變頻器在調(diào)試與使用過程中經(jīng)常會遇到各種各樣的問題,其中過電壓現(xiàn)象最為常見。過電壓產(chǎn)生后,變頻器為了防止內(nèi)部電路損壞,其過電壓保護功能將動作,使變頻器停止運行,導(dǎo)致設(shè)備無法正常工作。
所謂變頻器的過電壓,是指由于種種原因造成的變頻器電壓超過額定電壓,集中表現(xiàn)在變頻器直流母線的直流電壓上。
正常工作時,變頻器直流電壓為三相全波整流后的平均值。若以380V線電壓計算,則平均直流電壓Ud=1.35U線=513V。
在過電壓發(fā)生時,直流母線上的儲能電容將被充電,當(dāng)電壓上升至700V左右時,(因機型而異)變頻器過電壓保護動作。
造成變頻器過電壓的原因主要有兩種: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過額定值。而現(xiàn)在大部分變頻器的輸入電壓最高可達460V,因此,電源引起的過電壓極為少見。
本文主要討論的問題是再生過電壓。
產(chǎn)生再生過電壓主要有以下原因:當(dāng)大GD2(飛輪力矩)負載減速時變頻器減速時間設(shè)定過短;電機受外力影響(風(fēng)機、牽伸機)或位能負載(電梯、起重機)下放。由于這些原因,使電機實際轉(zhuǎn)速高于變頻器的指令轉(zhuǎn)速,也就是說,電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過了同步轉(zhuǎn)速,這時電機的轉(zhuǎn)差率為負,轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場的方向與電動機狀態(tài)時相反,其產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩為阻礙旋轉(zhuǎn)方向的制動轉(zhuǎn)矩。所以電動機實際上處于發(fā)電狀態(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,使直流母線電壓上升,這就是再生過電壓。
因再生過電壓的過程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與原轉(zhuǎn)矩相反,為制動轉(zhuǎn)矩,因此再生過電壓的過程也就是再生制動的過程。換句話說,消除了再生能量,也就提高了制動轉(zhuǎn)矩。如果再生能量不大,因變頻器與電機本身具有20的再生制動能力,這部分電能將被變頻器及電機消耗掉。若這部分能量超過了變頻器與電機的消耗能力,直流回路的電容將被過充電,變頻器的過電壓保護功能動作,使運行停止。
為避免這種情況的發(fā)生,必須將這部分能量及時地處理掉,同時也提高了制動轉(zhuǎn)矩,這就是再生制動的目的。
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