,防止直流电压升高。由于再生能源不能利用,属于耗能型。它也是能源消耗型。它与直流制动的区别在于,它消耗电机外部制动电阻的能量。电机不会过热,因此可以更频繁地工作。


2、并联直流母线吸收式:适用于多电机驱动系统(如牵伸机)。在该系统中,每个电机都需要一个变频器,多个变频器共用一个网侧变频器,所有变频器部件并联到一个公共直流母线上。在该系统中,一个或多个电机通常在制动状态下正常工作。处于制动状态的电机由其他电机拖动产生再生能量,再生能量通过并联直流母线被处于电气状态的电机吸收。如果不能完全吸收,将通过普通制动电阻消耗。这里的部分可再生能源被吸收和利用,但不会反馈给电网。


3、能量反馈型:能量反馈型变频器的网侧变频器是可逆的。当产生再生能量时,可逆变流器将再生能量反馈给电网,以充分利用再生能量。然而,这种方法对电源的稳定性要求很高。一旦突然断电,就会发生逆变器颠覆。


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