基于变频器过电压故障的探究 赵俭
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变频器过电压故障原因分析及1 引言变频器过电压故障保护是变频器中间直流电压达到危险程度后采取的保护措施这是变频器设计上的一大缺陷在变频器实际运行中引起此故障的原因较多可以采取的措施也较多在处理此类故障时要分析清楚故障原因有针对性的采取相应的措施去处理。
2 变频器过电压的危害变频器过电压主要是指其中间直流回路过电压中间直流回路过电压主要危害在于:(1) 引起电动机磁路饱和。
对于电动机来说电压主过高必然使电机铁芯磁通增加可能导致磁路饱和励磁电流过大从面引起电机温升过高;(2) 损害电动机绝缘。
中间直流回路电压升高后变频器输出电压的脉冲幅度过大对电机绝缘寿命有很大的影响;(3) 对中间直流回路滤波电容器寿命有直接影响严重时会引起电容器爆裂。
因而变频器厂家一般将中间直流回路过电压值限定在左右一旦其电压超过限定值变频器将按限定要求跳闸保护。
3 产生变频器过电压的原因3.1 过电压的原因一般能引起中间直流回路过电压的原因主要来自以下两个方面:(1) 来自电源输入侧的过电压常情况下的电源电压为380允许误差为-5%~+10%经三相桥式全波整流后中间直流的峰值为591个别情况下电源线电压达到450其峰值电压也只有636并不算很高一般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主要是指电源侧的冲击过电压如雷电引起的过电压、补偿电容在合闸或断开时形成的过电压等主要特点是电压变化率和幅值都很大。
(2) 来自负载侧的过电压主要是指由于某种原因使电动机处于再生发电状态时即电机处于实际转速比变频频率决定的同步转速高的状态负载的传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能通过逆变器的6个续流二极管回馈到变频器的中间直流回路中。
此时的逆变器处于整流状态如果变频器中没采取消耗这些能量的措施这些能量将会导致中间直流回路的电容器的电压上升。
达到限值即行跳闸。
3.2 从变频器负载侧可能引起过电压的情况及主要原因从变频器负载侧可能引起过电压的情况及主要原因如下:(1) 变频器减速时间参数设定相对较小及未使用变频器减速过电压自处理功能。
变频器过电压故障分析及处理与防护研究作者:张文新来源:《科学与财富》2020年第27期摘要:变频调速技术被广泛应用于工业自动化领域,大大推动了我国工业的飞速发展。
其运行状态直接影响到电力工业设备的正常使用,进而影响到整个工业系统的稳定运行。
尽管现有的变频器自带过流、过压、过载保护等功能,但由于受到环境,使用年限以及使用不当,操作有误,维护不及时等因素的影响,仍会引发故障或停运状况,给工业快速发展带来一定阻滞作用。
文章针对变频器过压问题,通过研究变频器的工作原理来对过压故障产生的内外机理进行分析,并提出相应的故障处理与防护,保障港口装卸机械的正常稳定运行。
关键词:变频器;过压;故障分析;故障处理引言:变频器是电力系统中重要的电子设备,其运行状态直接影响到电力工业设备的正常使用,并进而影响到整个工业系统的稳定运行。
尽管现有的变频器自带过流、过压、过载保护等功能,但由于受到环境,使用年限以及使用不当,操作有误,维护不及时等因素的影响,仍会发生故障或停运状况。
目前,变频器在工业生产使用过程中,过电压、过电流、过载、过热等故障问题依然存在,这些故障给工业的稳定、快速发展带来了一定阻滞作用。
过压问题容易引起电动机磁路饱和,从而导致电动机温度过高;降低电动机绝缘性能,从而导致使用寿命缩短;过压还会引起电容器超负荷破坏。
1变频器的工作原理变频器是变频技术与微电子技术的完美结合。
电力系统中,变频器是通过电力半导体器件的通断作用改变输入电源的频率以获取电满足电力所需要的输出电源。
为了适应工业生产的需要,人们利用变频器改变输入的工业电源的频率来改变电机的输入电源,实现电机的软启动,变频调速,调节功率因数,提高运转精度,以此达到调节电机的目的。
