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变频器过电压的防止措施

变频器过电压的防止措施

作者:
2019/08/08 16:08

  变频器配套设备供应商提醒您:由于过电压产生的原因不同,因而采取的对策也不相同。在处理过电压时,首先要排除由于参数问题而导致的故障。例如减速时间过短,以及由于再生负载而导致的过电压等,然后可以检测输入侧电压是否有问题,最后可检查电压检测电路是否出现了故障,一般的电压检测电路的电压采样点,都是中间直流回路的电压。

 

  对于在停车过程中产生的过电压现象,如果对停车时间或位置无特殊要求,那么可以采用延长变频器减速时间或自由停车的方法来解决:所谓自由停车即变频器将主开关器件断开,让电动机自由滑行停止。如果对停车时间或停车位置有一定的要求,那么可以采用制动功能。

 

  对于过电压故障的处理,关键是中间直流回路多余能量如何及时处理,如何避免或减少多余能量向中间直流回路馈送,使其过电压的程度限定在允许的限值之内。应采取的主要对策有:

 

  1)在电源输入侧增加吸收装置,减少过电压因素。对于电源输入侧有冲击过电压、雷电引起的过电压、补偿电容在合闸或断开时形成的过电压可能发生的情况下,可以采用在输入侧并联浪涌吸收装置或串联电抗器等方法加以解决。

 

  2)从变频器已设定的参数中寻找解决办法,在工艺流程中如不限定负载减速时间时,变频器减速时间参数的设定不要太短,不然使得负载动能释放的太快。该参数的设定要以不引起中间回路过电压为限,特别要注意负载惯性较大时该参数的设定。如果工艺流程对负载减速时间有限制,而在限定时间内变频器出现过电压跳闸现象,就要设定变频器失速自整定功能或重新设定在变频器不过电压情况下的频率值。

 

  3)增加泄放电阻。一般小于7. 5kW的变频器在出厂时内部中间直流回路均装有制动单元和泄放电阻,大于7. 5kW的变频器需根据实际情况外加制动单元和泄放电阻,为中间直流回路多余能量释放提供通道,是一种常用的泄放能量的方法。其不足之处是能耗高,可能出现频繁投切或长时间投运,致使电阻温度升高、设备损坏。

 

  4)输入侧增加逆变电路。处理变频器中间直流回路能量最好的方法就是在输入侧增加逆变电路,可以将多余的能量回馈给电网。但逆变桥技术要求复杂,在实际中限制了它的应用。

 

  5)在中间直流回路上增加适当电容,中间直流回路电容对电压稳定、提高回路承受过电压的能力起着非常重要的作用。适当增大回路的电容量或及时更换运行时间过长且容量下降的电容是解决变频器过电压的有效方法。

 

  6)适当降低工频电源电压。目前变频器电源侧一般采用不可控整流模块,电源电压高,中间直流回路电压也高,电源电压为380V、400V、450V时,直流回路电压分别为537V、565V、636V。有的变频器距离变压器很近,变频器输入电压高达400V以上,对变频器中间直流回路承受过电压能力的影响很大,在这种情况下,如果条件允许可以将变压器的分接开关放置在低压档,通过适当降低电源电压以达到相对提高变频器过电压能力的目的。

 

  7)多台变频器共用直流母线。两台同时运行的变频器采用共用直流母线可以很好地解决变频器中间直流回路过电压问题,因为任何一台变频器从直流母线上取用的电流一般均大于同时间从外部馈入的多余电流,这样就可以基本上保持共用直流母线的电压。

 

  8)通过控制系统优化功能解决变频器过电压问题,在很多工艺流程中,变频器的减速和负载的突降是由控制系统控制的,可以利用控制系统的一些功能,在变频器的减速和负载的突降前进行控制,减少过多的能量馈入变频器中间直流回路。如对于规律性减速过电压故障,可将变频器输入侧的不可控整流模块换成半控或全控整流模块,在减速前将中间直流电压控制在允许值内,相对加大中间直流回路承受馈入能量的能力,避免产生过电压故障。而对于规律性负载突降过电压故障,利用控制系统的控制功能,在负载突降前,将变频器的频率做适当提升,减少负载侧过多的能量馈入中间直流回路,以减少其引起的过电压故障。