Τι προκαλεί σφάλμα υπερτάσης σε μονάδα VFD; Πώς μπορεί να προληφθεί από να ξανασυμβεί;

Αιτίες των σφαλμάτων υπερτάσης στους μετατροπείς συχνότητας

Υπερτάση στην είσοδο ενέργειας

Κύμανση του δικτύου

Η ίδια η τάση του δικτύου μπορεί να κυμαίνεται. Για παράδειγμα, κατά την περίοδο χαμηλής φορτίας του δικτύου, λόγω της μείωσης της φορτίας, η τάση του δικτύου μπορεί να αυξηθεί. Εάν ο επιτρεπόμενος εύρος εισόδου τάσης του μετατροπέα συχνότητας είναι περιορισμένο, όταν η τάση του δικτύου υπερβαίνει αυτό το εύρος, θα προκαλέσει σφάλμα υπερτάσης στον μετατροπέα συχνότητας. Συνήθως, η τάση του δικτύου μπορεί να κυμαίνεται εντός εύρους ±10% - 15% της ονομαστικής τάσης. Εάν το εύρος αντοχής τάσης του μετατροπέα συχνότητας είναι σχετικά στενό, είναι εύκολο να προκληθεί σφάλμα υπερτάσης.

Επιβλαστική έλξη

Σε χειμώνα, το βροντοδέσμα μπορεί να χτυπήσει κοντινά ηλεκτρικά καλώδια. Η παρακμηδική τάση που παράγεται από αυτό το βροντοδέσμα θα διαδίδεται κατά μήκος του καλώδιου. Όταν εισέλθει στην είσοδο ενέργειας του μετατροπέα συχνότητας, θα προκαλέσει την άμεση αύξηση της εισόδου τάσης του μετατροπέα, πολύ πέρα από την κανονική τάση λειτουργίας, έτσι προκαλώντας σφάλμα υπερτάσης.

Επαναφορά ενεργειακής ανάδοσης

Γρήγορη επιβράδυνση ή φρέναρισμα του μοτέρ

Όταν το μοτέρ επιβραδύνει ή φρενάρει γρήγορα, το μοτέρ θα παράγει επαναφορική ηλεκτρική ενέργεια. Για παράδειγμα, σε κάποιες εγκαταστάσεις που απαιτούν συχνές εκκινήσεις και σταματήματα, όπως ανελκυστήρες και ποδοντοπόδια, κατά την ταχεία κατάβαση ή σταματημό του μοτέρ, λόγω της εργασίας, η ταχύτητα του μοτέρ θα είναι υψηλότερη από τη συντονισμένη ταχύτητα που αντιστοιχεί στην εξόδο συχνότητας του μετατροπέα συχνότητας. Σε αυτή τη στιγμή, το μοτέρ θα αλλάξει από την ηλεκτρική κατάσταση στην κατάσταση παραγωγής. Εάν η επαναφορική ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται δεν μπορεί να απορροφηθεί ή να καταναλωθεί εγκαίρως από τον μετατροπέα συχνότητας, θα προκαλέσει αύξηση της τάσης του DC bus, προκαλώντας σφάλμα υπερτάσης.

Πιθανές χαρακτηριστικές φορτία του φορτίου

Για κάποια φορτία με δυναμική ενέργεια, όπως η κατάβαση βαρέων αντικειμένων σε ποδοντοπόδια και η κατάβαση καμπίνας ανελκυστήρων, η δυναμική ενέργεια του φορτίου θα μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια και θα επαναφερθεί στον μετατροπέα συχνότητας κατά τη διάρκεια της κατάβασης. Εάν ο μετατροπέας συχνότητας δεν διαθέτει κατάλληλη μονάδα φρέναρισμα και αντίσταση φρέναρισμα για την επεξεργασία αυτών των επαναφορικών ενεργειών, θα προκαλέσει υψηλή τάση του DC bus και θα προκληθεί σφάλμα υπερτάσης.

