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详述变频器的过电流保护及电压保护
文章作者:kefu 上传更新:2017-09-06

在变频器维修中,过电流保护的对象主要指带有突变性质的、电流的峰值超过了变频器的容许值的情形.由于逆变器的过载能力较差,所以变频器的过电流保护是至关重要的一环,迄今为止,已发展得十分完善.

一、过电流的原因

1、工作中过电流即拖动系统在工作过程中出现过电流.其原因大致来自以下几方面:

① 电动机遇到冲击负载,或传动机构出现“卡住”现象,引起电动机电流的突然增加.

② 变频器的输出侧短路,如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路,或电动机内部发生短路等.

③ 变频器自身工作的不正常,如逆变桥中同一桥臂的两个逆变器件在不断交替的工作过程中出现异常。例如由于环境温度过高,或逆变器件本身老化等原因,使逆变器件的参数发生变化,导致在交替过程中,一个器件已经导通、而另一个器件却还未来得及关断,引起同一个桥臂的上、下两个器件的“直通”,使直流电压的正、负极间处于短路状态。

2、升速时过电流 当负载的惯性较大,而升速时间又设定得太短时,意味着在升速过程中,变频器的工作效率上升太快,电动机的同步转速迅速上升,而电动机转子的转速因负载惯性较大而跟不上去,结果是升速电流太大。

3、降速中的过电流 当负载的惯性较大,而降速时间设定得太短时,也会引起过电流。因为,降速时间太短,同步转速迅速下降,而电动机转子因负载的惯性大,仍维持较高的转速,这时同样可以是转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。

二、处理方法

1、 起动时一升速就跳闸,这是过电流十分严重的现象,主要检查

① 工作机械有没有卡住

② 负载侧有没有短路,用兆欧表检查对地有没有短路

③ 变频器功率模块有没有损坏

④ 电动机的起动转矩过小,拖动系统转不起来

2、 起动时不马上跳闸,而在运行过程中跳闸,主要检查

① 升速时间设定太短,加长加速时间

② 减速时间设定太短,加长减速时间

③ 转矩补偿(U/F比)设定太大,引起低频时空载电流过大

④ 电子热继电器整定不当,动作电流设定得太小,引起变频器误动作

变频器的电压保护

1、 过电压保护

产生过电压的原因及处理方法:

① 电源电压太高

② 降速时间太短

③ 降速过程中,再生制动的放电单元工作不理想,来不及放电,请增加外接制动电阻和制动单元

④ 请检查放电回路有没有发生故障,实际并不放电;对于小功率的变频器很有放电电阻损坏

2、 欠电压保护

产生欠电压的原因及处理方法:

① 电源电压太低

② 电源缺相;

③ 整流桥故障:如果六个整流二极管中有部分因损坏而短路,整流后的电压将下降,对于整流器件和晶闸管的损坏,应注意检查,及时更换。

变频器的过热保护

⑴风扇运转保护 变频器的内装风扇是箱体内部散热的主要手段,它将保证控制电路的正常工作。所以,如果风扇运转不正常,应立即进行保护;

⑵逆变模块散热板的过热保护 逆变模块是变频器内发生热量的主要部件,也是变频器中*重要而又*脆弱的部件。所以,各变频器都在散热板上配置了过热保护器件;

⑶制动电阻过热保护 制动电阻的标称功率是按短时运行选定的。所以,一旦通电时间过长,就会过热。这时,应暂停使用,待冷却后再用。或选用较大一点功率电阻;

⑷冷却风道的入口和出口不得堵塞,环境温度也可能高于变频器的允许值。

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作为一种无触点的半导体开关器件,其允许反复导通和关断的次数几乎是无限的,并且导通的控制也十分方便。这是一般的“通-断开关”所望尘莫及的,从而使实现异步电动机的变频调速取得了突破。但由于变频器的逆变电路是在直流电压下工作的,而SCR在直流电压下又不能自行关断,因此,要实现逆变,还**增加辅助器件和相应的电路来帮助它关断。所以,尽管当时的变频调速装置在个别领域(如风机和泵类负载)已经能够实用,但未能进入大范围的普及应用阶段。 ⑵门极关断(GTO)晶闸管 SCR在一段时间内,几乎是能够承受高电压和大电流的****半导体器件。因此,针对SCR的缺点,人们很自然地把努力方向引向了如何使晶闸管具有关断能力这一点上,并因此而开发出了门极关断晶闸管。 GTO晶闸管的基本结构和SCR类似,它的三个极也是:阳极(A)、阴极(K)和门极(G)。其图行符号也和SCR相似,只是在门极上加一短线,以示区别。 GTO晶闸管的基本电路和工作特点是: ①在门极G上加正电压或正脉冲(开关S和至位置1)GTO晶闸管即导通。其后,即使撤消控制信号(开关回到位置0),GTO晶闸管仍保持导通。可见,GTO晶闸管的导通过程和SCR的导通过程完全相同。