变频器过电压的危害_要素及解决措施

　　1 、导言

　　变频器过电压毛病保护是变频器基地直流电压抵达风险程度后采纳的保护办法，这是变频器规划上的一大缺点，在变频器实践作业中致使此毛病的要素较多，能够采纳的办法也较多，在处理此类毛病时要剖析明白毛病要素，有关于性的采纳相应的办法去处理。

　　2 、变频器过电压的危害

　　变频器过电压首要是指其间间直流回路过电压，基地直流回路过电压首要危害在于：

　　（1） 致使电动机磁路饱满。关于电动机来说，电压主过高必定使电机铁芯磁通添加，或许致使磁路饱满，励磁电流过大，从面致使电机温升过高;

　　（2） 危害电动机绝缘。基地直流回路电压添加后，变频器输出电压的脉冲幅度过大，对电机绝缘寿数有很大的影响;

　　（3） 对基地直流回路滤波电容器寿数有直接影响，严峻时会致使电容器爆裂。因此变频器厂家通常将基地直流回路过电压值约束在DC800V摆布，一旦其电压逾越约束值，变频器将按约束请求跳闸保护。

　　3 、发作变频器过电压的要素

　　3.1、 过电压的要素

　　通常能致使基地直流回路过电压的要素首要来自以下两个方面：

　　（1） 来自电源输入侧的过电压

　　正常状况下的电源电压为380V，答应差错为-5%～+十%，经三相桥式全波整流后基地直流的峰值为591V，单个状况下电源线电压抵达450V，其峰值电压也只需636V，并不算很高，通常电源电压不会使变频器因过电压跳闸。电源输入侧的过电压首要是指电源侧的冲击过电压，如雷电致使的过电压、抵偿电容在合闸或断开时构成的过电压等，首要特征是电压改动率dv/dt和幅值都很大。

　　（2） 来自负载侧的过电压

　　首要是指由于某种要素使电动机处于再生发电状况时，即电机处于实践转速比变频频率决议的同步转速高的状况，负载的传动体系中所贮存的机械能经电动机变换成电能，经过逆变器的6个续流二极管回馈到变频器的基地直流回路中。此刻的逆变器处于整流状况，假设变频器中没采纳耗费这些能量的办法，这些能量将会致使基地直流回路的电容器的电压上升。抵达限值即行跳闸。

　　3.2 、从变频器负载侧或许致使过电压的状况及首要要素

　　从变频器负载侧或许致使过电压的状况及首要要素如下：

　　（1） 变频器减速时刻参数设定相对较小及未运用变频器减速过电压自处理功用。

　　当变频器拖动大惯性负载时，其减速时刻设定的对比小，在减速进程中，变频器输出频率下降的速度对比快，而负载惯性对比大，靠自身阻力减速对比慢，使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的转速还要高，电动机处于发电状况，而变频器没有能量处理单元或其效果有限，因此致使变频器基地直流回路电压添加，超出保护值，就会呈现过电压跳闸毛病。

　　大多数变频器为了防止跳闸，专门设置了减速过电压的自处理功用，假设在减速进程中，直流电压逾越了设定的电压上限值，变频器的输出频率将不再下降，暂缓减速，待直流电压下降到设定值以下后再持续减速。假设减速时刻设定不适宜，又没有运用减速过电压的自处理功用，就或许呈现此类毛病。

　　（2） 技能请求在约束时刻内减速至规则频率或中止作业

　　技能流程约束了负载的减速时刻，合理设定有关参数也不能减缓这一毛病，体系也没有采纳处理剩余能量的办法，必定会致使过压跳闸毛病。

　　（3） 当电动机所传动的位能负载下放时，电动机将处于再生发电制动状况，位能负载下降过快，过多回馈能量逾越基地直流回路及其能量处理单元的接受才干，过电压毛病也会发作。

　　（4） 变频器负载突降

　　变频器负载突降会使负载的转速显着上升，使负载电机进入再生发电状况，从负载侧向变频器基地直流回路回馈能量，短时刻内能量的会集回馈，或许会基地直流回路及其能量处理单元的接受才干致使过电压毛病。

　　（5） 多个电机拖动同一个负载时，也或许呈现这一毛病，首要由于没有负荷分配致使的。以两台电动机拖动一个负载为例，当一台电动机的实践转速大于另一台电动机的同步转速时，则转速高的电动机相当于原动机，转速低的处于发电状况，致使了过电压毛病。处理时需加负荷分配操控。能够把变频器输出特性曲线调理的软一些

　　（6） 变频器基地直流回路电容容量下降

　　变频器在作业多年后，基地直流回路电容容量下降将不可防止，基地直流回路对直流电压的调理程度削弱，在技能状况和设定参数未曾改动的状况下，发作变频器过电压跳闸概率会增大，这时需求对基地直流回路电容器容量下降状况进行查看。

　　4、过电压毛病处理对策

　　关于过电压毛病的处理，要害一是基地直流回路剩余能量怎么及时处理;二是怎么防止或削减剩余能量向基地直流回路馈送，使其过电压的程度约束在答应的限值以内。下面是首要的对策：