Εσωτερικά σφάλματα του μετατροπέα συχνότητας

Σφάλμα κυκλώματος ελέγχου τάσης

Το κύκλωμα ελέγχου τάσης μέσα στον μετατροπέα συχνότητας χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση της εισόδου και της τάσης DC bus. Εάν αυτό το κύκλωμα παραλύσει, όπως η κατάρρευση των στοιχείων ελέγχου ή η κακή σύνδεση των γραμμών, μπορεί να προκαλέσει λάθος στην εντοπισμένη τιμή τάσης. Αυτός ο λανθασμένος σήμανση τάσης μπορεί να προκαλέσει τον μετατροπέα συχνότητας να πιστεύει λανθασμένα ότι η τάση είναι πολύ υψηλή, προκαλώντας έτσι σφάλμα υπερτάσης, ακόμη και αν η πραγματική τάση είναι εντός του κανονικού εύρους.

Σφάλμα μονάδας φρέναρισμα

Η μονάδα φρέναρισμα είναι ένα σημαντικό στοιχείο για την επεξεργασία της επαναφορικής ενέργειας του μοτέρ. Εάν η μονάδα φρέναρισμα παραλύσει, όπως η κατάρρευση του IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) ή η ανοικτή σύνδεση της αντίστασης φρέναρισμα, όταν το μοτέρ παράγει επαναφορική ενέργεια, η μονάδα φρέναρισμα δεν μπορεί να λειτουργήσει κανονικά και δεν μπορεί να καταναλώσει αποτελεσματικά την επαναφορική ενέργεια, η οποία θα προκαλέσει αύξηση της τάσης του DC bus και θα προκαλέσει σφάλμα υπερτάσης.

II. Μέτρα για την πρόληψη της επανάληψης σφαλμάτων υπερτάσης στους μετατροπείς συχνότητας

Εγκατάσταση εισαγωγικών αντιδραστών και προστατευτικών από παροξυσμούς

Εισαγωγικός αντιδραστής

Η εγκατάσταση ενός εισαγωγικού αντιδραστή μπορεί να επιτρέψει την αποτελεσματική καταστολή των κυμάνσεων τάσης του δικτύου και των αρμονικών στο δίκτυο. Μπορεί να ομαλοποιήσει την εισαγωγική ροή ρεύματος και να μειώσει την επίδραση των αιφνίδιων αλλαγών τάσης του δικτύου στον μετατροπέα συχνότητας. Για παράδειγμα, σε κάποια βιομηχανικά περιβάλλοντα με κακή ποιότητα δικτύου, με την εγκατάσταση ενός κατάλληλου εισαγωγικού αντιδραστή, μπορεί να μειωθεί το εύρος κυμάνσεων τάσης του δικτύου και να μειωθεί η συχνότητα εμφάνισης σφαλμάτων υπερτάσης στους μετατροπείς συχνότητας.

Προστατευτικός από παροξυσμούς

Οι προστατευτικοί από παροξυσμούς μπορούν να διακόψουν υπερβολική τάση προς το έδαφος όταν συμβαίνει βροντοδέσμα ή άλλη παροξυσμική τάση, προστατεύοντας τον μετατροπέα συχνότητας από βλάβες που προκαλούνται από παροξυσμικές τάσεις. Σε περιοχές με συχνά βροντοδέσματα ή τόπους με υψηλές απαιτήσεις σταθερότητας δικτύου, η εγκατάσταση προστατευτικών από παροξυσμούς είναι πολύ αναγκαία. Μπορεί να περιορίσει την παροξυσμική τάση σε ασφαλές εύρος σε άμεση βάση και να προλάβει σφάλματα υπερτάσης στους μετατροπείς συχνότητας λόγω βροντοδέσματος και άλλων λόγων.

