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變頻器維修過電壓(OU)故障原因分析及對策

日期:2024-01-05   瀏覽量:3296

變頻器維修過電壓(OU)故障原因分析及對策


1、過電壓的危害


變頻器過電壓主要是指其中間直流回路過電壓,中間直流回路過電壓主要危害在于:


(1) 引起電動機磁路飽和。對于電動機來說,電壓主過高必然使電機鐵芯磁通增加,可能導致磁路飽和,勵磁電流過大,從面引起電機溫升過高;


(2) 損害電動機絕緣。中間直流回路電壓升高后,變頻器輸出電壓的脈沖幅度過大,對電機絕緣壽命有很大的影響;


(3) 對中間直流回路濾波電容器壽命有直接影響,嚴重時會引起電容器爆裂。因而變頻器廠家一般將中間直流回路過電壓值限定在DC800V左右,一旦其電壓超過限定值,變頻器將按限定要求跳閘保護。


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2、過電壓的原因


一般能引起中間直流回路過電壓的原因主要來自以下兩個方面:


(1) 來自電源輸入側的過電壓;


正常情況下的電源電壓為380V,允許誤差為-5%~+10%,經(jīng)三相橋式全波整流后中間直流的峰值為591V,一般電源電壓不會使變頻器因過電壓跳閘。電源輸入側的過電壓主要是指電源側的沖擊過電壓,如雷電引起的過電壓、補償電容在合閘或斷開時形成的過電壓等,主要特點是電壓變化率dv/dt和幅值都很大。


(2) 制動或減速時間過短或制動電阻損壞。


當變頻器拖動大慣性負載時,其減速時間設定的比較小,在減速過程中,變頻器輸出頻率下降的速度比較快,而負載慣性比較大,靠本身阻力減速比較慢,使負載拖動電動機的轉速比變頻器輸出的頻率所對應的轉速還要高,電動機處于發(fā)電狀態(tài),從負載側向變頻器中間直流回路回饋能量,短時間內(nèi)能量的集中回饋,可能會中間直流回路及其能量處理單元的承受能力引發(fā)過電壓故障。若變頻器沒有能量處理單元或其作用有限,因而導致變頻器中間直流回路電壓升高,超出保護值,就會出現(xiàn)過電壓跳閘故障。


實例:我廠在現(xiàn)場調試過程中有一組輥道電機的變頻器出現(xiàn)速度反饋值大于速度設定值,經(jīng)仔細觀察發(fā)現(xiàn):


a) 在軋鋼過程中不存在這種情況,當鋼離開輥道后,才出現(xiàn)這種情況;


 b) 當速度反饋值大于速度設定值時,直流回路電壓為額定電壓的125%,超過115%的極限設定值;


 c) 變頻器的進線電壓已超過上限;


在軋鋼過程中,該變頻器控制的輥道電機將升速,當鋼離開輥道后輥道電機速度降至原來的速度,若這臺變頻器未裝設制動裝置,因進線電壓過高,直流回路電壓超過了設定的極限值,變頻器報過壓故障。


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3、過電壓的處理對策


(1) 在電源輸入側增加吸收裝置,減少過電壓因素;


對于電源輸入側有沖擊過電壓、雷電引起的過電壓、補償電容在合閘或斷開時形成的過電壓可能發(fā)生的情況下,可以采用在輸入側并聯(lián)浪涌吸收裝置或串聯(lián)電抗器等方法加以解決。關于這一點,我廠設備在設計時就考慮到在輸入側裝有進線電抗器,增強變頻器抗電壓變化的能力。


(2) 在輸入側增加逆變電路的方法;


處理變頻器中間直流回路能量最he的方法就是在輸入側增加逆變電路,可以將多余的能量回饋給電網(wǎng)。關于這一點,我廠在設備設備選型時就考慮帶有回饋裝置。


(3) 從變頻器已設定的參數(shù)中尋找解決辦法;


在滿足控制要求的條件下,適當增加或延長制動時間或減速時間(尤其針對大慣性負載的停機需考慮)。 


在工藝流程中如不限定負載減速時間時,變頻器減速時間參數(shù)的設定不要太短,而使得負載動能釋放的太快,該參數(shù)的設定要以不引起中間回路過電壓為限,特別要注意負載慣性較大時該參數(shù)的設定。如果工藝流程對負載減速時間有限制,而在限定時間內(nèi)變頻器出現(xiàn)過電壓跳閘現(xiàn)象,就要設定變頻器失速自整定功能。


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