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如何解決變頻器過電壓問題?

更新時間:2024-01-02      點擊次數:72

      變頻器過電壓產生的原因主要是電源過電壓和再生過電壓。那么防止變頻器過電壓的措施有哪些?涉及到具體的解決方法又有哪些?


  由于過電壓產生的原因不同,因而采取的對策也不相同。對于在停車過程中產生的過電壓現象,如果對停車時間或位置無特殊要求,那么可以采用延長變頻器減速時間或自由停車的方法來解決。所謂自由停車即變頻器將主開關器件斷開,讓電機自由滑行停止。

      如果對停車時間或停車位置有一定的要求,那么可以采用直流制動功能。直流制動功能是將電機減速到一定頻率后,在電機定子繞組中通入直流電,形成一個靜止的磁場。

      電機轉子繞組切割這個磁場而產生一個制動轉矩,使負載的動能變成電能以熱量的形式消耗于電機轉子回路中,因此這種制動又稱作能耗制動。在直流制動的過程中實際上包含了再生制動與能耗制動兩個過程。這種制動方法效率僅為再生制動的30-60,制動轉矩較小。由于將能量消耗于電機中會使電機過熱,所以制動時間不宜過長。而且直流制動開始頻率,制動時間及制動電壓的大小均為人工設定,不能根據再生電壓的高低自動調節,因而直流制動不能用于正常運行中產生的過電壓,只能用于停車時的制動。

      對于減速(即從高速轉為低速,但不停車)時因負載的飛輪轉矩GD2過大而產生的過電壓,可以采取適當延長減速時間的方法來解決。其實這種方法也是利用再生制動原理,延長減速時間只是控制負載的再生電壓對變頻器的充電速度,使變頻器本身的20的再生制動能力得到合理利用而已。至于那些由于外力的作用而使電機處于再生狀態的負載,因其正常運行于制動狀態,再生能量過高無法由變頻器本身消耗掉,因此不可能采用直流制動或延長減速時間的方法。

      再生制動與直流制動相比,具有較高的制動轉矩,而且制動轉矩的大小可以跟據負載所需的制動力矩(即再生能量的高低)由變頻器的制動單元自動控制。因此再生制動于在正常工作過程中為負載提供制動轉矩。

  變頻再生制動的方法主要體現在能量消耗、并聯直流母線吸收、能量回饋三個方面。接下來為大家一一講解。

      1.能量消耗型

      這種方法是在變頻器直流回路中并聯一個制動電阻,通過檢測直流母線電壓來控制一個功率管的通斷。在直流母線電壓上升至700V左右時,功率管導通,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。由于再生能量沒能得到利用,因此屬于能量消耗型。同為能量消耗型,它與直流制動的不同點是將能量消耗于電機之外的制動電阻上,電機不會過熱,因而可以較頻繁的工作。

      2.并聯直流母線吸收型

      適用于多電機傳動系統(如牽伸機),在這個系統中,每臺電機均需一臺變頻器,多臺變頻器共用一個網側變流器,所有的逆變部并接在一條共用直流母線上。這種系統中往往有一臺或數臺電機正常工作于制動狀態,處于制動狀態的電機被其它電動機拖動,產生再生能量,這些能量再通過并聯直流母線被處于電動狀態的電機所吸收。在不能吸收的情況下,則通過共用的制動電阻消耗掉。這里的再生能量部分被吸收利用,但沒有回饋到電網中。

      3.能量回饋型

      能量回饋型的變頻器網側變流器是可逆的,當有再生能量產生時,可逆變流器將再生能量回饋給電網,使再生能量得到利用。但這種方法對電源的穩定性要求較高,一旦突然停電,將發生逆變。


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