Mikä aiheuttaa ylivolttilaisuusvirheen VFD-yksikössä? Miten sitä voidaan estää toistumasta?

I. Taajuusmuunnin ylivoltavirheiden syyt

Ylivoltage voimanlähteenä

Sähköverkon heilahtelu

Sähköverkon jännite voi itse asiassa heilauttaa. Esimerkiksi verkon alhaisen kuormituksen aikana, kun kuormitus vähenee, verkon jännite saattaa kasvaa. Jos taajuusmuunninnan sallittu jänniterävyys on rajattu, kun verkon jännite ylittää tämän rajan, se aiheuttaa taajuusmuunninnassa ylivoltavirheen. Yleisesti ottaen, sähköverkon jännite voi heilauttaa noin ±10% - 15% suhteessa nimitettyyn jännitteeseen. Jos taajuusmuunninnan jännitetoleranssi on suhteellisen kapea, ylivoltavirhe voidaan helposti aiheuttaa.

Salamaimpulssi

Ukkostuella salama voi osutella lähelle oleviin sähköjohtiin. Tämän salaman aiheuttama jännityssyöke tulee levitä johtoa pitkin. Kun se pääsee taajuusmuunninnan voimanlähteen porttiin, se aiheuttaa taajuusmuunninnan syöttöjännitteen nopean nousun, joka ylittää sen normaalin toimintajännitteen, ja siten aiheuttaa ylivoltavirheen.

Regeneroituva energian palautuminen

Moottorin nopea hidastaminen tai hitaus

Kun moottori hidastetaan tai hitaistetaan nopeasti, moottori tuottaa regeneroivaa sähköenergiaa. Esimerkiksi tietyissä usein käynnistettävässä ja pysäytettävässä laitteessa, kuten hississä ja kranissa, moottorin nopean laskeutumisen tai pysähtymisen aikana, inertiasta johtuen, moottorin nopeus on korkeampi kuin taajuusmuunninnan ulostulojäte vastaava synkroninen nopeus. Tällöin moottori muuttuu sähkötilasta tuotantotilaan. Jos tuotettua regeneroivaa sähköenergiaa ei voida taajuusmuunninnalla ajaksi absorboida tai kuluttaa, se aiheuttaa taajuusmuunninnan DC-bussijännitteen kasvamisen, mikä aiheuttaa ylivoltavirheen.

Potentiaalisen kuorman ominaisuudet

Joillekin potentiaalienergian omaaville kuormille, kuten raskaiden esineiden laskeutumisessa kraaneilla ja hissiluukissa, kuorman gravitaatioenergia muuttuu sähköenergiaksi ja palautetaan taajuusmuunninnaan laskeutumisen aikana. Jos taajuusmuunninlla ei ole sopivaa hitausyksikköä ja hitausresistoria näiden regeneroidujen energiajen käsittelyyn, se aiheuttaa DC-bussijännitteen olevan liian korkea ja ylivoltavirheen syntymisen.

Taajuusmuunninnan sisäiset virheet

Jännitetekojon virhe

Taajuusmuunninnan sisäinen jännitetekojono on tarkoitettu syöttö- ja DC-bussijännitteen valvomiseen. Jos tämä jono epäonnistuu, kuten mittaustekijän vaurioituminen tai huono viiva-kytkennä, se voi aiheuttaa mittaamman jännitteen virheen. Tämä väärä jännitesignaali voi aiheuttaa, että taajuusmuunnin antaa väärästi ymmärtää, että jännite on liian korkea, ja aiheuttaa ylivoltavirheen hälytyksen, vaikka todellinen jännite olisikin normaalirajissa.

Hitausyksikön virhe

Hitausyksikkö on tärkeä komponentti moottorin regeneroidun energian käsittelyssä. Jos hitausyksikkö epäonnistuu, kuten IGBT:n (eristetty porttibipolaaritransistori) vaurioituminen tai hitausresistorin katkeaminen, kun moottori tuottaa regeneroivaa energiaa, hitausyksikkö ei voi toimia normaalisti eikä pysty tehokkaasti kuluttamaan regeneroidua energiaa, mikä aiheuttaa DC-bussijännitteen kasvamisen ja ylivoltavirheen syntymisen.