　　（1） 在电源输入侧添加吸收设备，削减过电压要素

　　关于电源输入侧有冲击过电压、雷电致使的过电压、抵偿电容在合闸或断开时构成的过电压或许发作的状况下，能够选用在输入侧并联浪涌吸收设备或串联电抗器等办法加以处理。

　　（2） 从变频器已设定的参数中寻觅处理办法

　　在变频器可设定的参数中首要有两点：

　　★ 减速时刻参数和变频器减速过电压自处理功用。在技能流程中如不约束负载减速时刻时，变频器减速时刻参数的设定不要太短，而使得负载动能开释的太快，该参数的设定要以不致使基地回路过电压为限，分外要留意负载惯性较大时该参数的设定。假设技能流程对负载减速时刻有约束，而在约束时刻内变频器呈现过电压跳闸景象，就要设定变频器失速自整定功用或先设定变频器不过压状况下可减至的频率值，暂缓后减速至零，减缓频率削减的速度。

　　★ 是基地直流回路过电压倍数。

　　（3） 剖析技能流程，在技能流程中寻觅处理办法

　　如我厂氢氧化铝抓取浮游物项目袋滤机体系，有8台50kW进料泵、4台30kW回流泵选用富士变频器调速，在袋滤机作业流程中每隔20～30min需求将吸附在滤布上的滤饼除掉，除掉滤饼的办法是使滤布的出料侧压力高于进料侧压力，构成较高的压差使料浆倒流来完结的。在蓄能时期，进料泵闭环于流量参数，为了坚持安稳流量，变频器的频率一向在进步，到了回流时期，进料阀门俄然封闭，进料泵变频器负载突降，电机进入再生发电状况，致使过电压毛病。咱们剖析在蓄能时期后期只需在袋滤机内构成满意去掉滤饼所请求的压力即可，没有必要构成过高的压力，而使变频器作业于过高的频率段，关于此毛病能够在蓄能时期引进袋滤机内部压力值，抵达所需压力即中止频率的上升。或能够在蓄能的全部时期中止频率的上升，这么就能够大幅削减回流时期负载侧能量向基地直流回路的回馈。这一点在dcs集散操控体系中是能够办到的。

　　如袋滤机体系中回流泵因2～3台袋滤机对滤布反冲刷时，循环卸料，时刻短，流量大，料浆中混有空气，致使回流泵打空转，负载突减，使电动机处于再生制动工况，致使变频器基地直流回路过电压，变频器保护跳闸，关于这一毛病，能够从技能方面下手，在每台袋滤机的回流出口至回流槽处加缓冲槽，改动回流流量骤变状况，减小流量改动对变频器的影响，处理过电压疑问。

　　（4） 选用添加泄放电阻的办法

　　通常小于7.5kW的变频器在出厂时内部基地直流回路均装有操控单元和泄放电阻，大于7.5kW的变频器需依据实践状况外加操控单元和泄放电阻，为基地直流回路剩余能量开释供给通道，是一种常用的泄放能量的办法。其缺乏之处是能耗高，或许呈现频频投切或长时刻投运，致使电阻温度添加、设备损坏。

　　（5） 在输入侧添加逆变电路的办法

　　处理变频器基地直流回路能量最佳的办法便是在输入侧添加逆变电路，能够将剩余的能量回馈给电网。但逆变桥报价贵重，技能请求凌乱，不是较经济的办法。这么在实践中就约束了它的运用，只需在较高档的场合才运用。

　　（6） 选用在基地直流回路上添加恰当电容的办法

　　基地直流回路电容对其电压安稳、进步回路接受过电压的才干起着非常首要的效果。恰当增大回路的电容量或及时替换作业时刻过长且容量下降的电容器是处理变频器过电压的有用办法。这儿还包含在规划时期选用较大容量的变频器的办法，是以增大变频器容量的办法来交换过电压才干的进步。

　　（7） 在条件答应的状况下恰当下降工频电源电压

　　如今变频器电源侧通常选用不可控整流桥，电源电压高，基地直流回路电压也高，电源电压为380V、400V、450V时，直流回路电压别离为537V、565V、636V。有的变频器间隔变压器很近，变频器输入电压高达400V以上，对变频器基地直流回路接受过电压才干影响很大，在这种状况下，假设条件答应能够将变压器的分接开关放置在低压档，经过恰当下降电源电压的办法，抵达相对进步变频器过电压才干的意图。

　　（8） 多台变频器共用直流母线的办法

　　最少两台一同作业的变频器共用直流母线能够极好的处理变频器基地直流回路过电压疑问，由于任何一台变频器从直流母线上取用的电流转常均大于一同刻从外部馈入的剩余电流，这么就能够根本上坚持共用直流母线的电压。运用共用直流母线存在的最大的疑问应是共用直流母线保护上的疑问，在运用共用直流母线处理过电压的疑问时应留意这一点。

　　（9） 经过操控体系功用优势处理变频器过电压疑问

　　在许多技能流程中，变频器的减速和负载的突降是受操控体系分配的，能够运用操控体系的一些功用，在变频器的减速和负载的突降行进行操控，削减过多的能量馈入变频器基地直流回路。如关于规律性减速过电压毛病，可将变频器输入侧的不可控整流桥换成半可控或全控整流桥，在减速前将基地直流电压操控在答应的较低值，相对加大基地直流回路接受馈入能量的才干，防止发作过电压毛病。而关于规律性负载突降过电压毛病，可运用操控体系如FOXBORO的DCS集散体系的操控功用，在负载突降前，将变频器的频率作恰当进步，削减负载侧过多的能量馈入基地直流回路，以削减其致使的过电压毛病。

　　5、 完毕语

　　变频器基地直流过电压毛病是变频器的一个缺点，要害是要辨明要素，联系变频器自身参数、操控体系状况和技能流程等状况，才干拟定相应的对策，只需仔细对待，该过电压毛病是不难处理的。