Điều gì gây ra lỗi quá áp trong bộ biến tần? Làm thế nào để ngăn chặn nó xảy ra lại?

I. Nguyên nhân gây ra lỗi quá áp trong bộ biến tần

Quá áp tại đầu vào điện

Biến động lưới điện

Điện áp lưới có thể dao động. Ví dụ, trong thời gian tải thấp của lưới, do giảm tải, điện áp lưới có thể tăng lên. Nếu phạm vi điện áp cho phép của bộ biến tần bị giới hạn, khi điện áp lưới vượt qua phạm vi này, nó sẽ gây ra lỗi quá áp trong bộ biến tần. Thông thường, điện áp lưới có thể dao động trong phạm vi ±10% - 15% so với điện áp định mức. Nếu phạm vi chịu đựng điện áp của bộ biến tần tương đối hẹp, nó dễ dàng kích hoạt lỗi quá áp.

Xung sét

Trong thời tiết giông bão, sét có thể đánh trúng đường dây điện gần đó. Điện áp xung do sét đánh tạo ra sẽ lan truyền dọc theo đường dây. Khi nó đi vào cổng đầu vào điện của bộ biến tần, nó sẽ làm tăng đột ngột điện áp đầu vào của bộ biến tần, vượt xa điện áp hoạt động bình thường, từ đó kích hoạt lỗi quá áp.

Phản hồi năng lượng tái sinh

Giảm tốc hoặc phanh nhanh của động cơ

Khi động cơ giảm tốc hoặc phanh nhanh, động cơ sẽ tạo ra năng lượng điện tái sinh. Ví dụ, trong một số thiết bị yêu cầu khởi động và dừng liên tục, như thang máy và cần cẩu, trong quá trình giảm tốc hoặc dừng nhanh của động cơ, do quán tính, tốc độ động cơ sẽ cao hơn tốc độ đồng bộ tương ứng với tần số đầu ra của bộ biến tần. Lúc này, động cơ sẽ chuyển từ trạng thái điện sang trạng thái phát điện. Nếu năng lượng điện tái sinh được tạo ra không thể được hấp thụ hoặc tiêu thụ kịp thời bởi bộ biến tần, nó sẽ làm tăng điện áp bus DC của bộ biến tần, kích hoạt lỗi quá áp.

Đặc tính tải tiềm năng của tải

Đối với một số tải có năng lượng tiềm năng, như việc hạ vật nặng trên cần cẩu và việc hạ cabin thang máy, năng lượng tiềm năng của tải sẽ được chuyển đổi thành năng lượng điện và phản hồi lại bộ biến tần trong quá trình hạ. Nếu bộ biến tần không có bộ phanh và điện trở phanh phù hợp để xử lý những năng lượng tái sinh này, nó sẽ làm điện áp bus DC quá cao và gây ra lỗi quá áp.

Lỗi nội bộ của bộ biến tần

Lỗi mạch phát hiện điện áp

Mạch phát hiện điện áp bên trong bộ biến tần được sử dụng để theo dõi điện áp đầu vào và bus DC. Nếu mạch này bị hỏng, chẳng hạn như hỏng phần tử phát hiện hoặc kết nối đường dây kém, nó có thể gây ra sai lệch trong giá trị điện áp được phát hiện. Tín hiệu điện áp sai lệch này có thể khiến bộ biến tần nhầm lẫn rằng điện áp quá cao, từ đó kích hoạt báo động lỗi quá áp, ngay cả khi điện áp thực tế nằm trong phạm vi bình thường.

Lỗi bộ phận phanh

Bộ phận phanh là thành phần quan trọng để xử lý năng lượng tái sinh của động cơ. Nếu bộ phận phanh bị hỏng, chẳng hạn như hỏng IGBT (Transistor Bipol Đảo Cực Cách Ly) hoặc chập mạch điện trở phanh, khi động cơ tạo ra năng lượng tái sinh, bộ phận phanh không thể hoạt động bình thường và không thể tiêu thụ hiệu quả năng lượng tái sinh, điều này sẽ làm tăng điện áp bus DC và kích hoạt lỗi quá áp.

