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1 # 老弟弟二
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2 # 使用者6375065512416
過電壓故障解決措施 解決電網過電壓對變頻器的影響,主要思路是對變頻器中間直流回路多餘能量進行有效及時處理,同時要預防或者降低多餘能量饋送到變頻器的中間直流回路,讓電網產生的過電壓處於一定的允許值內。 1)裝設浪湧吸收裝置或者串聯電抗器作為吸收裝置 電網的衝擊過電壓、雷電導致過電壓以及補償電容在合閘或斷開時是造成變頻器輸入端過電壓的主要原因。對於此類隱患,可以在變頻器裝設浪湧吸收裝置或者串聯電抗器預防。浪湧吸收裝置就是在連線逆變器和電動機的U、V、W相的各動力線間、以及這些動力線和地之間,分別連線半導體浪湧吸收元件。這些半導體浪湧吸收元件在兩端子間達到規定的電壓以上就流過電流並箝位電壓的特性。串聯電抗器能夠降低電容器組的湧流倍數和湧流頻率,提高短路阻抗,減小短路容量,降低短路電流,減小操作電容器組引起的過電壓幅值,避免電網過電壓保護等作用,是抑制過電壓有效方法。 2)調整變頻器已設定的引數 如果工藝流程中對負載減速時間不限定,在設定變頻器減速時間引數時,以不引起中間迴路過電壓為限為條件設定,不能太短,避免出現負載動能釋放太快情況,尤其是變頻器所控制負載慣性較大的裝置,減速引數要適當增加;如果生產工藝流程對負載減速時間有一定的要求,為預防變頻器在限定時間內出現過電壓跳停,要設定變頻器失速自整定功能,也可設定變頻器的頻率值,透過減緩頻率降低所控制裝置的轉速。 3)增加洩放電阻 洩放電阻就是在儲能元件兩端並聯的電阻,給儲能元件提供一個消耗能量的通路,使電路安全。這個電阻叫洩放電阻。可以是二極體,如電感(繼電器線包)並聯的二極體。當前功率較小變頻器一般在製造時內部中間直流回路都設計了控制單元與洩放電阻,而大功率的變頻器為給其中間直流回路能夠很好的釋放多餘的能量提供通道,應該根據工藝需要增加洩放電阻,從而預防過電壓。 4)增加逆變電路 逆變電路基本作用是在控制電路的控制下,將中間的直流電路輸出的直流電源轉換為頻率和電壓都任意可調的交流電源,在變頻器的輸入側增加逆變電路,可以使變頻器中間直流回路多餘的能量回饋給電網。但造價較高,技術要求複雜。 5)在中間直流回路上加合適電容 根據變頻器的容量以及其中間直流回路的電流電壓的估算,可以在其中間直流回路上增加合適的電容,此電容能夠穩定迴路電壓,提升迴路承受過電壓的能力,也可在設計階段選用較大容量的變頻器來有效防治過電壓的影響。 6)降低工頻電源電壓 當前,常用變頻器電源側均是採不可控整流橋,其特點是電源電壓較高,中間直流回路產生的電壓也跟著升高。譬如電源電壓為380V時,變頻器的直流回路電壓達到537V,如果變頻器離變壓器的位置較勁,其輸入電壓一般為400V以上,導致中間直流回路承受過電壓會更高。因此,在條件容許下,可利用變壓器的分接開關,透過低壓檔的放置降低電源電壓來提升變頻器過電壓能力。 7)多臺變頻器共用直流母線 可根據實際需要進行設計將多臺變頻器的直流母線迴路並聯在一起(變頻器本身設計有外接的直流母線輸出端子),這樣任何一臺變頻器從直流母線上取用的電流通常情況下都是大於同時間從外部饋入的多餘電流,可以保持共用直流母線的電壓,因此,至少兩臺同時執行的變頻器具有共用直流母線能夠平衡變頻器的直流母線電壓,使裝置啟動、停止時對電網的衝擊也低,同時在電機停機成了發電機,能量回饋到直流母線。 