Λογική επιλογή και εγκατάσταση μονάδων φρέναρισμα και αντιστάσεων φρέναρισμα

Μονάδα φρέναρισμα

Σύμφωνα με την ισχύ του μοτέρ, τα χαρακτηριστικά φορτίου και την ικανότητα του μετατροπέα συχνότητας, επιλέξτε και εγκαταστήστε λογικά τη μονάδα φρέναρισμα. Για εγκαταστάσεις με συχνή φρέναρισμα ή δυναμικά φορτία, εξασφαλίστε ότι η μονάδα φρέναρισμα έχει αρκετή ικανότητα φρέναρισμα για να αντιμετωπίσει εγκαίρως την επαναφορική ενέργεια που παράγεται από το μοτέρ. Για παράδειγμα, στο σύστημα ελέγχου ποδοντοπόδιων, πρέπει να επιλεγεί η κατάλληλη μονάδα φρέναρισμα σύμφωνα με το βάρος και την ταχύτητα κατάβασης του ποδοντοπόδιου, ώστε να καταναλώνει αποτελεσματικά την επαναφορική ενέργεια κατά την κατάβαση βαρέων αντικειμένων.

Αντίσταση φρέναρισμα

Η τιμή και η ισχύς της αντίστασης φρέναρισμα πρέπει να ταιριάζουν με τη μονάδα φρέναρισμα και το μοτέρ. Μια κατάλληλη αντίσταση φρέναρισμα μπορεί να μετατρέψει την επαναφορική ενέργεια του μοτέρ σε θερμική ενέργεια και να την διαθεματίσει, προκειμένου να προληφθεί η συσσώρευση επαναφορικής ενέργειας μέσα στον μετατροπέα συχνότητας και η αύξηση της τάσης του DC bus. Κατά την εγκατάσταση της αντίστασης φρέναρισμα, πρέπει να ληφθούν υπόψη παράγοντες όπως η μέγεθος της επαναφορικής ενέργειας του μοτέρ και τα παράμετρα ελέγχου της μονάδας φρέναρισμα, ώστε να εξασφαλιστεί ότι η αντίσταση φρέναρισμα μπορεί να καταναλώσει αποτελεσματικά την επαναφορική ενέργεια και να αποφύγει σφάλματα υπερτάσης.

Κανονική συντήρηση και ελέγχος των μετατροπέων συχνότητας

Έλεγχος εσωτερικών κυκλωμάτων

Κανονικά, ελέγξτε τα εσωτερικά κυκλώματα του μετατροπέα συχνότητας, συμπεριλαμβανομένων κλειδιώδων στοιχείων όπως τα κυκλώματα ελέγχου τάσης και οι μονάδες φρέναρισμα. Έλεγξε αν τα στοιχεία ελέγχου είναι κανονικά και αν οι συνδέσεις γραμμών είναι ασφαλείς. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας επαγγελματικά εργαλεία ελέγχου, ελέγξτε αν ο αισθητήρας τάσης στο κύκλωμα ελέγχου τάσης είναι ακριβής. Εάν είναι κατεστραμμένος, πρέπει να αντικατασταθεί εγκαίρως για να εξασφαλιστεί η ακρίβεια του ελέγχου τάσης και να προληφθούν σφάλματα υπερτάσης λόγω λανθασμένου ελέγχου.

Έλεγχος ρυθμίσεων παραμέτρων

Έλεγξε αν οι ρυθμίσεις παραμέτρων του μετατροπέα συχνότητας είναι λογικές. Για παράδειγμα, η ρύθμιση του ορίου προστασίας υπερτάσης πρέπει να προσαρμοστεί σύμφωνα με την πραγματική αντοχή τάσης και το εφαρμοσμένο σενάριο του μετατροπέα συχνότητας. Εάν το όριο προστασίας υπερτάσης είναι υπερβολικά χαμηλό, μπορεί να προκαλέσει τη συχνή εμφάνιση ψευδών ειδοποιήσεων στον μετατροπέα συχνότητας· εάν είναι υπερβολικά υψηλό, μπορεί να μην προστατεύσει τον μετατροπέα συχνότητας από πραγματικά κινδύνους υπερτάσης εγκαίρως. Παράλληλα, ελέγξτε επίσης παράμετρους που σχετίζονται με τον έλεγχο φρέναρισμα και τον έλεγχο τάσης, ώστε να εξασφαλίσετε την ορθότητά τους.