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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

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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

发布日期:2018-12-04 作者: 点击:

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

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。

逆变器件的介绍:

1.SCR和GTO晶闸管

⑴普通晶闸管SCR 曾称可控硅,它有三个极:阳极,阴极和门极。

SCR的工作特点是,当在门极与阴极间加一个不大的正向电压(G为+,K为—)时,SCR即导通,负载Rl中就有电流流过。导通后,即使取消门极电压,SCR仍保持导通状态。只有当阳极电路的电压为0或负值时,SCR才关断。所以,只需要用一个脉冲信号,就可以控制其导通了,故它常用于可控整流。

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,还必须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唯一半导体器件。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。

②如在G、K间加入反向电压或较强的反向脉冲(开关和至位置2),可使GTO晶闸管关断。 用GTO晶闸管作为逆变器件取得了较为满意的结果,但其关断控制较易失败,故仍较复杂,工作频率也不够高。而几乎是与此同时,大功率管(GTR)迅速发展了起来,使GTO晶闸管相形见绌。因此,在大量的中小容量变频器中,GTO晶闸管已基本不用。但其工作电流大,故在大容量变频器中,仍居主要地位。

逆变器件的介绍:上次我们向大家介绍了普通晶闸管(SCR)和门极关断晶闸管(GTO),最重要是让大家了解变频器中逆变器件是如何工作的,它们起到什么作用!接下来我们讲:大功率晶体管(GTR)-大功率晶体管,也叫双极结型晶体管(BJT)。

1、 变频器用的GTR一般都是(复合管)模块,其内部有三个极分别是集电极C、发射极E和基极B。根据变频器的工作特点,在晶体管旁还并联了一个反向连接的续流二极管。又根据逆变桥的特点,常做成双管模块,甚至可以做成6管模块。

2、 工作时状态 和普通晶体管一样,GTR也是一种放大器件,具有三种基本的工作状态:

⑴放大状态 起基本工作特点是集电极电流Ic的大小随基极电流Ib而变  Ic=βIb  式中β------GTR的电流放大倍数。

GTR处于放大状态时,其耗散功率Pc较大。设Uc=200V,Rc=10Ω,β=50,Ib=200mA(0。2A) 计算如下:Ic= βIb=50*0。2A=10A   Uce=Uc-IcRc=(200-10*10)V=100V   Pc=UceIc=100*10W=1000W=1KW  ⑵饱和状态 Ib增大时,Ic随之而增大的状态要受到欧姆定律的制约。当 βIb>Uc/Rc  时,Ic=βIb的关系便不能再维持了,这时,GTR开始进入“饱和"状态。而当 Ic的大小几乎完全由欧姆定律决定,即 Ics≈Uc/Rc  时,GTR便处于深度饱和状态(Ics 为饱和电流)。这时,GTR的饱和压降Uces约 为1-5V。


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