8)透過控制系統功能優勢解決變頻器過電壓問題 變頻器的減速和負載的突降一般受在工藝流程中的受控制系統控制。因此,可以在變頻器的減速和負載的突降前,透過支配的工藝流程控制系統對變頻器進行控制,降低過多的能量饋入變頻器的中間直流回路。譬如把變頻器輸入側的不可控整流橋換成半可控或全控整流橋規律性減速過電壓,在工藝流程減速前,可以把中間直流電壓控制符合要求低值範圍內,同時增加了中間直流回路承受饋入能量的能力,預防過電壓。如果生產工藝流程使變頻器規律性負載突降,在負載突降前,可以透過FOXBORO的DCS集散系統的控制功能的控制系統,適當提升將變頻器的頻率,減少變頻器中間直流回路被負載側過多的能量饋入。 過電壓對變頻器的影響:通用變頻器的基本組成電路是整流電路和逆變電路兩部分,整流電路是將工頻交流電整流成直流電。逆變電路再將直流電逆變成頻率和電壓可調的交流電。變頻調速裝置一般是均採用交一直一交電壓模式。變頻器過電壓一般是指中間直流回路過電壓,其危害主要有以下三點:一是電網電壓升高會增加電機鐵芯磁通,很容易造成磁路飽和,加大勵磁電流,導致電機溫升過大,損傷電機;二是電網電壓升高會使中間直流回路電壓升高後,變頻器輸出電壓的脈衝幅度過大,對電機絕緣壽命有很大的影響;三是對中間直流回路濾波電容器壽命影響很大,甚至會引起電容器爆裂
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變頻器過電壓是來自進線電壓的影響。如果電網質量不好,有瞬間高電壓出現,那勢必會造成母線電壓過高。偶爾出現的瞬間的電壓尖峰很難捕捉到,這為故障的診斷增加了難度。如果用示波器或電能質量分析儀捕捉到進線電壓的閃變,確認電網存在電壓尖峰的話,那麼可以在變頻器進線端安裝電壓尖峰吸收裝置以保護變頻器。在打雷時,也可能會對電網電壓產生瞬時影響,也可能會造成變頻器的過電壓故障。不過打雷也是很偶然的事件,不會一直困擾變頻器的執行。不過安全起見,工廠應該有防雷措施。在電機制動(即減速)時,電機和負載的動能轉化為電能,處於發電狀態,發出來的電在直流母線上累積,造成母線電壓越來越高。如果電機的機械系統慣性大,而制動時間短,那麼制動功率很大。產生的電能在變頻器內不斷累積,來不及釋放,很容易造成直流母線過電壓。針對這種不可避免的情況,變頻器設計了很多功能來應對。擴充套件資料變頻器節能主要表現在風機、水泵的應用上。風機、泵類負載採用變頻調速後,節電率為20%~60%,這是因為風機、泵類負載的實際消耗功率基本與轉速的三次方成比例。當用戶需要的平均流量較小時,風機、泵類採用變頻調速使其轉速降低,節能效果非常明顯。而傳統的風機、泵類採用擋板和閥門進行流量調節,電動機轉速基本不變,耗電功率變化不大。據統計,風機、泵類電動機用電量佔全國用電量的31%,佔工業用電量的50%。在此類負載上使用變頻調速裝置具有非常重要的意義。應用較成功的有恆壓供水、各類風機、中央空調和液壓泵的變頻調速。變頻器還可以廣泛應用於傳送、起重、擠壓和機床等各種機械裝置控制領域,它可以提高工藝水平和產品質量,減少裝置的衝擊和噪聲,延長裝置的使用壽命。採用變頻調速控制後,使機械系統簡化,操作和控制更加方便,有的甚至可以改變原有的工藝規範,從而提高了整個裝置的功能。例如,紡織和許多行業用的定型機,機內溫度是靠改變送入熱風的多少來調節的。輸送熱風通常用的是迴圈風機,由於風機速度不變,送入熱風的多少隻有用風門來調節。如果風門調節失靈或調節不當就會造成定型機失控,從而影響成品質量。迴圈風機高速啟動,傳動帶與軸承之間磨損非常厲害,使傳動帶變成了一種易耗品。在採用變頻調速後,溫度調節可以透過變頻器自動調節風機的速度來實現,解決了產品質量問題。