电力工业系统中常用的变频器有交- 交变频及交-直- 交变频,而交-直- 交变频较为常用[1]。
交流变频调速技术是强弱电混合、机电一体的综合性技术。
其电路主要包括主电路、控制电路、保护电路及操作显示电路,其技术主要分成主回路和控制系统两大部分,通常分为四个主体部分:整流器、高容量储能电容、逆变器和控制器。
2019年3期方法创新科技创新与应用Technology Innovation and Application变频器过电压故障分析及处理与防护研究乔宏琦,吕艳秋,李猛(大连港散杂货码头公司,辽宁大连116600)1概述随着电力、电子技术发展的日趋成熟,变频器不仅调速平滑,运行平稳,调节范围大,启动电流小,工作效率高,而且节能效果显著,因此,变频调速技术被广泛应用于工业自动化领域,大大推动了我国工业的飞速发展。
其运行状态直接影响到电力工业设备的正常使用,进而影响到整个工业系统的稳定运行。
尽管现有的变频器自带过流、过压、过载保护等功能,但由于受到环境,使用年限以及使用不当,操作有误,维护不及时等因素的影响,仍会引发故障或停运状况,给工业快速发展带来一定阻滞作用。
2变频器的工作原理变频器是变频技术与微电子技术的完美结合。
电力系统中,变频器是通过电力半导体器件的通断作用改变输入电源的频率以获取电满足电力所需要的输出电源。
为了适应工业生产的需要,人们利用变频器改变输入的工业电源的频率来改变电机的输入电源,实现电机的软启动,变频调速,调节功率因数,提高运转精度,以此达到调节电机的目的。
电力工业系统中常用的变频器有交-交变频及交-直-交变频,而交-直-交变频较为常用[1]。
交流变频调速技术是强弱电混合、机电一体的综合性技术。
其电路主要包括主电路、控制电路、保护电路及操作显示电路,其技术主要分成主回路和控制系统两大部分,通常分为四个主体部分:整流器、高容量储能电容、逆变器和控制器[2]。
整流器的作用是将固定工作频率的三相交流电转化为直流电,主要有晶体二极管构成不可控全波整流桥或晶闸管构成的可控全波整流桥的低压整流电路。
直流部分主要用作滤波、储能、均压以及吸收多余能量,因为输出的直流电源为脉冲的直流电压,必须经过滤波。
直流部分元件要防止用作吸收直-交环节的过流及过压的不利能量的滤波和电解的高容量储能电容不被烧坏。
变频器过电压故障原因及对策变频器作为一种电力电子设备,用于调节和控制电机的转速和运行状态。
然而,在使用变频器的过程中,有时会出现过电压故障,即电压超过设定值,从而导致设备损坏或故障。
下面,我将分析变频器过电压故障的原因,并提出相应的对策。
首先,变频器过电压故障的原因可能包括:1.电源电压突变:当供电电源的电压突然增高时,可能会导致变频器的输出电压过高。
2.电机回馈:当变频器连接到一些类型的电机时,电机可能会产生回馈电压,导致变频器的输出电压升高。
3.控制回路异常:控制回路中的电阻、电容和电感等元件可能出现故障,导致过电压。
4.过电流保护失效:当变频器输出电流超过设定值时,过电流保护应该启动,但如若保护功能失效,可能导致过电压现象。
对于以上过电压故障原因,可以采取以下对策来解决问题:1.安装电压稳定器:通过安装电源电压稳定器来稳定供电电压,避免电压突变引起的过电压问题。
2.安装过电压保护装置:为了防止电机回馈电压过高,可以在变频器输出端安装过电压保护装置,当电压超过设定值时,保护装置会立即切断电源。
3.定期检查控制回路:定期检查控制回路中的电阻、电容和电感等元件的工作状态,如发现异常应及时更换。
4.检查过电流保护功能:定期检查变频器的过电流保护功能是否正常工作,如若失效,应及时修复或更换。
此外,为了防止变频器过电压故障,还可以采取以下预防措施:1.合理选择变频器:在购买变频器时,应根据实际需要和负载特性,选择合适的变频器,避免超负荷运行导致过电压。
2.定期维护保养:定期对变频器进行维护保养,清洁设备,检查连接线路是否松动,预防因接触不良引起的过电压故障。
3.进行耐压测试:定期进行变频器的耐压测试,以保证设备的安全可靠运行。
