变频器在调试和使用过程中经常遇到的问题

2022-04-13 15:02成都高塔
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  变频器在调试和使用过程中经常遇到的问题


  1.其中,过电压现象最为常见。过电压产生后,为了防止内部电路损坏,变频器的过电压保护功能会移动,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。由于变频器和电机的应用不同,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。


  2.所谓变频器过电压的产生和再生制动,是指由于各种原因导致的变频器电压超过额定电压,集中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。


  如果按380V线电压计算,平均直流电压UD=1.35U线=513V。当过电压发生时,直流母线上的储能电容器将被充电。当电压上升到700V左右时,变频器的过电压保护动作(因型号而异)。过电压的主要原因有两个: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使直流母线电压超过额定值。目前,大多数变频器的**输入电压可达460V。因此,电源引起的过电压极为罕见。本文讨论的主要问题是再生过电压。再生过电压的主要原因如下:当大GD2(飞轮扭矩)负载减速时,变频器减速时间设置过短;电机受外力(风扇、牵伸机)或位能负载(电梯、起重机)的影响。由于这些原因,电机的实际转速高于变频器的指令转速,即电机转子转速超过同步转速,当电机转差率为负时,转子绕组切割旋转磁场的方向与电机状态相反,其电磁转矩为阻碍旋转方向的制动转矩。因此,电机实际上处于发电状态,负载动能被再生为电能。可再生能量通过逆变部续流二极管充电,使直流母线电压上升。由于再生过电压过程中产生的扭矩与原扭矩相反,因此再生过电压过程是再生制动过程。换句话说,消除再生能量会增加制动扭矩。如果再生能量不大,由于变频器和电机本身具有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充电,变频器的过电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,同时提高制动扭矩,这是再生制动的目的。


  3.过电压预防措施:由于过电压的原因不同,采取的对策也不同。对于停车过程中产生的过电压现象,如果对停车时间或位置没有特殊要求,可以通过延长变频器减速时间或自由停车来解决。所谓自由停车,就是变频器断开主开关设备,让电机自由滑动停止。如果对停车时间或停车位置有一定要求,可以使用DC制动。直流制动功能是将电机减速到一定频率后,将直流电通入电机定子绕组,形成静态磁场。电机转子绕组切割磁场,产生制动转矩,使负载动能以热量的形式消耗在电机转子回路中,因此该制动又称能耗制动。直流制动过程实际上包括再生制动和能耗制动两个过程。这种制动转矩只有30-60%。由于在电机中消耗能量会使电机过热,因此制动时间不应太长。此外,直流制动的启动频率、制动时间和制动电压的大小都是手动设置的,不能根据再生电压的高度自动调节。因此,直流制动不能用于正常运行中产生的过电压,只能用于停车时的制动。减速时产生的过电压(从高速到低速,但不停车)可以通过适当延长减速时间来解决。事实上,这种方法也采用了再生制动的原理。延长减速时间只是控制负载的再生电压对变频器的充电速度,合理利用变频器本身20%的再生制动能力。至于因外力(包括位能下放)而使电机处于再生状态的负荷,由于其正常运行在制动状态,再生能量过高不能由变频器本身消耗。与直流制动相比,再生制动具有较高的制动扭矩,制动扭矩的大小可根据负载所需的制动扭矩(即再生能量)由变频器制动单元自动控制。因此,再生制动最适合在正常工作过程中为负载提供制动扭矩。




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