II. Biện pháp ngăn ngừa sự tái diễn của lỗi quá áp trong bộ biến tần

Cài đặt cuộn cảm đầu vào và thiết bị bảo vệ xung

Cuộn cảm đầu vào

Cài đặt cuộn cảm đầu vào có thể hiệu quả trong việc kìm hãm sự biến động của điện áp lưới và sóng hài trong lưới. Nó có thể làm mịn dòng điện đầu vào và giảm tác động của sự thay đổi đột ngột của điện áp lưới lên bộ biến tần. Ví dụ, trong một số môi trường công nghiệp có chất lượng lưới kém, bằng cách cài đặt cuộn cảm đầu vào phù hợp, phạm vi biến động của điện áp lưới có thể được giảm và tỷ lệ xảy ra lỗi quá áp trong bộ biến tần cũng giảm theo.

Thiết bị bảo vệ xung

Thiết bị bảo vệ xung có thể chuyển hướng điện áp dư thừa xuống đất khi có sét đánh hoặc các điện áp xung khác, bảo vệ bộ biến tần khỏi hư hại do điện áp xung. Trong các khu vực có tần suất sét đánh cao hoặc nơi có yêu cầu ổn định lưới cao, việc cài đặt thiết bị bảo vệ xung là rất cần thiết. Nó có thể giới hạn điện áp xung về phạm vi an toàn ngay lập tức và ngăn chặn lỗi quá áp trong bộ biến tần do sét đánh và các nguyên nhân khác.

Cấu hình hợp lý bộ phận phanh và điện trở phanh

Bộ phận phanh

Dựa trên công suất của động cơ, đặc tính tải và dung lượng của bộ biến tần, hãy chọn và cấu hình hợp lý bộ phận phanh. Đối với thiết bị có phanh thường xuyên hoặc tải tiềm năng, đảm bảo rằng bộ phận phanh có đủ khả năng phanh để xử lý kịp thời năng lượng tái sinh được tạo ra bởi động cơ. Ví dụ, trong hệ thống điều khiển cần cẩu, nên chọn bộ phận phanh phù hợp dựa trên trọng lượng nâng và tốc độ hạ của cần cẩu để tiêu thụ hiệu quả năng lượng tái sinh trong quá trình hạ vật nặng.

Điện trở phanh

Giá trị điện trở và công suất của điện trở phanh phải phù hợp với bộ phận phanh và động cơ. Điện trở phanh phù hợp có thể chuyển đổi năng lượng tái sinh của động cơ thành nhiệt năng và giải phóng nó, ngăn chặn năng lượng tái sinh tích tụ bên trong bộ biến tần và làm tăng điện áp bus DC. Khi cấu hình điện trở phanh, cần xem xét các yếu tố như mức độ năng lượng tái sinh của động cơ và các tham số kiểm soát của bộ phận phanh để đảm bảo rằng điện trở phanh có thể tiêu thụ hiệu quả năng lượng tái sinh và tránh lỗi quá áp.

Bảo trì và kiểm tra bộ biến tần định kỳ

Kiểm tra mạch nội bộ

Kiểm tra định kỳ các mạch nội bộ của bộ biến tần, bao gồm các thành phần chính như mạch phát hiện điện áp và bộ phận phanh. Kiểm tra xem các phần tử phát hiện có bình thường không và các kết nối đường dây có chắc chắn không. Ví dụ, bằng cách sử dụng các công cụ phát hiện chuyên nghiệp, kiểm tra xem cảm biến điện áp trong mạch phát hiện điện áp có chính xác không. Nếu bị hỏng, nên thay thế kịp thời để đảm bảo độ chính xác của việc phát hiện điện áp và ngăn chặn lỗi quá áp do lỗi phát hiện.

Kiểm tra cài đặt tham số

Kiểm tra xem cài đặt tham số của bộ biến tần có hợp lý không. Ví dụ, ngưỡng bảo vệ quá áp nên được điều chỉnh theo khả năng chịu đựng điện áp thực tế và tình huống ứng dụng của bộ biến tần. Nếu ngưỡng bảo vệ quá áp được đặt quá thấp, nó có thể khiến bộ biến tần thường xuyên báo động giả; nếu đặt quá cao, nó có thể không bảo vệ kịp thời bộ biến tần khỏi nguy cơ quá áp thực sự. Đồng thời, cũng kiểm tra các tham số liên quan đến kiểm soát phanh và điều chỉnh điện áp để đảm bảo tính chính xác của chúng.