變頻器過電壓故障修復及預防
變頻器在調試與使用過程中經常會遇到各種各樣的問題,其中過電壓現(xiàn)象zui為常見。過電壓產生后,變頻器為了防止內部電路損壞,其過電壓保護功能將動作,使變頻器停止運行,導致設備無法正常工作。因此必須采取措施消除過電壓,防止故障的發(fā)生。由于變頻器與電機的應用場合不同,產生過電壓的原因也不相同,所以應根據具體情況采取相應的對策。
二、過電壓的產生與再生制動所謂變頻器的過電壓
是指由于種種原因造成的變頻器電壓超過額定電壓,集中表現(xiàn)在變頻器直流母線的直流電壓上。正常工作時,變頻器直流部電壓為三相全波整流后的平均值。若以380V線電壓計算,則平均直流電壓Ud=1.35U線=513V。在過電壓發(fā)生時,直流母線上的儲能電容將被充電,當電壓上升至700V左右時,(因機型而異)變頻器過電壓保護動作。造成過電壓的原因主要有兩種:電源過電壓和再生過電壓。電源過電壓是指因電源電壓過高而使直流母線電壓超過額定值。而現(xiàn)在大部分變頻器的輸入電壓zui高可達460V,因此,電源引起的過電壓極為少見。本文主要討論的問題是再生過電壓。產生再生過電壓主要有以下原因:當大GD2(飛輪力矩)負載減速時變頻器減速時間設定過短;電機受外力影響(風機、牽伸機)或位能負載(電梯、起重機)下放。由于這些原因,使電機實際轉速高于變頻器的指令轉速,也就是說,電機轉子轉速超過了同步轉速,這時電機的轉差率為負,轉子繞組切割旋轉磁場的方向與電動機狀態(tài)時相反,其產生的電磁轉矩為阻礙旋轉方向的制動轉矩。所以電動機實際上處于發(fā)電狀態(tài),負載的動能被“再生”成為電能。再生能量經逆變部續(xù)流二極管對變頻器直流儲能電容器充電,使直流母線電壓上升,這就是再生過電壓。因再生過電壓的過程中產生的轉矩與原轉矩相反,為制動轉矩,因此再生過電壓的過程也就是再生制動的過程。換句話說,消除了再生能量,也就提高了制動轉矩。如果再生能量不大,因變頻器與電機本身具有20%的再生制動能力,這部分電能將被變頻器及電機消耗掉。若這部分能量超過了變頻器與電機的消耗能力,直流回路的電容將被過充電,變頻器的過電壓保護功能動作,使運行停止。為避免這種情況的發(fā)生,必須將這部分能量及時的處理掉,同時也提高了制動轉矩,這就是再生制動的目的。
三、過電壓的防止措施:
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(xiàn)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(DC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(jié),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(從高速轉為低速,但不停車)時因負載的GD2(飛輪轉矩)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(包括位能下放)而使電機處于再生狀態(tài)的負載,因其正常運行于制動狀態(tài),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zui適用于在正常工作過程中為負載提供制動轉矩。
四、再生制動的方法:
1. 能量消耗型:
這種方法是在變頻器直流回路中并聯(lián)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(lián)直流母線吸收型:
適用于多電機傳動系統(tǒng)(如牽伸機),在這個系統(tǒng)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(tǒng)中往往有一臺或數臺電機正常工作于制動狀態(tài),處于制動狀態(tài)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(lián)直流母線被處于電動狀態(tài)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(wěn)定性要求較高,一旦突然停電,將發(fā)生逆變顛覆。
