VFD biriminde aşırı gerilim hatası neye neden olur? Bu hatanın tekrar yaşanmasını nasıl önleyebiliriz?

I. Frekans dönüştürücülerinde aşırı gerilim hatalarının nedenleri

Giriş geriliminde aşırı gerilim

Ağ dalgalanması

Ağ gerilimi kendisi dalgalanabilir. Örneğin, ağın düşük yük dönemlerinde, yükün azalmasından dolayı ağ gerilimi artabilir. Eğer frekans dönüştürücüsünün giriş gerilimine izin verilen aralık sınırlıysa, ağ geriliminin bu aralığı aşması durumunda frekans dönüştürücüsünde aşırı gerilim hatası oluşur. Genellikle, ağ gerilimi nominal gerilimin ±10% - 15% aralığında dalgalanabilir. Eğer frekans dönüştürücüsünün gerilim dayanıklılık aralığı oldukça dar ise, aşırı gerilim hatasını tetiklemesi kolaydır.

Yıldırım darbesi

Fırtına hava koşullarında, yıldırım yakındaki elektrik hatlarına vurabilir. Bu yıldırım darbesi tarafından üretilen ani gerilim dalgası hat boyunca yayılır. Frekans dönüştürücüsünün güç giriş portuna girdiğinde, frekans dönüştürücüsünün giriş gerilimi anında keskin bir şekilde artar, normal çalışma gerilimini çok fazla aşarak, aşırı gerilim hatasını tetikler.

Regeneratif enerji geri beslemesi

Motorun hızlı yavaşlaması veya frenlenmesi

Motor hızlanıp veya hızlı frenlendiğinde, motor regeneratif elektrik enerjisi üretir. Örneğin, asansörler ve vinçler gibi sık başlangıç ve durma gerektiren bazı ekipmanlarda, motorun hızlı inme veya durma sürecinde, inerciden dolayı, motorun hızı frekans dönüştürücüsünün çıkış frekansına karşılık gelen senkron hızından daha yüksek olur. Bu durumda, motor elektrik alım durumundan elektrik üretim durumuna geçer. Eğer üretilen regeneratif elektrik enerjisi frekans dönüştürücü tarafından zamanında emilemez veya tüketilemezse, frekans dönüştürücüsünün DC ana hat gerilimi artar, aşırı gerilim hatasını tetikler.

Yükün potansiyel yük karakteristiği

Bazı yüklerde, özellikle vinçlerde ağır nesnelerin inmesi veya asansör kabinlerinin inmesi sırasında, yükün yerçekimi potansiyel enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülerek frekans dönüştürücüsüne geri beslenir. Eğer frekans dönüştürücüsü bu regeneratif enerjileri ele almak için uygun bir fren birimi ve fren direnci yoksa, DC ana hat geriliminin çok yüksek olması ve aşırı gerilim hatasını oluşturması mümkün olur.

Frekans dönüştürücüsünün iç hataları

Gerilim algılama devresi hatası

Frekans dönüştürücüsünün içindeki gerilim algılama devresi, giriş ve DC ana hat gerilimlerini izlemek için kullanılır. Eğer bu devre hata yaparsa, örneğin, algılama elemanın hasar görmesi veya hat bağlantısının iyi olmaması, algılanan gerilim değeri hatalı olabilir. Bu yanlış gerilim sinyali, frekans dönüştürücüsünü gerilimin çok yüksek olduğunu yanlış anlamaya sebep olabilir, böylece gerçek gerilim normal aralıkta olsa bile aşırı gerilim hatası uyarısı tetiklenebilir.

Fren birimi hatası

Fren birimi, motorun regeneratif enerjisini ele almak için önemli bir kompondur. Eğer fren birimi hata yaparsa, örneğin, IGBT (İzole Kapı Döteryum Transistörü) hasar görür veya fren direnci açık devre olursa, motor regeneratif enerji ürettiğinde, fren birimi normal çalışamaz ve regeneratif enerjiyi etkili bir şekilde tüketemez. Bu, DC ana hat geriliminin artmasına ve aşırı gerilim hatasını tetiklemesine neden olur.

