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西門(mén)子變頻器維修過(guò)電壓故障解決方法

2021-8-27發(fā)布者:zyp
西門(mén)子變頻器維修過(guò)電壓故障解決方法
西門(mén)子變頻器維修過(guò)電壓故障解決方法
 一般能引起中間直流回路過(guò)電壓的原因主要來(lái)自以下兩個(gè)方面:
  (1)來(lái)自電源輸入側(cè)的過(guò)電壓。以西門(mén)子S120為例,通常情況下,整流單元進(jìn)線(xiàn)電源電壓為380V,誤差不超過(guò)10%。變頻器工作的直流電壓為經(jīng)過(guò)三相橋式全波整流后的平均值,BLM整流模塊輸出電壓平均為560V,峰值也不會(huì)超過(guò)600V。個(gè)別情況下電源線(xiàn)電壓達(dá)到460V,其峰值電壓也不超過(guò)650V,并不算很高,因此一般情況下進(jìn)線(xiàn)電源不會(huì)導(dǎo)致變頻器過(guò)壓。如果在電源輸入側(cè)有強(qiáng)大的電壓沖擊時(shí),如雷電等大的電磁干擾,則會(huì)導(dǎo)致變頻器過(guò)電壓。但此種情況并不多見(jiàn)。
 �。�2)來(lái)自負(fù)載側(cè)的過(guò)電壓。變頻器過(guò)電壓主要來(lái)自負(fù)載側(cè),原因主要有以下幾方面:當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)大負(fù)載減速時(shí),由于變頻器設(shè)置的減速斜坡時(shí)間過(guò)短,變頻器輸出頻率下降的較快,而負(fù)載由于自身慣性很難按照變頻器輸出頻率對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速運(yùn)行,即電機(jī)運(yùn)行速度比變頻器設(shè)定的速度要高,電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過(guò)了同步轉(zhuǎn)速,此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)差率為負(fù)值,轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向與電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)狀態(tài)時(shí)相反,其電磁轉(zhuǎn)矩為阻礙電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。所以此時(shí)電機(jī)實(shí)際上處于發(fā)電狀態(tài),負(fù)載的動(dòng)能被“再生”成為電能。再生能量通過(guò)變頻器中間的逆變回路對(duì)直流儲(chǔ)能電容器充電,使直流母線(xiàn)電壓上升,這就是再生過(guò)電壓。因變頻器與電機(jī)本身具有一定的消耗能力,這部分再生能量將被變頻器及電機(jī)消耗掉。若再生能量超過(guò)了變頻器與電機(jī)的能耗范圍,直流回路的儲(chǔ)能電容將會(huì)過(guò)度充電,變頻器由于自身的保護(hù)功能會(huì)動(dòng)作,使運(yùn)行停止。
  3 過(guò)電壓的預(yù)防措施
  變頻器在使用過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)電壓主要是由于負(fù)載側(cè)引起的再生過(guò)電壓,如上所述,預(yù)防直流母線(xiàn)過(guò)電壓就是要將負(fù)載減速或者是停車(chē)過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)多的能量消耗掉,常用的有如下方法:
 �。�1)能量消耗法:在變頻器的直流回路中并聯(lián)一個(gè)制動(dòng)電阻,實(shí)時(shí)檢測(cè)變頻器運(yùn)行中直流母線(xiàn)的電壓,并設(shè)置合適的閾值來(lái)控制一個(gè)功率管的通斷。在直流母線(xiàn)電壓上升至設(shè)定的閾值時(shí),功率管導(dǎo)通,將再生能量通入電阻,以熱能的形式消耗掉,從而防止直流電壓的上升。由于再生能量沒(méi)能得到利用,因此屬于能量消耗型。因?yàn)槟芰肯挠陔姍C(jī)之外的制動(dòng)電阻上,不會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的過(guò)熱,因此可重復(fù)使用。西門(mén)子S120系列變頻器BLM型整流單元上可以配置制動(dòng)單元,并聯(lián)制動(dòng)電阻。當(dāng)直流母線(xiàn)電壓升高到720V時(shí),制動(dòng)單元導(dǎo)通,將多余的能量泄放到制動(dòng)電阻上。下圖即為直流母線(xiàn)連接制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻的示意圖。
 �。�2)能量回饋法:有些整流單元進(jìn)線(xiàn)側(cè)變流器是可逆的,當(dāng)有再生能量產(chǎn)生時(shí),回饋給進(jìn)線(xiàn)電網(wǎng),使再生能量得到完全利用。西門(mén)子公司推出的S120系列SLM電源模塊具備電網(wǎng)回饋的能力。當(dāng)負(fù)載制動(dòng)使直流母線(xiàn)電壓升高時(shí),SLM電源模塊將多余的能量自動(dòng)回饋給進(jìn)線(xiàn)電網(wǎng),保證母線(xiàn)電壓維持在一個(gè)正常的范圍。但是這種方法對(duì)電源的穩(wěn)定性要求較高。
 �。�3)激活直流母線(xiàn)控制器:應(yīng)對(duì)直流側(cè)過(guò)壓的問(wèn)題,變頻器控制單元通過(guò)內(nèi)部PID算法,以保持直流側(cè)電壓不致過(guò)高為目的,自行給出頻率。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速有所降低,并且直流側(cè)電壓降低到設(shè)定的限值以?xún)?nèi)后,繼續(xù)按減速斜坡減速。如果直流側(cè)電壓再次過(guò)高,控制器再次動(dòng)作。S120變頻器激活直流母線(xiàn)控制器的方法是將參數(shù)P1200設(shè)置為1,即激活母線(xiàn)電壓最大控制器。此種方法適合于由于負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大造成的過(guò)壓,并且在控制上沒(méi)有受控減速,因此有一定的局限性。



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