总之,变频器过电压故障的原因可能有很多,但通过上述对策和预防措施,可以有效地避免和解决过电压问题,保证设备的正常运行和安全可靠性。
变频器过电压故障原因分析及对策——细解变频器过电压故障是指变频器在运行过程中电压超过额定值的故障状况。
过电压故障是变频器中常见的一种故障,它会导致设备停机、烧毁元件等严重后果。
本文将对变频器过电压故障的原因进行详细分析,并提出相应的对策。
一、过电压故障的原因分析:1.供电电源过电压:供电电源电压超过变频器所能承受的额定电压范围,导致变频器出现过电压故障。
可能的原因包括供电系统的电压波动、突然停电等。
2.变频器输出负载突变:当负载突然增加或减少,超过了变频器的额定负载能力,会使变频器输出电压升高或下降,从而造成过电压故障。
3.变频器内部故障:变频器内部元器件电容、电阻失效,或者控制电路出现问题,都可能导致输出电压超过额定值。
4.外部故障导致:如电动机过载、堵转、短路等故障会使电机负载突增,进而导致变频器输出电压升高,从而造成过电压故障。
二、过电压故障的对策:针对以上原因,可以采取以下对策来避免或解决变频器过电压故障:1.加装过电压保护装置:可以在变频器输入端加装过压保护器或过压继电器,一旦供电系统出现过电压,这些装置会及时切断电源,保护变频器内部元件不被损坏。
2.加装滤波器:在变频器输入端加装滤波器,可以有效地屏蔽电网中的电压波动和噪声,降低供电电源对变频器的干扰,防止过电压故障的发生。
3.合理设计系统负载:在使用变频器时,应合理设计负载系统,控制负载的突变。
可以通过添加缓冲器、增加储能设备等方式,平稳改变负载的状态,以避免过电压故障的发生。
4.定期维护保养:定期对变频器进行维护保养,检查电容、电阻等元器件的工作情况,及时更换老化或损坏的元件,确保变频器的正常运行。
5.加强快速保护:可以在变频器输出端加装保护装置,如快速断路器、熔断器等,一旦发现电动机负载出现故障,及时切断输出电路,保护变频器和电机不受损坏。
总结:变频器过电压故障是一种常见的故障,可能由供电电源过电压、负载突变、变频器内部故障、外部故障等原因导致。
变频器过电压原因分析及对策研究作者:刘延栋来源:《职业·中旬》2012年第04期作为电气传动控制中重要组成部分的变频器,在调试与使用过程中经常会出现各种各样的问题,过电压现象是其中最为常见的问题之一。
通常过电压产生时,为了防止内部电路被损坏,变频器的过电压保护功能会及时启动,变频器停止运行,这时设备将无法正常工作。
因此,对变频器过电压产生的原因进行分析和研究,采取科学有效的措施消除变频器过电压,维护系统的正常工作,尤为重要。
一、变频器过电压的危害变频器过电压分为电源过电压和再生过电压,集中表现在变频器直流母线的直流电压上,其主要危害表现在以下三方面。
1.电动机磁路饱和电动机电压过高,可使电动机铁芯磁通增加,导致磁路饱和励磁电流的过大,引起电动机温升过快和过高。
2.电动机绝缘受损中间直流回路电压升高、变频器输出电压的脉冲幅度过大,都会大大降低电动机绝缘寿命。
3.大大缩短电容器寿命变频器过电压严重时会引起电容器爆裂。
在对变频器进行设计时,一般都将中间直流回路过电压值限定在DC 800V左右,确保当发生电压超过限定值时,变频器可按照限定要求,对系统进行跳闸保护。
二、变频器过电压原因分析变频器的过电压是指变频器的电压超过额定值,原因主要有以下几种。
1.变频器自身问题变频器使用环境差、电路板腐蚀、电压控制通道被破坏、连接插件松动不牢靠等,都会使电压反馈线接触不良、变频器接地不良,发生变频器过电压现象。
2.变频器过电压集中在直流母线的支流电压上正常情况下,变频器直流电为三相全波整流后的平均值。
平均直流电压计算公式为:Ud=1.35U线,式中:Ud表示平均直流电压,U线表示线电压。
我国的电源线电压为380V,平均直流电压为513V。
个别单位夜间的电源线电压可达450V,其峰值电压为636V,没有超过中间直流回路过电压800V的限定值。
但变频器都有一个正常的工作电压范围,当电压超过这个范围时,变频器产生过电压保护动作。
