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深圳變頻器維修廠家——英成機電為您獨家講述：變頻器過電壓發(fā)生緣由及處理措施
過電壓景象在變頻器在調(diào)試與運用進(jìn)程中常常會碰到。過電壓發(fā)作后，變頻器為了防止外部電路保護，其過電壓維護功用將舉措，使變頻器中止運轉(zhuǎn)，招致裝備無法一般任務(wù)。因此必需采取措施消弭過電壓，防止毛病的發(fā)作。由于變頻器與電機的運用場所不同，發(fā)作過電壓的緣由也不相同，所以應(yīng)依據(jù)詳細(xì)情況采取相應(yīng)的對策。
過電壓的發(fā)作與再生制動
所謂變頻器的過電壓，是指由于種種緣由構(gòu)成的變頻器電壓超越額外電壓，集合表如今變頻器直流母線的直流電壓上。一般任務(wù)時，變頻器直流部電壓為三相全波整流后的均勻值。若以380V線電壓計算，則均勻直流電壓Ud=1.35U線=513V。
在過電壓發(fā)作時，直流母線上的儲能電容將被充電，當(dāng)電壓下降至700V左右時，（因機型而異）變頻器過電壓維護舉措。構(gòu)成過電壓的緣由次要有兩種：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越額外值。而如今大局部變頻器的輸入電壓最高可達(dá)460V，因此，電源惹起的過電壓極為少見。
本文次要議論的題目是再生過電壓。發(fā)作再生過電壓次要有以下緣由：當(dāng)大GD2（飛輪力矩）負(fù)載加速時變頻器加速工夫設(shè)定過短；電機受外力影響（風(fēng)機、牽伸機）或位能負(fù)載（電梯、起重機）下放。由于這些緣由，使電機實踐轉(zhuǎn)速高于變頻器的指令轉(zhuǎn)速，也就是說，電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超越了同步轉(zhuǎn)速，這時電機的轉(zhuǎn)差率為負(fù)，轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場的方向與電效果形態(tài)時相同，其發(fā)作的電磁轉(zhuǎn)矩為障礙旋轉(zhuǎn)方向的制動轉(zhuǎn)矩。所以電效果實踐上處于發(fā)電形態(tài)，負(fù)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，使直流母線電壓下降，這就是再生過電壓。因再生過電壓的進(jìn)程中發(fā)作的轉(zhuǎn)矩與原轉(zhuǎn)矩相同，為制動轉(zhuǎn)矩，因此再生過電壓的進(jìn)程也就是再生制動的進(jìn)程。換句話說，消弭了再生能量，也就進(jìn)步了制動轉(zhuǎn)矩。假如再生能量不大，因變頻器與電機自身具有20%的再生制動才干，這局部電能將被變頻器及電機耗費掉。若這局部能量超越了變頻器與電機的耗費才干，直流回路的電容將被過充電，變頻器的過電壓維護功用舉措，使運轉(zhuǎn)中止。為防止這種情況的發(fā)作，必需將這局部能量及時的處置掉，同時也進(jìn)步了制動轉(zhuǎn)矩，這就是再生制動的手段。
過電壓的防止措施
由于過電壓發(fā)作的緣由不同，因此采取的對策也不相同。關(guān)于在停車進(jìn)程中發(fā)作的過電壓景象，假如對停車工夫或地位無特別請求，那么可以采用延伸變頻器加速工夫或自在停車的辦法來處置。所謂自在停車即變頻器將主開關(guān)器件斷開，讓電機自在滑行中止。
假如對停車工夫或停車地位有必定的請求，那么可以采用直流制動（DC制動）功用。直流制動功用是將電機加速到必定頻次后，在電機定子繞組中通入直流電，構(gòu)成一個運動的磁場。電機轉(zhuǎn)子繞組切割這個磁場而發(fā)作一個制動轉(zhuǎn)矩，使負(fù)載的動能變成電能以熱量的方式耗費于電機轉(zhuǎn)子回路中，因此這種制動又稱作能耗制動。在直流制動的進(jìn)程中實踐上包括了再生制動與能耗制動兩個進(jìn)程。這種制動辦法效率僅為再生制動的30-60％，制動轉(zhuǎn)矩較小。由于將能量耗費于電機中會使電機過熱，所以制動工夫不宜過長。而且直流制動開端頻次，制動工夫及制動電壓的大小均為野生設(shè)定，不能依據(jù)再生電壓的上下主動調(diào)理，因此直流制動不能用于一般運轉(zhuǎn)中發(fā)作的過電壓，只能用于停車時的制動。
關(guān)于加速（從高速轉(zhuǎn)為低速，但不停車）時因負(fù)載的GD2（飛輪轉(zhuǎn)矩）過大而發(fā)作的過電壓，可以采取恰當(dāng)延伸加速工夫的辦法來處置。實在這種辦法也是運用再生制動原理，延伸加速工夫只是掌握負(fù)載的再生電壓對變頻器的充電速度，使變頻器自身的20%的再生制動才干失掉公道運用而已。至于那些由于外力的作用（包括位能下放）而使電機處于再生形態(tài)的負(fù)載，因其一般運轉(zhuǎn)于制動形態(tài)，再生能量過高無法由變頻器自身耗費掉，因此不可以采用直流制動或延伸加速工夫的辦法。
