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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(jī)磁路飽和。對于電動機(jī)來說,電壓主過高必然使電機(jī)鐵芯磁通增加,可能導(dǎo)致磁路飽和,勵磁電流過大,從面引起電機(jī)溫升過高;
(2) 損害電動機(jī)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(jī)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(yán)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(hù)。
變頻器過電壓怎樣解決
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(cè)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(cè)的過電壓主要是指電源側(cè)的沖擊過電壓,如雷電引起的過電壓、補(bǔ)償電容在合閘或斷開時形成的過電壓等,主要特點(diǎn)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(dāng)變頻器拖動大慣性負(fù)載時,其減速時間設(shè)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(fù)載慣性比較大,靠本身阻力減速比較慢,使負(fù)載拖動電動機(jī)的轉(zhuǎn)速比變頻器輸出的頻率所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速還要高,電動機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),從負(fù)載側(cè)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(dǎo)致變頻器中間直流回路電壓升高,超出保護(hù)值,就會出現(xiàn)過電壓跳閘故障。
實(shí)例:我廠在現(xiàn)場調(diào)試過程中有一組輥道電機(jī)的變頻器出現(xiàn)速度反饋值大于速度設(shè)定值,經(jīng)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn):
a) 在軋鋼過程中不存在這種情況,當(dāng)鋼離開輥道后,才出現(xiàn)這種情況;
b) 當(dāng)速度反饋值大于速度設(shè)定值時,直流回路電壓為額定電壓的125%,超過115%的極限設(shè)定值;
c) 變頻器的進(jìn)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(jī)將升速,當(dāng)鋼離開輥道后輥道電機(jī)速度降至原來的速度,若這臺變頻器未裝設(shè)制動裝置,因進(jìn)線電壓過高,直流回路電壓超過了設(shè)定的極限值,變頻器報過壓故障。
變頻器過電壓怎樣解決
3、過電壓的處理對策
(1) 在電源輸入側(cè)增加吸收裝置,減少過電壓因素;
對于電源輸入側(cè)有沖擊過電壓、雷電引起的過電壓、補(bǔ)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(cè)并聯(lián)浪涌吸收裝置或串聯(lián)電抗器等方法加以解決。關(guān)于這一點(diǎn),我廠設(shè)備在設(shè)計時就考慮到在輸入側(cè)裝有進(jìn)線電抗器,增強(qiáng)變頻器抗電壓變化的能力。
(2) 在輸入側(cè)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(cè)增加逆變電路,可以將多余的能量回饋給電網(wǎng)。關(guān)于這一點(diǎn),我廠在設(shè)備設(shè)備選型時就考慮帶有回饋裝置。
(3) 從變頻器已設(shè)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(dāng)增加或延長制動時間或減速時間(尤其針對大慣性負(fù)載的停機(jī)需考慮)。
在工藝流程中如不限定負(fù)載減速時間時,變頻器減速時間參數(shù)的設(shè)定不要太短,而使得負(fù)載動能釋放的太快,該參數(shù)的設(shè)定要以不引起中間回路過電壓為限,特別要注意負(fù)載慣性較大時該參數(shù)的設(shè)定。如果工藝流程對負(fù)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(shè)定變頻器失速自整定功能。