变频器在运行过程中,可能会遭遇过压或欠压故障,这些故障直接影响到设备的稳定性和使用寿命。所谓过压,是指变频器的电压超出了其额定电压范围,尤其体现在直流母线的直流电压上。在标准380V线电压下,变频器的直流电压通常为513V,但当电压攀升至约760V时,变频器会触发过压保护机制。 一、过压故障的原因 - 输入交流电源过压
- 当供电系统负载较轻时,电压可能升高,此时采用有载调压电力变压器可有效调节。
- 对于电力系统故障导致的电压异常,如谐振升压,应先断开变频器电源,检查并排除电力系统故障。
- 雷电或补偿电容投切时产生的冲击过压,需通过并联浪涌吸收装置或串联电抗器等方法解决。
- 再生过压
- 加速、减速或恒速时的再生过压:当电动机处于再生发电状态,即实际转速高于同步转速时,机械能转化为电能回馈至直流回路,导致过压。
- 大惯性负载减速时间短:可延长减速时间、设置为自由停车或增加制动单元及电阻。
- 外力或位能负载影响:增加制动单元及电阻,或调整变频器参数。
- 多电机拖动负载匹配不佳:增加负荷分配控制装置,或调整变频器特性。
- 未使用减速过压自处理功能:变频器设有此功能以预防过压,若未启用,需合理设置。
- 负载突降:负载转速上升,进入再生状态,需优化减速时间或采用制动功能。
- 工艺流程限制:无法调整参数且未处理多余能量时,易引发过压。
- 电容老化:长时间运行后电容容量下降,需检查并更换。
- 制动电阻过大:无法及时释放回馈能量,需调整电阻值。
二、过压的危害 - 磁路饱和:电压过高导致电动机铁芯磁通增加,可能使励磁电流过大,温升过高。
- 绝缘损坏:输出电压脉冲幅度大,影响电动机绝缘寿命。
- 电容损坏:直接影响中间直流回路电容寿命,严重时导致电容爆裂。
三、过压的防止措施 - 输入侧增加吸收装置:如浪涌吸收器或电抗器,减少冲击过压。
- 优化变频器参数:如延长减速时间,避免负载动能释放过快。
- 增加泄放电阻:为多余能量提供释放通道,但需注意能耗和温度变化。
- 输入侧增加逆变电路:将多余能量回馈电网,但技术复杂,应用受限。
- 增大直流回路电容:稳定电压,提高承受过压能力。
- 降低电源电压:通过调整变压器分接开关,降低输入电压。
- 共用直流母线:多台变频器共用,平衡电压。
- 控制系统优化:利用控制系统功能,在减速或负载突降前进行预调整,避免能量馈入。
综上所述,变频器过压故障的处理需综合考虑输入电源、负载特性、变频器参数及系统配置等多方面因素,采取针对性的预防和处理措施,以确保设备稳定运行。 |