Какво причинява прекомерно напрежение в един VFD агрегат? Как може да се предотврати повторното му възникване?

I. Причини за прекомерно напрежение в честотни преобразуватели

Прекомерно напрежение при входа на електроенергията

Флуктуации на мрежата

Самото напрежение на мрежата може да флукутира. Например, по време на периода с ниска нагрузка на мрежата, поради намалена нагрузка, напрежението на мрежата може да се увеличи. Ако допустимият диапазон на входното напрежение на честотния преобразувател е ограничен, когато напрежението на мрежата надхвърли този диапазон, това ще причини прекомерно напрежение в честотния преобразувател. Обикновено напрежението на мрежата може да флукутира в рамките на ±10% - 15% от номиналното напрежение. Ако диапазонът на устойчивост към напрежение на честотния преобразувател е относително тесен, лесно може да се активира прекомерно напрежение.

Молнии удар

По време на грозов погода, молнията може да удари близки електрически линии. Пораждането на импулсна вълна от този удар на молнията ще се разпространи по линията. Когато влезе в входния порт на честотния преобразувател, тя ще причини моментално и рязко увеличение на входното напрежение на честотния преобразувател, което значително превишава нормалното работно напрежение, като това предизвиква прекомерно напрежение.

Обратна подхранване с енергия

Бързо забавяне или спиране на двигателя

Когато двигателът забавя или спира бързо, той генерира обратна електрическа енергия. Например, в някои устройства, които изискват често стартиране и спиране, като асансьори и кранове, по време на бързото спускане или спиране на двигателя, поради инерция, скоростта на двигателя ще бъде по-висока от синхронната скорост, съответстваща на изходната честота на честотния преобразувател. В този момент, двигателят ще се промени от потребителско състояние в производителско. Ако генерираната обратна електрическа енергия не може да бъде абсорбирани или изразходвани навреме от честотния преобразувател, това ще причини увеличение на DC шината на честотния преобразувател, предизвиквайки прекомерно напрежение.

Потенциални характеристики на товара

За някои товари с потенциална енергия, като спускането на тежки обекти на кранове и спускането на кабините на асансьори, потенциалната енергия на товара ще бъде конвертирана в електрическа енергия и върната към честотния преобразувател по време на спускането. Ако честотният преобразувател няма подходяща спираща единица и спиращ съпротивление, за да обработи тези обратни енергии, това ще причини твърде високо напрежение на DC шината и ще предизвика прекомерно напрежение.

Вътрешни дефекти на честотния преобразувател

Дефект на цепта за детекция на напрежението

Цептата за детекция на напрежението в честотния преобразувател се използва за мониторинг на входното и DC шината напрежение. Ако тази цепта се повреди, например, ако детекторният елемент е повреден или има лошо свързване, това може да причини грешка в стойността на детектираното напрежение. Този неправилен сигнал на напрежението може да предизвика честотния преобразувател да грешно реши, че напрежението е твърде високо, като това предизвиква алармен сигнал за прекомерно напрежение, дори ако реалното напрежение е в нормалния диапазон.

Дефект на спиращата единица

Спиращата единица е важен компонент за обработка на обратната енергия на двигателя. Ако спиращата единица се повреди, например, ако IGBT (Изолирано Вратово Двуполарно Транзистор) е повреден или спиращата съпротивление е отворена, когато двигателят генерира обратна енергия, спиращата единица не може да работи правилно и не може да изразходва ефективно обратната енергия, което ще причини увеличение на напрежението на DC шината и ще предизвика прекомерно напрежение.

II. Мерки за предотвратяване на повторяване на прекомерно напрежение в честотните преобразуватели

Установяване на входни реактори и защитни устройства срещу молнии

Входен реактор

Установяването на входен реактор може да подтисне ефективно флуктуациите на напрежението на мрежата и хармониките в мрежата. Той може да изглади входния ток и да намали влиянието на внезапни промени на напрежението на мрежата върху честотния преобразувател. Например, в някои промишлени среди с лошо качество на мрежата, чрез установяване на подходящ входен реактор, може да се намали диапазонът на флуктуациите на напрежението на мрежата и да се намали честотата на прекомерно напрежение в честотните преобразуватели.

Защитно устройство срещу молнии

Защитните устройства срещу молнии могат да отклонят прекомерното напрежение към земята, когато се случи удар на молния или други импулси на напрежението, за да защитят честотния преобразувател от повреди, причинени от импулси на напрежението. В области с чести удари на молнии или места с високи изисквания за стабилност на мрежата, установяването на защитни устройства срещу молнии е много необходимо. Те могат да ограничат импулса на напрежението до безопасен диапазон моментално и да предотвратят прекомерно напрежение в честотните преобразуватели, причинено от удари на молнии и други причини.

Разумно конфигуриране на спиращи единици и спиращи съпротивления

Спираща единица

Според мощността на двигателя, характеристиките на товара и капацитета на честотния преобразувател, трябва да се изберат и конфигурират разумно спиращите единици. За оборудване с чести спирания или потенциални товари, гарантирайте, че спиращата единица има достатъчна спираща способност, за да обработи своевременно обратната енергия, генерирана от двигателя. Например, в системата за контрол на крановете, трябва да се избере подходяща спираща единица, в зависимост от теглото на вдигане и скоростта на спускане на крана, за да се изразходва ефективно обратната енергия по време на спускането на тежки обекти.

Спираща съпротивление

Стойността на съпротивлението и мощността на спиращата съпротивление трябва да съответстват на спиращата единица и двигателя. Подходяща спираща съпротивление може да конвертира обратната енергия на двигателя в топлинна енергия и да я разсее, за да предотврати натрупването на обратна енергия във вътрешността на честотния преобразувател и увеличаването на напрежението на DC шината. При конфигурирането на спиращата съпротивление, трябва да се вземат предвид фактори като големината на обратната енергия на двигателя и параметрите на управление на спиращата единица, за да се гарантира, че спиращата съпротивление може да изразходва ефективно обратната енергия и да предотврати прекомерно напрежение.

Редовно поддържане и проверка на честотните преобразуватели

Проверка на вътрешните цепти

Редовно проверявайте вътрешните цепти на честотния преобразувател, включително ключови компоненти като цепта за детекция на напрежението и спиращата единица. Проверете дали детекторните елементи са нормални и дали свързването на линиите е здраво. Например, използвайки професионални средства за детекция, проверете дали напрежението на детектора в цепта за детекция на напрежението е точна. Ако е повреден, трябва да бъде заменен навреме, за да се гарантира точността на детекцията на напрежението и да се предотврати прекомерно напрежение, причинено от грешки в детекцията.

Проверка на настройките на параметрите

Проверете дали настройките на параметрите на честотния преобразувател са разумни. Например, настройката на прага за защита от прекомерно напрежение трябва да бъде коригирана в съответствие с реалната способност на преобразувателя да издържа напрежението и приложението. Ако прагът за защита от прекомерно напрежение е зададен твърде ниско, това може да причини честотния преобразувател да дава често лъжливи сигнали; ако е зададен твърде високо, то може да не успее да защити честотния преобразувател от реални опасности от прекомерно напрежение навреме. Едновременно, проверете и параметрите, свързани с управлението на спирането и регулирането на напрежението, за да се гарантира техната правилност.