Šta uzrokuje prekomjernu naponsku grešku u VFD jedinici? Kako se može sprečiti da se ponovo desi?

I. Uzroci preopterećenja naponom u frekvenčnim pretvaračima

Preopterećenje napona na ulazu struje

Fluktuacije mreže

Napajajući napon sam po sebi može fluktuirati. Na primer, tokom perioda manjeg opterećenja mreže, zbog smanjenja opterećenja, napajajući napon može porasti. Ako je dopušteni opseg ulaznog napona frekvenčnog pretvarača ograničen, kada napajajući napon premaši ovaj opseg, to će dovesti do greške preopterećenja naponom u frekvenčnom pretvaraču. Obično, napajajući napon može fluktuirati unutar opsega od ±10% - 15% nominalnog napona. Ako je opseg otpornosti na napon frekvenčnog pretvarača relativno uski, lako se može aktivirati greška preopterećenja naponom.

Impulsna greška od munje

U vremenu kiše sa munjama, munja može pogoditi bližu električnu liniju. Naponski val generisan od ovog udara munje će se širiti duž linije. Kada stigne do ulaza struje frekvenčnog pretvarača, dobit će se ostri porast ulaznog napona frekvenčnog pretvarača, daleko premašujući njegov normalni radni napon, time aktivirajući grešku preopterećenja naponom.

Povratna regenerativna energija

Brzo usporavanje ili kočenje motora

Kada motor brzo usporava ili koči, motor generiše regenerativnu električnu energiju. Na primer, u nekoj opremi koja zahteva često pokretanje i zaustavljanje, poput liftova i gruja, tokom brzog spuštanja ili zaustavljanja motora, zbog inercije, brzina motora biće veća od sinkronizovane brzine koja odgovara izlaznoj frekvenciji frekvenčnog pretvarača. U tom trenutku, motor će promeniti stanje od električnog u generator. Ako generisana regenerativna električna energija ne može biti iskoristena ili potrošena od strane frekvenčnog pretvarača na vreme, dobit će se povišenje DC bus napona frekvenčnog pretvarača, aktivirajući grešku preopterećenja naponom.

Potencijalne karakteristike opterećenja

Za neka opterećenja sa potencijalnom energijom, poput spuštanja teških predmeta na grujevima i spuštanja kabine lifta, gravitaciona potencijalna energija opterećenja pretvorit će se u električnu energiju i povratiti frekvenčnom pretvaraču tokom procesa spuštanja. Ako frekvenčni pretvarač nema odgovarajuću kočnicu i otpornik za obradu ovih regenerativnih energija, dobit će se previšnji DC bus napon i aktiviranje greške preopterećenja naponom.

Unutrašnje greške frekvenčnog pretvarača

Greška detektorske celine napona

Detektorska cela napona unutar frekvenčnog pretvarača koristi se za nadgledanje ulaznog i DC bus napona. Ako ova cela ima grešku, poput oštećenja detektorskog elementa ili lošeg spoja, to može dovesti do greške u detektovanom vrednosti napona. Ovaj neispravni naponski signal može dovesti do toga da frekvenčni pretvarač pogrešno smatra da je napon previšnji, aktivirajući alarm o grešci preopterećenja naponom, čak i kada je stvarni napon u normalnom opsegu.

Greška kočnice

Kočnica je važan komponent za obradu regenerativne energije motora. Ako kočnica ima grešku, poput oštećenja IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) ili otvorene veze kočnog otpornika, kada motor generiše regenerativnu energiju, kočnica ne može normalno raditi i ne može efikasno potrošiti regenerativnu energiju, što će dovesti do povećanja DC bus napona i aktiviranja greške preopterećenja naponom.

