變頻器過電壓故障保護(hù)是變頻器中間直流電壓達(dá)到危險(xiǎn)程度后采取的保護(hù)措施,這是變頻器調(diào)計(jì)上的一大缺陷,在變頻器實(shí)際運(yùn)行中引起此故障的原因較多,可以采取的措施也較多,在處于是此類故障時(shí)要分析清楚故障原因,有針對(duì)性的采取相應(yīng)的措施去處理。
1 變頻器過電壓的危害
變頻器過電壓主要是指其中間直流回路過電壓,中間直流回路過電壓主要危害在于:
(1)引起電動(dòng)機(jī)磁路飽和。對(duì)于電動(dòng)機(jī)來說,電壓主過高必然使電機(jī)鐵芯磁通增加,可能導(dǎo)致磁路飽和,勵(lì)磁電流過大,從面引起電機(jī)溫升過度;
(2)損害電動(dòng)機(jī)絕緣。中間直流回路電壓升高后,變頻器輸出電壓的脈沖幅度過大,對(duì)電機(jī)絕緣壽命有很大的影響;
(3)對(duì)中間直流回路濾波電容器壽命有直接影響,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起電容器爆裂。因而變頻器廠家一般將中間直流回路過電壓值限定在DC800V左右,一旦其電壓超過限定值,變頻器將按限定要求跳閘保護(hù)。
2 產(chǎn)生變頻器過電壓的原因
2.1 過電壓的原因
一般能引起中間直流回路過電壓的原因主要來自以下兩個(gè)方面:
(1)來自電源輸入側(cè)的過電壓 正常情況下的電源電壓為380V,允許誤差為-5%~+10%,經(jīng)三相橋式全波整流后中間直流的峰值為591V,個(gè)別情況下的電源電壓達(dá)到450V,其峰值電壓也只有636V,并不算很高,一般電源電壓不會(huì)使變頻器因過電壓跳閘。電源輸入側(cè)的過電壓主要是指電源側(cè)的沖擊過電壓,如雷電引起的過電壓、補(bǔ)償電容在合閘或斷開時(shí)形成的過電壓等,主要特點(diǎn)是電壓變化率dv/dt和幅值都很大。
(2)來自負(fù)載側(cè)的過電壓 主要是指由于某種原因使電動(dòng)機(jī)處于再生發(fā)電狀態(tài)時(shí),即電機(jī)處于實(shí)際轉(zhuǎn)速比變頻頻率決定的同步轉(zhuǎn)速高的狀態(tài),負(fù)載的傳動(dòng)系統(tǒng)中所儲(chǔ)存的機(jī)械能經(jīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能,通過逆變器的6個(gè)續(xù)流二極管回饋到變頻器的中間直流回路中。此時(shí)的逆變器處于整流狀態(tài),如果變頻器中沒采取消耗這些能量的措施,這些能量將會(huì)導(dǎo)致中間直流回路的電容器的電壓上升。達(dá)到限值即行跳閘。
2.2 從變頻器負(fù)載側(cè)可能引起過電壓的情況及主要原因
從變頻器負(fù)載側(cè)可能引起過電壓的情況及主要原因如下:
(1)變頻器減速時(shí)間參數(shù)設(shè)定相對(duì)較小及未使用變頻器減速過電壓自處理功能。當(dāng)變頻器拖動(dòng)大慣性負(fù)載時(shí),其減速時(shí)間設(shè)定的比較小,在減速過程中,變頻器輸出頻率下降的速度比較快,而負(fù)載慣性比較大,靠本身阻力減速比較慢,使負(fù)載拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速比變頻器輸出的頻率所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速還要高,電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),而變頻器沒有能量處理單元或其作用有限,因此導(dǎo)致變頻器中間直流回路電壓升高,超出保護(hù)值,就會(huì)出現(xiàn)過電壓跳閘故障。大多數(shù)變頻器為了避免跳閘,專門設(shè)置了減速過電壓的自處理功能,如果在減速過程中,直流電壓超過了設(shè)定的電壓上限值,變頻器的輸出頻率將不再下降,暫緩減速,待直流電壓下降到設(shè)定值以下后再繼續(xù)減速。如果減速時(shí)間設(shè)定不合適,又沒有利用減速過電壓的自處理功能,就可能出現(xiàn)此類故障。
(2)工藝要求在限定時(shí)間內(nèi)減速至規(guī)定頻率或停止運(yùn)行工藝流程限定了負(fù)載的減速時(shí)間,合理設(shè)定相關(guān)參數(shù)也不能減緩這一故障,系統(tǒng)也沒有采取處理多余能量的措施,必然會(huì)引發(fā)過壓跳閘故障。
(3)當(dāng)電動(dòng)機(jī)所傳動(dòng)的位能負(fù)載下放時(shí),電動(dòng)機(jī)將處于再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)位能負(fù)載下降過快,過多回饋能量超過中間直流回路及其能量處理單元的承受能力,過電壓故障也會(huì)發(fā)生。
(4)變頻器負(fù)載突降










