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淺談變頻器過電壓故障

知識百科

變頻器過電壓故障保護是變頻器中間直流電壓達到危險程度后采取的保護措施，這是變頻器設計上的一大缺陷，在變頻器實際運行中引起此故障的原因較多，可以采取的措施也較多，在處理此類故障時要分析清楚故障原因，有針對性的采取相應的措施去處理 。 發表論文，變頻器 。  
二、 變頻器過電壓的危害 
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 。  
三、 產生變頻器過電壓的原因 
1、 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%，經三相橋式全波整流后中間直流的峰值為591V，個別情況下電源線電壓達到450V，其峰值電壓也只有636V，并不算很高，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） 來自負載側的過電壓 
主要是指由于某種原因使電動機處于再生發電狀態時，即電機處于實際轉速比變頻頻率決定的同步轉速高的狀態，負載的傳動系統中所儲存的機械能經電動機轉換成電能，通過逆變器的6個續流二極管回饋到變頻器的中間直流回路中 。 此時的逆變器處于整流狀態，如果變頻器中沒采取消耗這些能量的措施，這些能量將會導致中間直流回路的電容器的電壓上升 。 達到限值即行跳閘 。  
2、 從變頻器負載側可能引起過電壓的情況及主要原因 
從變頻器負載側可能引起過電壓的情況及主要原因如下: 
(1) 變頻器減速時間參數設定相對較小及未使用變頻器減速過電壓自處理功能 。  
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，電動機處于發電狀態，而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，就會出現過電壓跳閘故障 。 發表論文，變頻器 。  
大多數變頻器為了避免跳閘，專門設置了減速過電壓的自處理功能，如果在減速過程中，直流電壓超過了設定的電壓上限值，變頻器的輸出頻率將不再下降，暫緩減速，待直流電壓下降到設定值以下后再繼續減速 。 如果減速時間設定不合適，又沒有利用減速過電壓的自處理功能，就可能出現此類故障 。  
(2) 工藝要求在限定時間內減速至規定頻率或停止運行 
工藝流程限定了負載的減速時間，合理設定相關參數也不能減緩這一故障，系統也沒有采取處理多余能量的措施，必然會引發過壓跳閘故障 。  
(3) 當電動機所傳動的位能負載下放時，電動機將處于再生發電制動狀態