再生制動與直流制動相比，具有較高的制動轉(zhuǎn)矩，而且制動轉(zhuǎn)矩的大小可以跟據(jù)負(fù)載所需的制動力矩（即再生能量的上下）由變頻器的制動單元主動掌握。因此再生制動最適用于在一般任務(wù)進(jìn)程中為負(fù)載提供制動轉(zhuǎn)矩。
再生制動的辦法：
1．能量耗費型：
這種辦法是在變頻器直流回路中并聯(lián)一個制動電阻，經(jīng)過檢測直流母線電壓來掌握一個功率管的通斷。在直流母線電壓下降至700V左右時，功率管導(dǎo)通，將再生能量通入電阻，以熱能的方式耗費掉，從而防止直流電壓的下降。由于再生能量沒能失掉運用，因此屬于能量耗費型。同為能量耗費型，它與直流制動的不同點是將能量耗費于電機之外的制動電阻上，電機不會過熱，因此可以較屢次的任務(wù)。
2．并聯(lián)直流母線接收型：
適用于多電機傳動零碎（如牽伸機），在這個零碎中，每臺電機均需一臺變頻器，多臺變頻器共用一個網(wǎng)側(cè)變流器，一切的逆變部并接在一條共用直流母線上。這種零碎中常常有一臺或數(shù)臺電機一般任務(wù)于制動形態(tài)，處于制動形態(tài)的電機被其它電效果拖動，發(fā)作再生能量，這些能量再經(jīng)過并聯(lián)直流母線被處于電動形態(tài)的電機所接收。在不能完整接收的情況下，則經(jīng)過共用的制動電阻耗費掉。這里的再生能量局部被接收運用，但沒有回饋到電網(wǎng)中。
3．能量回饋型：
能量回饋型的變頻器網(wǎng)側(cè)變流器是可逆的，當(dāng)有再生能量發(fā)作時，可逆變流器將再生能量回饋給電網(wǎng)，使再生能量失掉完整運用。但這種辦法對電源的波動性請求較高，一旦忽然停電，將發(fā)作逆變推翻。
再生制動的運用
一條化纖長絲牽伸消費線，由三臺牽伸機組成，辨別由三臺電機驅(qū)動。一輥電機功率22KW、4極，采用蝸桿加速器，速比為25：1；二輥電機功率37KW、4極，蝸桿加速器，速比16：1；三輥電機功率45KW，采用圓柱齒輪加速器，速比6：1。電機辨別采用華為TD2000-22KW三墾IHF37K，45K變頻器驅(qū)動。三臺變頻器依據(jù)牽伸比及速比采用比例掌握。它的任務(wù)進(jìn)程是這樣的：絲束繞在一輥、二輥、三輥上，由變頻器掌握三輥之間不同的速度對絲束停止?fàn)可臁?/p>
開車調(diào)試時因牽伸比小，絲束總旦較低，零碎開車一般。在投產(chǎn)一段工夫后，由于工藝調(diào)整，增大了牽伸比及絲束總旦，（牽伸比由工藝決議，總旦淺顯的說，就是絲束的粗細(xì)及根數(shù)幾，總旦越高，絲束越粗。牽伸倍數(shù)或總旦越大，三輥對二輥、一輥的拖力越大。）這時呈現(xiàn)了題目。開車工夫不長，一輥變頻器屢次顯現(xiàn)SC（過電壓防止），
二輥變頻器偶然也有這種景象。工夫稍長，一輥變頻器維護停機，毛病顯現(xiàn)E006（過電壓）。經(jīng)過對毛病景象停止細(xì)心的剖析，得出以下結(jié)論：由于一輥與二輥之間的牽伸比占總牽伸倍數(shù)的70%，而二輥、三輥電機功率均大于一輥，因此一輥電機實踐任務(wù)于發(fā)電形態(tài)，它必需發(fā)作足夠的制動力矩，才干保證牽伸倍數(shù)。二輥則依據(jù)工藝情況任務(wù)于電動與制動形態(tài)之間，只要三輥為電動形態(tài)。
也就是說，一輥變頻器若不能將電機發(fā)作的再生能量處置掉，它就不能發(fā)作足夠的制動力矩，那么將會被二輥“拖跑”。被“拖跑”的次要緣由在于變頻器為防止過電壓跳閘而采取的主動進(jìn)步輸入頻次的功用（即“SC”失速防止功用）。
變頻器為了降低再生能量，將會主動添加電機轉(zhuǎn)速，試圖降低再生電壓，但是因再生能量過高，所以并不能阻遏過電壓的發(fā)作。因此，題手段焦點是必需保證一輥、二輥電機具有足夠的制動力矩。添加一輥、二輥電機及變頻器容量可以到達(dá)這個手段，但這明顯是不經(jīng)濟的。而將一輥、二輥發(fā)作的過電壓及時處置掉，不讓變頻器的直流電壓降低，也可以提供足夠的制動力矩。
由于在零碎設(shè)想時未思索到這點，采用共用直流母線接收型或能量回饋型的辦法已不可以。經(jīng)細(xì)心論證，只要采用將一輥、二輥變頻器各添加一組外接制動單元的計劃。經(jīng)計算選用了兩組華為TDB-4C01-0300制動組件。開車后兩組制動單元電阻特別是一輥制動阻任務(wù)頻次十分之高，闡明我們的剖析是準(zhǔn)確的。整個零碎運轉(zhuǎn)近一年，再也沒有發(fā)作過過電壓景象。
本文詳細(xì)闡明了變頻器發(fā)作過電壓的各種緣由及相應(yīng)的防止措施，議論了再生制動的幾種方式，并經(jīng)過運用實例對過電壓的防止及再生制動的運用停止了細(xì)心的剖析。后果證實，再生制動功用是處置過電壓景象的最次要的辦法。