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如何解决逆变器过电压
时间:2022-02-12   

首先确认逆变器的输入电压是否高于标准。

其次,大部分原因是:转动惯量过大,减速时电机进入发电机状态,导致逆变器直流高压侧过电压。

解决方案:

1.将减速停止改为惯性停止。负载需要很长时间才能完全停止。

2. 减速时间增加。

3.如果负载惯量大,想快速停车,可以加装合适的制动电阻。使用电阻加热消耗能量,避免直流高压侧过压。

4.如果功率较小,可以使用带逆变功能的逆变器,将负载的能量转化为电能回馈电网。

逆变器的过压故障主要集中在直流母线电压上。一般情况下,逆变器的直流母线电压为三相全波整流后的平均值。如果以 380V 线电压计算,平均直流电压为 513V。当过压发生时,对直流母线的储能电容进行充电,当电压升至760V左右时,逆变器过压保护动作。因此,逆变器的工作电压具有正常的电压范围。当电压超过此范围时,很可能损坏逆变器。常见的过电压包括输入交流电源过电压和再生过电压。

(1)输入交流电源过压

输入交流电源过电压是指逆变器的输入电压超过正常值。夜间或节假日供电系统负载较轻时,供电系统电压会升高。最有效的解决方案是使用有载调压电力变压器。对于电力系统故障引起的电压升高,如电力系统谐振引起的电压升高,应断开逆变器电源,检查电力系统故障,对逆变器供电故障排除后应开机。

(2)再生过电压

再生过电压的主要原因有:飞轮转矩大负载减速时,变频器减速时间设置过短;电机受外力影响或释放势能负载。由于这些原因,电机的实际转速高于变频器的指令转速,也就是说,电机的转子转速超过了同步转速。此时电机的转差率为负,转子绕组切割旋转磁场的方向与电机状态相反。产生的电磁转矩是抑制旋转方向的制动转矩。电机实际上处于发电状态,负载的动能被“再生”成电能。再生能量通过逆变部分的续流二极管给逆变器的直流储能电容充电,使直流母线电压升高,即为再生过电压。再生过电压过程中产生的转矩与原来的转矩相反,为制动转矩,因此再生过电压的过程也是再生制动的过程。换言之,再生能量被消除,从而增加了制动扭矩。如果再生能量不大,由于变频器和电机本身有20%的再生制动能力,这部分电能会被变频器和电机消耗掉。如果这部分能量超过了逆变器和电机的消耗能力,直流电路的电容就会过充,

再生过电压发生概率高,主要是电机同步转速高于实际转速,使电机处于发电状态,变频器未配备制动单元。有两种情况会导致此故障。

当变频器驱动大惯性负载时,其减速时间设置得比较短。在减速过程中,变频器的输出频率变化较快,而负载通过自身的电阻缓慢减速,使负载驱动电机的转速高于电机的转速。逆变器输出频率对应的转速更高,电机处于发电状态,逆变器没有能量回馈单元变频器能耗管理,从而导致逆变器直流电路电压升高,超过保护值,并导致故障关机。

多台电机驱动同一个负载时,也可能出现再生过电压故障,主要是负载匹配不良造成的。以两台电机驱动一个负载为例,当一台电机的实际转速大于另一台电机的同步转速时,高速电机相当于原动机,低速电机处于状态发电,造成再生过电压。过错。在处理此类故障时,需要在传输系统中增加负载分配控制装置,还可以将传输速度链分支中的逆变器特性调整为更柔和。

(3)过电压预防措施

对于逆变器的过压保护动作故障,首先应区分是频繁发生还是偶尔发生,然后再分析区别对待。首先应排除参数问题引起的故障,如减速时间短、再生负载引起的过电压等,然后可以检测输入侧电压是否有问题,最后检查是否电压检测电路故障。

对于停机过程中产生的过电压现象,如果对停机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惯性停机来解决。所谓自由停车,是指变频器断开主开关装置,让电机自由停车。如果对停车时间或停车位置有一定要求,可以使用直流制动功能。直流制动的作用是使电动机减速到一定频率后,将直流电通入电动机的定子绕组,形成静磁场。电机的转子绕组切断该磁场以产生制动扭矩,它将负载的动能转化为电能,并以热量的形式在电机转子电路中消耗掉。这种制动也称为动态制动。直流制动的过程实际上包括再生制动和动态制动两个过程。动态制动方式的效率仅为再生制动的30%-60%变频器能耗管理,制动力矩小。由于电机中的能量耗散会使电机过热,因此制动时间不宜过长。直流制动起始频率、制动时间、制动电压均为手动设定,不能根据再生电压的高低自动调整。因此,直流制动不能用于正常运行时产生的过电压,而只能用于停机。时间制动。减速时(由高速转低速,但不停车)负载过大GD2(飞轮转矩)引起的过电压,可适当延长减速时间。这种方法也使用了再生制动的原理。延长减速时间只是为了控制负载再生电压对逆变器直流母线电容的充电速度,使逆变器自身20%的再生制动能力得到合理利用。对于那些因外力作用(包括释放势能)而使电机处于再生状态的负载,由于其正常工作在制动状态,再生能量过高,不能被变频器消耗掉。本身,所以不可能采用直流制动或延长减速时间的方法。与直流制动相比,再生制动具有更高的制动力矩,制动力矩的大小可以由变频器的制动单元根据负载所需的制动力矩(即再生能量的高低)来确定。自动控制。因此,再生制动最好用于在正常运行期间为负载提供制动扭矩。

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