II. Frekans dönüştürücülerinde aşırı gerilim hatalarının tekrarlanmasını önlemeye yönelik önlemler

Giriş reaktörleri ve ani voltaj koruyucuları kurulumu

Giriş reaktörü

Giriş reaktörü kurulması, ağ gerilim dalgalanmalarını ve harmoniklerini etkili bir şekilde baskılayabilir. Giriş akımını yumuşatır ve anlık ağ gerilim değişikliklerinin frekans dönüştürücüsü üzerindeki etkisini azaltır. Örneğin, ağ kalitesi kötü olan bazı endüstriyel ortamlarda, uygun bir giriş reaktörü kurularak, ağ gerilim dalgalanma aralığı azaltılabilir ve frekans dönüştürücülerindeki aşırı gerilim hatalarının oluşma oranını düşürmek mümkündür.

Ani voltaj koruyucusu

Ani voltaj koruyucular, yıldırım darbesi veya diğer ani voltaj olayları sırasında fazla voltajı toprağa yönlendirerek, frekans dönüştürücüsünü ani voltajlardan kaynaklanan zararlardan korur. Frekanslı yıldırım vuruşları veya ağ istikrarına yüksek talep olduğu bölgelerde, ani voltaj koruyucularının kurulumu çok önemlidir. Ani voltajları anında güvenli bir aralığa indirgeyebilir ve yıldırım darbesi ve diğer nedenlerden kaynaklanan frekans dönüştürücülerindeki aşırı gerilim hatalarını önleyebilir.

Fren birimleri ve fren dirençlerini uygun şekilde yapılandırma

Fren birimi

Motorun gücü, yük karakteristikleri ve frekans dönüştürücüsünün kapasitesine göre, fren birimini uygun şekilde seçip yapılandırın. Sık frenleme veya potansiyel yükler olan ekipmanlar için, fren biriminin, motorun ürettiği regeneratif enerjiyi zamanında ele alacak yeterli fren kapasitesine sahip olduğundan emin olun. Örneğin, vinç kontrol sistemlerinde, vinçin kaldırma ağırlığına ve inme hızına göre uygun fren birimi seçilerek, ağır nesnelerin inme sürecinde regeneratif enerjinin etkili bir şekilde tüketilmesi sağlanabilir.

Fren direnci

Fren direncinin direnç değeri ve gücü, fren birimi ve motora uymalıdır. Uygun bir fren direnci, motorun regeneratif enerjisini ısı enerjisine dönüştürerek dağıtarak, regeneratif enerjinin frekans dönüştürücüsün içinde birikmesini ve DC ana hat geriliminin artmasını önler. Fren direnci yapılandırılırken, motorun regeneratif enerji miktarı ve fren biriminin kontrol parametreleri gibi faktörler göz önünde bulundurulmalı ve fren direncinin regeneratif enerjiyi etkili bir şekilde tüketerek aşırı gerilim hatalarını önleyebilecek şekilde olması sağlanmalıdır.

Frekans dönüştürücülerini düzenli olarak bakım ve inceleme

İç devre incelemesi

Frekans dönüştürücüsünün iç devrelerini, gerilim algılama devreleri ve fren birimleri dahil olmak üzere, düzenli olarak inceleyin. Algılama elemanlarının normal olup olmadığını ve hat bağlantılarının sağlam olup olmadığını kontrol edin. Örneğin, profesyonel algılama araçlarını kullanarak, gerilim algılama devresindeki gerilim sensörünün doğruluğunu kontrol edin. Eğer hasarlıysa, zamanında değiştirilmeli ve gerilim algılamanın doğruluğu sağlanmalı, böylece algılama hatalarından kaynaklanan aşırı gerilim hatalarını önleyebilirsiniz.

Parametre ayarları incelemesi

Frekans dönüştürücüsünün parametre ayarlarının uygun olup olmadığını kontrol edin. Örneğin, aşırı gerilim koruma eşiği ayarı, frekans dönüştürücüsünün gerçek gerilim dayanıklılık kapasitesine ve uygulama senaryosuna göre ayarlanmalıdır. Eğer aşırı gerilim koruma eşiği çok düşük ayarlanırsa, frekans dönüştürücüsünün sık yanlış uyarılar verebilir; eğer çok yüksek ayarlanırsa, frekans dönüştürücüyü gerçek aşırı gerilim tehlikelerinden zamanında koruyamayabilir. Aynı zamanda, fren kontrolü ve gerilim düzenleme ile ilgili parametrelerin de doğruluğunu kontrol edin.