變頻器過壓產生的原因及解決方法
編輯:2021-12-01 13:51:25
過電壓的產生
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,集中表現在變頻器直流母線的直流電壓上。正常工作時,變頻器直流部電壓為三相全波整流后的平均值。若以輸入電壓U=380V計算,則平均直流母線電壓Udc=1.35U =513V。在過電壓發生時,直流母線上的儲能電容將被充電,當電壓上升至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。
電源過電壓是指因輸入電源電壓過高而使直流母線電壓超過額定值。而大部分變頻器的輸入****電壓可允許為(1+15%)U,因此,電源引起的過電壓極為少見。
再生過電壓是指當大負載減速時變頻器減速時間設定過短,電機受外力影響使電機實際轉速高于變頻器的指令轉速,也就是說,電機轉子轉速超過了同步轉速,這時電機的轉差率為負,轉子繞組切割旋轉磁場的方向與電動機狀態時相反,其產生的電磁轉矩為阻礙旋轉方向的制動轉矩。所以電動機實際上處于發電狀態,負載的動能被 “再生”成為電能。再生能量經逆變部續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。
如果再生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生,必須將這部分能量及時的處理掉,同時也提高了制動轉矩,這就是再生制動的目的。
再生制動的方法:
1.能量消耗型:
這種方法是在變頻器直流回路中并聯一個制動電阻,通過檢測直流母線電壓來控制一個功率管的通斷。在直流母線電壓上升至700V左右時,功率管導通,將再生能量通入電阻,以熱能的形式消耗掉,從而防止直流電壓的上升。由于再生能量沒能得到利用,因此屬于能量消耗型。
2.并聯直流母線吸收型:
適用于多電機傳動系統,在這個系統中,每臺電機均需一臺變頻器,多臺變頻器共用一個網側變流器,所有的逆變部并接在一條共用直流母線上。這種系統中往往有一臺或數臺電機正常工作于制動狀態,處于制動狀態的電機被其它電動機拖動,產生再生能量,這些能量再通過并聯直流母線被處于電動狀態的電機所吸收。在不能完全吸收的情況下,則通過共用的制動電阻消耗掉。這里的再生能量部分被吸收利用,但沒有回饋到電網中。
3.能量回饋型:
能量回饋型的變頻器網側變流器是可逆的,當有再生能量產生時,可逆變流器將再生能量回饋給電網,使再生能量得到完全利用。
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