II. Mere za sprečavanje ponovljene pojavljivanja grešaka preopterećenja naponom u frekvenčnim pretvaračima

Instalacija ulaznih reaktora i zaštitnika od impulsa

Ulazni reaktor

Instalacija ulaznog reaktora može efikasno smanjiti fluktuacije napajajućeg napona i harmonike u mreži. On može izgladiti ulazni tok i smanjiti uticaj iznenadnih promena napajajućeg napona na frekvenčni pretvarač. Na primer, u nekim industrijskim okruženjima sa lošim kvalitetom mreže, instalacijom odgovarajućeg ulaznog reaktora, može se smanjiti opseg fluktuacija napajajućeg napona i smanjiti stopu pojavljivanja grešaka preopterećenja naponom u frekvenčnim pretvaračima.

Zaštitnik od impulsa

Zaštitnici od impulsa mogu da omoguče prebacivanje previšnjeg napona na zemlju kada dođe do udara munje ili drugih impulsnih napona, štitići frekvenčni pretvarač od oštećenja uzrokovanog impulsnim naponom. U regionima sa čestim udarcima munje ili mestima sa visokim zahtevima za stabilnost mreže, instalacija zaštitnika od impulsa je veoma neophodna. Oni mogu ograničiti impulsnog napona do sigurnog opsega u trenu i sprečiti pojavu grešaka preopterećenja naponom u frekvenčnim pretvaračima uzrokovanih udarcima munje i drugim razlogima.

Razumno podešavanje kočnica i kočnih otpornika

Kočnica

S obzirom na snagu motora, karakteristike opterećenja i kapacitet frekvenčnog pretvarača, razumno izaberite i konfigurišite kočnicu. Za opremu sa čestim kočenjem ili potencijalnim opterećenjima, osigurajte da kočnica ima dovoljnu kočnu sposobnost da biste pravo vreme obrađivali regenerativnu energiju generisanu od motora. Na primer, u kontrolnom sistemu gruja, treba da se izabere odgovarajuća kočnica u skladu sa podignutom težinom i brzinom spuštanja gruja kako bi se efikasno potrošila regenerativna energija tokom spuštanja teških predmeta.

Kočni otpornik

Vrednost otpora i snaga kočnog otpornika treba da budu u skladu sa kočnicom i motorom. Odgovarajući kočni otpornik može pretvoriti regenerativnu energiju motora u toplotnu energiju i disipirati je kako bi se sprecilo nagomilavanje regenerativne energije unutar frekvenčnog pretvarača i povećanje DC bus napona. Pri konfiguraciji kočnog otpornika, treba uzeti u obzir faktore kao što su veličina regenerativne energije motora i kontrolni parametri kočnice kako bi se osiguralo da kočni otpornik efikasno potroši regenerativnu energiju i spreči pojavu grešaka preopterećenja naponom.

Redovno održavanje i inspekcija frekvenčnih pretvarača

Inspekcija unutrašnjih celija

Redovno inspekcionišite unutrašnje celije frekvenčnog pretvarača, uključujući ključne komponente kao što su cela za detekciju napona i kočnice. Proverite da li su detektorski elementi normalni i da li su spojevi stabilni. Na primer, korišćenjem profesionalnih alata za detekciju, proverite da li je senzor napona u detektorskoj celiji tačan. Ako je oštećen, treba ga zamijeniti na vreme kako bi se osigurala tačnost detekcije napona i sprečili false alarmi o grešci preopterećenja naponom uzrokovani greškom u detekciji.

Inspekcija podešavanja parametara

Proverite da li su postavke parametara frekvenčnog pretvarača razumne. Na primer, postavka pragova zaštite od preopterećenja napona treba da se prilagodi stvarnoj izdržljivosti na napon i scenariju primene frekvenčnog pretvarača. Ako je prag zaštite od preopterećenja napona postavljen prenisiko, to može dovesti do čestih false alarma frekvenčnog pretvarača; ako je postavljen previsoko, može se desiti da neće u vreme zaštititi frekvenčni pretvarač od stvarnih opasnosti preopterećenja naponom. Istovremeno, proverite i parametre vezane za kontrolu kočenja i regulaciju napona kako bi se osigurala njihova tačnost.