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变频器过电压大概是哪个部分故障?

2020年01月07日 09:57 次阅读

变频器过电压问题的一般处理方法

常用的低压变频器属于交-直-交变频器,三相电源经过整流器得到直流电,通过直流母线向逆变器供电。母线电压在正常情况下,应该约等于进线电压的1.35倍。 

为了保护变频器,在母线电压过高时,变频器会报过压故障,并封逆变器的脉冲输出。这是保护变频器器件不受损坏的一个重要而且必要的方法。这个故障是不能被屏蔽的。 

变频器内部有母线电压检查机构,当母线电压测量值高于某个阈值后,变频器会报过压故障。 

造成直流母线过电压的原因有很多,应该根据实际情况进行分析。如果找对根源,然后对症下药,一般都可以解决。 

1、首先是来自进线电压的影响。 

如果电网质量不好,有瞬间高电压出现,那势必会造成母线电压过高。偶尔出现的瞬间的电压尖峰很难捕捉到,这为故障的诊断增加了难度。如果用示波器或电能质量分析仪捕捉到进线电压的闪变,确认电网存在电压尖峰的话,那么可以在变频器进线端安装电压尖峰吸收装置以保护变频器。 

在打雷时,也可能会对电网电压产生瞬时影响,也可能会造成变频器的过电压故障。不过打雷也是很偶然的事件,不会一直困扰变频器的运行。不过安全起见,工厂应该有防雷措施。 

2、其次是来自输出端的影响,即逆变器侧。 

在电机制动(即减速)时,电机和负载的动能转化为电能,处于发电状态,发出来的电在直流母线上累积,造成母线电压越来越高。如果电机的机械系统惯性大,而制动时间短,那么制动功率很大。产生的电能在变频器内不断累积,来不及释放,很容易造成直流母线过电压。针对这种不可避免的情况,变频器设计了很多功能来应对。一般的处理方法有: 

在工艺要求范围内,延长制动时间。 

在停车过程中,使能Vdmax控制器,自动延长制动时间  使用合适的制动单元和制动电阻(这个是要花钱的) 

使用四象限工作的整流器,比如基于AFE、F3E原理的整流器 

如果使用了PID技术控制器,注意降低系统响应,减P加I,延长滤波时间 

3、最后是硬件问题。 

如果变频器内部的电压检测机构工作不正常,或者CPU处理机制出了问题,这些都不是设参数就能解决的,需要报修。如果是外部机械问题,比如安装偏心等,这也是要尽量避免的。

变频器过电压大概是哪个部分故障?

大家在处理变频器故障问题时经常遇到变频器过电压保护这种问题,所谓变频器的过电压,是指变频器电压超过额定电压,变频器过电压保护就是由于变频器过电压而产生的。

由于工作关系,身为维修电工有时需要对企业所用近几十台各种品牌和规格的变频器展开维修。在多年的维修工作经历中,遭遇过比较棘手和故障现象较为奇特的案例不下十余次,为了能与广大同行相互交流切磋共同提高,本人将这些故障案例分享出来,希望大家能畅所欲言。此番带来的故障案例,可是折腾了本人许久,并且险些导致误判。

话说几天前,本人所在企业一设备所用75KW日立L300P型变频器,在运行过程中报出“E16.1”故障代码。当笔者前往处置时,考虑到故障代码含义为“电源电压过低”,故根据经验本人将变频器做断电再通电操作(注意操作间隔时间应>3分钟)。经过断电复位后,变频器各种显示、指示恢复正常。随后本人按照流程对变频器三相电源展开检测,经查三相电压均在正常范围之内。

考虑到故障有偶发的可能性,随即本人按下“RUN”按键,使变频器启动运行。在正常运行约一刻钟后,变频器再次报出同样的故障代码并停机!此时立即检测变频器电源端电压,可结果仍然稳定在正常范围之内!

根据上述情况,不禁想起引发变频器该故障的5大原因:

①电源输入端电压低于正常值(经过两次检测,这种故障原因被排除);

②、直流母线储能电容发生失容故障(由于该变频器投入使用不足两年,故这种可能性较小);

③、针对电源电压采样、比较回路当中的元件发生质变(笔者推测这部分原因较大);

④、缓充接触器触点闭合不良(考虑到使用时间不久以及该机平时极少断电操作,故这种情况本人也认为可能性不大);

⑤、变频器主控板当中MCU程序软件类故障(不过这种损坏概率极低)。

变频器过电压大概是哪个部分故障?

正当我着手准备对故障变频器进行拆机做近一步检测时,本人突然意识到好像忽视了一个重要的检测步骤——前面针对变频器电源输入端的电压测量,只是在静态停机和故障发生后进行的,而忽略了运行过程中三相电源电压的监测!有鉴于此,笔者搬来自己制作的三相电压独门监测利器:使用6支100W220V白炽灯灯泡,采用两相间串入2支白炽灯灯泡的方法,对三相电源展开监测(至于使用三块万用表或电压表的方法,我自认为一来不够经济,二来不如白炽灯灯泡来的直观明显)。准备就绪后,本人再次合闸送电启动变频器。大约过了无法约有6、7分钟的样子,接在R、T;T、S两路的灯泡突然开始闪烁,伴随着两路灯泡瞬间熄灭并再次复明(中间过程极短约有2秒钟的样子),变频器报出故障代码并停机!

通过上面的故障现象,大家不难发现变频器三相电源端的T相出现了瞬时缺相或虚接故障。近一步检查后,引发此次变频器报“欠压”故障的元凶被揪了出来——变频器所用三相电源空气断路器当中一相动触点(输出至变频器电源T相)锁紧压力弹簧的螺母发生松动,从而导致动静触点间闭合不良,以致引发此次故障。

经过以上案例,本人在网上翻阅出一些变频器过电压的处理方法,希望对大家有所帮助!

变频器过电压的防护措施根据变频器过电压产生的原因不同而不同。

(1)对于变频器移相变压器的分断过电压,采用阻容吸收网络和氧化锌避雷器组成过电压吸收回路,取得较好效果。

(2)对于变压器带负载合闸产生的过电压,可以选用周期性能好的开关(开关长期操作后会出现不同期);采用良好的阻容吸收回路或者有源抑制器技术方案;采用带静电屏蔽措施的变压器,也可以有效地抑制合闸过电压。但是大功率变压器在制作静电屏蔽层的难度将是相当大的。

(3)对整流元件换向产生的过电压,注意点是:整流元件的反向耐压值要足够,其次就是吸收回路和续流回路必须措施得当。否则整流器件就有可能被过电压击穿

(4)由于变频器工作时的过电压基本上是变压器分闸合闸时产生,因此应该从变压器开始想办法抑制变频器的过电压。可以采用:

①加大变压器励磁电感和对地电容,加大励磁电感即减小空载电流,这都会引起变压器成本的增加。

②加大变压器对地电容:原理上容易分析,但是实际上由于变压器本身的结构和材料限制,要想做出任意绝缘方式或绝缘等级高的变压器是不太可能的,因此要想较大地增加变压器的对地电容C也是相当困难的。

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