Quelles sont les causes d'une faute de surtension dans une unité VFD Comment peut-on l'empêcher de se reproduire

I. Causes of overvoltage faults in frequency converters

Survoltage à l'entrée d'alimentation

Fluctuation du réseau

La tension du réseau peut fluctuer. Par exemple, pendant la période de faible charge du réseau, en raison de la réduction de la charge, la tension du réseau peut augmenter. Si la plage de tension d'entrée admissible du variateur de vitesse est limitée, lorsque la tension du réseau dépasse cette plage, cela provoquera une panne de survoltage dans le variateur de vitesse. Généralement, la tension du réseau peut fluctuer dans une plage de ±10% - 15% de la tension nominale. Si la plage de tolérance de tension du variateur de vitesse est relativement étroite, il est facile de déclencher une panne de survoltage.

Impulsion de foudre

Lors de conditions orageuses, la foudre peut frapper les lignes électriques à proximité. La surtension générée par cette foudre se propagera le long de la ligne. Lorsqu'elle entre dans le port d'entrée d'alimentation du variateur de vitesse, elle fera augmenter brusquement la tension d'entrée du variateur de vitesse, bien au-delà de sa tension de fonctionnement normale, déclenchant ainsi une panne de survoltage.

Rétroaction d'énergie régénérative

Ralentissement ou freinage rapide du moteur

Lorsque le moteur ralentit ou freine rapidement, il génère de l'énergie électrique régénérative. Par exemple, dans certains équipements nécessitant des démarrages et arrêts fréquents, tels que les ascenseurs et les grues, lors de la descente ou de l'arrêt rapide du moteur, en raison de l'inertie, la vitesse du moteur sera supérieure à la vitesse synchrone correspondant à la fréquence de sortie du variateur de vitesse. À ce moment-là, le moteur passera de l'état moteur à l'état générateur. Si l'énergie régénérative générée ne peut pas être absorbée ou consommée en temps utile par le variateur de vitesse, cela fera augmenter la tension de la ligne continue du variateur de vitesse, déclenchant une panne de survoltage.

Caractéristiques potentielles de la charge

Pour certaines charges ayant de l'énergie potentielle, comme la descente d'objets lourds sur les grues et la descente des cabines d'ascenseur, l'énergie potentielle de la charge sera convertie en énergie électrique et rétroalimentée vers le variateur de vitesse pendant la descente. Si le variateur de vitesse n'a pas d'unité de freinage et de résistance de freinage appropriées pour gérer ces énergies régénératives, cela fera augmenter la tension de la ligne continue et générera une panne de survoltage.

Pannes internes du variateur de vitesse

Panne du circuit de détection de tension

Le circuit de détection de tension à l'intérieur du variateur de vitesse sert à surveiller les tensions d'entrée et de la ligne continue. Si ce circuit tombe en panne, par exemple en raison de la détérioration de l'élément de détection ou d'une mauvaise connexion de la ligne, cela peut entraîner une erreur dans la valeur de tension détectée. Ce signal de tension incorrect peut faire croire au variateur de vitesse que la tension est trop élevée, déclenchant ainsi une alarme de panne de survoltage, même si la tension réelle est dans la plage normale.

Panne de l'unité de freinage

L'unité de freinage est un composant important pour gérer l'énergie régénérative du moteur. Si l'unité de freinage tombe en panne, par exemple en raison de la détérioration de l'IGBT (Transistor Bipolaire à Grille Isolée) ou d'un court-circuit de la résistance de freinage, lorsque le moteur génère de l'énergie régénérative, l'unité de freinage ne pourra pas fonctionner normalement et ne pourra pas consommer efficacement l'énergie régénérative, ce qui fera augmenter la tension de la ligne continue et déclenchera une panne de survoltage.

II. Mesures pour prévenir la récurrence des pannes de survoltage dans les variateurs de vitesse

Installer des réactances d'entrée et des protecteurs contre les surtensions

Réactance d'entrée

L'installation d'une réactance d'entrée peut efficacement supprimer les fluctuations de tension du réseau et les harmoniques. Elle peut lisser le courant d'entrée et réduire l'impact des changements brusques de tension du réseau sur le variateur de vitesse. Par exemple, dans certains environnements industriels où la qualité du réseau est médiocre, en installant une réactance d'entrée appropriée, on peut réduire la plage de fluctuation de la tension du réseau et diminuer la probabilité de pannes de survoltage dans le variateur de vitesse.

Protecteur contre les surtensions

Les protecteurs contre les surtensions peuvent détourner les tensions excessives vers le sol en cas de coup de foudre ou d'autres surtensions, protégeant le variateur de vitesse des dommages causés par les surtensions. Dans les zones où les coups de foudre sont fréquents ou dans les endroits où la stabilité du réseau est essentielle, l'installation de protecteurs contre les surtensions est très nécessaire. Ils peuvent limiter instantanément la surtension à une plage sûre et empêcher les pannes de survoltage dans le variateur de vitesse causées par les coups de foudre et autres raisons.

Configurer correctement les unités de freinage et les résistances de freinage

Unité de freinage

En fonction de la puissance du moteur, des caractéristiques de la charge et de la capacité du variateur de vitesse, sélectionnez et configurez correctement l'unité de freinage. Pour les équipements avec des freinages fréquents ou des charges potentielles, assurez-vous que l'unité de freinage a une capacité de freinage suffisante pour gérer en temps utile l'énergie régénérative générée par le moteur. Par exemple, dans le système de contrôle des grues, choisissez l'unité de freinage appropriée en fonction du poids de levage et de la vitesse de descente de la grue afin de consommer efficacement l'énergie régénérative pendant la descente des objets lourds.

Résistance de freinage

La valeur de résistance et la puissance de la résistance de freinage doivent correspondre à l'unité de freinage et au moteur. Une résistance de freinage appropriée peut convertir l'énergie régénérative du moteur en énergie thermique et la dissiper pour éviter que l'énergie régénérative ne s'accumule à l'intérieur du variateur de vitesse et ne fasse monter la tension de la ligne continue. Lors de la configuration de la résistance de freinage, prenez en compte des facteurs tels que l'ampleur de l'énergie régénérative du moteur et les paramètres de contrôle de l'unité de freinage pour vous assurer que la résistance de freinage peut consommer efficacement l'énergie régénérative et éviter les pannes de survoltage.

Effectuer régulièrement la maintenance et l'inspection des variateurs de vitesse

Inspection des circuits internes

Inspectez régulièrement les circuits internes du variateur de vitesse, y compris les composants clés tels que les circuits de détection de tension et les unités de freinage. Vérifiez si les éléments de détection sont normaux et si les connexions de ligne sont fermes. Par exemple, en utilisant des outils de détection professionnels, vérifiez si le capteur de tension dans le circuit de détection de tension est précis. S'il est endommagé, remplacez-le immédiatement pour garantir la précision de la détection de tension et éviter les pannes de survoltage dues aux erreurs de détection.

Inspection des paramètres de réglage

Vérifiez si les paramètres de réglage du variateur de vitesse sont raisonnables. Par exemple, le seuil de protection contre la survoltage doit être ajusté en fonction de la capacité réelle de support de tension et du scénario d'application du variateur de vitesse. Si le seuil de protection contre la survoltage est défini trop bas, cela peut provoquer des fausses alertes fréquentes du variateur de vitesse ; s'il est défini trop haut, il peut ne pas protéger le variateur de vitesse à temps contre les véritables dangers de survoltage. En même temps, vérifiez également les paramètres liés au contrôle de freinage et à la régulation de tension pour vous assurer de leur exactitude.