安川變頻器維修 CIMR-F7B4185維修
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- 公司名稱上海雙零自動化設備有限公司
- 品 牌
- 型 號CIMR-F7B4185
- 所 在 地上海市
- 廠商性質經銷商
- 更新時間 2015-09-24
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上海雙零自動化設備有限公司
上海雙零自動化設備有限公司是中國機電裝備維修與改造技術協(xié)會的理事單位,是一家專業(yè)從事工控設備電子線路維修、開發(fā)和PLC、變頻器自動化系統(tǒng)工程改造開發(fā)、工控產品銷售的*,是中國電子維修行業(yè)的中堅力量。公司以“減少客戶備件庫存、降低企業(yè)生產成本”為宗旨,立足于工業(yè)自動化設備電子線路板維修、開發(fā)和工業(yè)自動化工程技術服務,本公司設維修部、貿易部二個部門。本公司的技術工程師擁有外資企業(yè)以及國有大型企業(yè)十幾年的工業(yè)設備電路板維修經驗、數控系統(tǒng)改造及自動化工程經驗。我們秉承“ 以市場為導向,以客戶為中心”的服務理念,奉行“誠信、和諧、快速、周全 ”的經營行為。歡迎各界新老朋友來電來函交流。
主要產品:
公司主要代理:安川變頻器及伺服,英威騰、東元、KMD同步控制器。同時經銷三菱、西門子、ABB、丹佛斯、科比、西威、富士等變頻器。及國外國產各品牌變頻器及觸摸屏,PLC,伺服驅動器,工業(yè)電路板及控制板等工控產品。
公司專業(yè)維修:專業(yè)維修:安川、富士、三肯、三菱、日立、西門子、施耐德、ABB、AB、CT、丹佛斯、歐姆龍、科比、倫茨、西威、森蘭、LG、博士力士樂伺服機電、阿爾法、愛默生、臺達、松下、東元、英威騰、等各種變頻器及各類軟啟動器,及觸摸屏,PLC,伺服驅動器,工業(yè)電路板及控制板等 。公司內還有大量的維修配件出售,如安川變頻器、西威變頻器配件……
設備貿易:為客戶代理銷售及采購各類控制設備及緊缺器件。
上海雙零自動化設備有限公司是中國機電裝備維修與改造技術協(xié)會的理事單位,是一家專業(yè)從事工控設備電子線路維修、開發(fā)和PLC、變頻器自動化系統(tǒng)工程改造開發(fā)、工控產品銷售的*,是中國電子維修行業(yè)的中堅力量。公司以“減少客戶備件庫存、降低企業(yè)生產成本”為宗旨,立足于工業(yè)自動化設備電子線路板維修、開發(fā)和工業(yè)自動化工程技術服務,本公司設維修部、工程部、貿易部三個部門。本公司的技術工程師擁有外資企業(yè)以及國有大型企業(yè)十幾年的工業(yè)設備電路板維修經驗、數控系統(tǒng)改造及自動化工程經驗。我們秉承“ 以市場為導向,以客戶為中心”的服務理念,奉行“誠信、和諧、快速、周全 ”的經營行為。歡迎各界新老朋友來電來函交流。
專業(yè)維修:可維修*各國包括REXROTH、INDRAMAT、MARPOSS、ABB、AB、GE、Honeywell、BOSCH、Sick、BAVMULLER、LG、SPEUMAN、SHIMADZU、CT、Lenze、TOSHIBA、Sanken、西門子、西屋、富士、三菱、歐姆龍、Foxpro、羅斯蒙特、法納克、丹佛斯、日立、YASKAWA、飛利浦等各*的自動化控制設備和*儀器 ,覆蓋冶金、石化、石油、天然氣、化工、電力、建材、造紙、礦業(yè)、開采、汽車、制造、食品、飲料、加工、煙草、紡織、印染、電子制造、制藥、包裝、印刷、水處理、鍋爐、市政樓宇、安防電信/網絡/通訊金融/保險/零售業(yè)、郵政、廣播、電視、水利、*、醫(yī)療、軌道交通、鐵路、交通運輸、太陽能、電站、風電、場物、聯(lián)網、節(jié)能、循環(huán)、經濟、 機床、紡織機械、塑料機械、橡膠機械、食品機械、包裝機械、制藥機械、印刷機械、煙草機械、工程機械、起重機械、礦業(yè)機械、木工機械、電子制造設備、醫(yī)療器械、暖通空調物流/倉儲設備、電梯、洗車設備、市政設施、游樂設施、教學儀器、風電設備、太陽能設備、電力設備、節(jié)能設備。
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