II. Toimenpiteet taajuusmuunninnan ylivoltavirheiden toistuvuuden estämiseksi

Syötteen induktiorien ja surgesuojauskappaleiden asentaminen

Syötteen induktori

Syötteen induktorin asentaminen voi tehokkaasti hillitä sähköverkon jänniteheilahteluita ja harmonisia signaaleja. Se voi tasoittaa syöttövirtaa ja vähentää yhtäkkiä tapahtuvan sähköverkon jänniteheilahtelun vaikutusta taajuusmuunninnaan. Esimerkiksi huonossa sähköverkon laadussa olevissa teollisuustyöolosuhteissa sopivan syötteen induktorin asentaminen voi vähentää sähköverkon jänniteheilahtelualueen kokoista ja taajuusmuunninnan ylivoltavirheiden esiintymistiheyttä.

Surgesuojauskappale

Surgesuojauskappaleet voivat ohjata ylijäämäjännitteen maahan, kun salamat tai muut surgesuurennukset tapahtuvat, suojaten taajuusmuunninta surgesuurennoista aiheutuvilta vahingoilta. Alueilla, joilla salamat ovat yleisiä, tai paikoissa, joissa sähköverkon vakaudelle asetetaan korkeita vaatimuksia, surgesuojauskappaleiden asentaminen on erittäin tarpeellista. Se voi rajoittaa surgesuurennon turvalliseen rajalle välittömästi ja estää taajuusmuunninnan ylivoltavirheet, jotka aiheutuvat salamien ja muiden syiden takia.

Hitausyksiköiden ja hitausresistoreiden asianmukainen konfigurointi

Hitausyksikkö

Valitse ja konfiguroi hitausyksikkö asianmukaisesti moottorin tehon, kuorman ominaisuuksien ja taajuusmuunninnan kapasiteetin mukaan. Varustukselle, jossa hitausta tarvitaan usein tai jossa on potentiaalinen kuorma, varmista, että hitausyksikköllä on riittävä hitauskyky käsittää moottorin tuottama regeneroiva energia ajoissa. Esimerkiksi kraanikontrollijärjestelmässä tulisi valita sopiva hitausyksikkö kraanin nostopainon ja laskeutumisnopeuden mukaan, jotta se kykenee tehokkaasti kuluttamaan regeneroivaa energiaa raskaan esineen laskeutumisen aikana.

Hitausresistori

Hitausresistorin vastusarvo ja teho pitäisi olla yhteensopivia hitausyksikön ja moottorin kanssa. Sopiva hitausresistori voi muuttaa moottorin tuottaman regeneroivan energian lämpöenergiaksi ja levittää sen, estäen regeneroivan energian kertymistä taajuusmuunninnan sisällä ja aiheuttaman DC-bussijännitteen nousun. Hitausresistorin konfiguroinnissa tulisi ottaa huomioon sellaiset tekijät kuin moottorin tuottaman regeneroivan energian määrä ja hitausyksikön ohjausparametrit, jotta voidaan varmistaa, että hitausresistori kykenee tehokkaasti kuluttamaan regeneroivan energian ja välttämään ylivoltavirheitä.

Taajuusmuunninten säännöllinen huolto ja tarkastus

Sisäisten piirien tarkastus

Tarkasta säännöllisesti taajuusmuunninnan sisäiset piirit, mukaan lukien avainkomponentit, kuten jännitetekojonot ja hitausyksiköt. Tarkista, että mittarelementit ovat normaaleja ja että viivayhteydet ovat vankkoja. Esimerkiksi ammattimaisilla mittatyökaluilla voidaan tarkistaa, onko jännitetekojonon jänniteanturi tarkka. Jos se on vaurioitunut, se tulisi korvata välittömästi, jotta voidaan varmistaa jännitteen mittaamisen tarkkuus ja estää ylivoltavirheet, jotka aiheutuvat mittausten virheistä.

Parametrien asetuksen tarkastus

Tarkista, ovatko taajuusmuunninnan parametrien asetukset kohtuullisia. Esimerkiksi ylivoltasuojan kynnysarvon asetus tulisi säätää taajuusmuunninnan todellisen jännitettä kestämisen kapasiteetin ja sovelluspaikan mukaan. Jos ylivoltasuojan kynnysarvo on asetettu liian alhaiseksi, se voi aiheuttaa taajuusmuunninnan antavan usein väärää hälytystä; jos se on asetettu liian korkeaksi, se ei ehkä pysty suojaamaan taajuusmuunninta reaaleista ylivoltavirheistä ajoissa. Samalla tarkista myös hitauksen ohjaukseen ja jännitteen säätämiseen liittyvät parametrit, jotta niiden oikeellisuus voidaan varmistaa.