变频器过电压故障分析及处理与防护研究变频器是一种用于控制电机转速和输出电压的设备,广泛应用于工业自动化领域。
在使用变频器过程中,有时可能会出现过电压故障,给生产带来不必要的麻烦和损失。
对于变频器过电压故障的分析及处理与防护研究就显得尤为重要。
过电压故障的原因可能有多种。
其中常见的原因有输入电源电压突然波动,电网电压不稳定,变频器内部电路故障,以及过载导致输出电压过高等。
在进行故障分析时,应首先排除电网电压不稳定的原因,采取稳压措施,如使用稳压器或UPS等设备。
若故障仍然存在,则需要进一步对变频器内部电路进行检查,例如检查电容器是否老化,电阻是否损坏等。
处理过电压故障时,可以采取以下几种方法。
第一种是调整变频器的输出电压上限,降低输出电压的幅值,以防止电压过高。
第二种方法是增加电压检测装置和过压保护装置,当检测到电压超过设定值时,立即切断电源,保护变频器和电机不受损坏。
第三种方法是通过串联电阻或电抗器来限制过电压的冲击,将过电压分压或消耗掉一部分电能。
为了有效防护变频器过电压故障,可以从以下几个方面进行研究。
改善供电电网的电压质量,稳定电网电压,避免因电网电压波动而引起的过电压故障。
加强对变频器的维护保养,及时更换老化部件,以减少内部电路故障的发生。
可以设计过压保护电路,并选用可靠的电压检测装置,提前发现和切断过电压信号。
根据生产所需的电机负荷情况,对变频器进行适当的参数设置,以降低电机的输出电压。
变频器过电压故障的分析及处理与防护研究是一项关键的工作,对于提高生产的稳定性和运行的可靠性至关重要。
通过从原因分析、处理方法和防护研究等方面入手,可以更好地预防和解决变频器过电压故障,保证生产的正常进行。
变频器过电压故障原因分析及对策引言:变频器作为电气控制系统中的重要设备,广泛应用于工业生产中。
然而,在变频器运行过程中,由于各种原因,可能会出现过电压故障,给设备和生产带来不良影响。
因此,对于变频器过电压故障的原因进行分析,并提出相应对策,对于预防和解决过电压故障具有重要意义。
一、过电压故障原因分析:1.电源故障:电源电压不稳定或电网电压突然增加,会导致变频器输入端出现过电压故障。
2.外界干扰:由于电源线和控制线的布置不合理,可能会受到电磁干扰,导致变频器输出端出现过电压故障。
3.控制回路故障:控制回路存在故障,如控制板损坏、控制信号异常等,会导致变频器输出端出现过电压故障。
4.电机故障:电机存在短路、接地、绝缘损坏等故障,会导致变频器输出端出现过电压故障。
5.工作负载异常:工作负载过大或突然增加,超出变频器的额定容量,可能导致变频器输出端出现过电压故障。
二、对策:1.电源故障对策:(1)使用稳定可靠的电源,同时配置电源稳压器和滤波器,以保证电网输入的稳定性。
(2)设置超压保护装置,当电源电压超过设定值时,及时切断电源,以防止过电压故障的发生。
2.外界干扰对策:(1)合理布置电源线和控制线,尽量远离高电压、高频率的电源和其他干扰源,并采用屏蔽措施,以减少外界干扰对变频器的影响。
(2)选择抗干扰能力强的变频器产品,减少干扰对变频器的影响。
3.控制回路故障对策:(1)定期检查变频器控制回路,确保控制板工作正常,及时更换损坏的控制部件。
(2)检查控制信号,确保控制信号正确传递,并检查控制线路是否存在连接不良等问题。
4.电机故障对策:(1)定期检查电机绝缘情况,发现问题及时更换绝缘损坏的部件。
(2)检查电机接地情况,确保电机接地良好。
5.工作负载异常对策:(1)合理选择变频器的额定容量,确保变频器能够满足工作负载的需求。
(2)在工作负载突然增加时,逐渐增加负载,避免瞬间过载,减少过电压故障的发生。
结论:过电压故障是变频器运行中常见的故障之一,其产生原因多种多样。
变频器过电压故障分析变频器是一种用来调节交流电源频率的电力传动装置,广泛应用于工业生产过程中的电机控制系统中。
然而,在使用变频器的过程中,由于各种原因,可能会出现过电压故障。
下面将对变频器过电压故障进行详细分析。
首先,过电压是指在电源电压超过设定值时,在电网和电源之间产生的电压过高的现象。
过电压故障可能由以下原因引起:1.电源电压不稳定:当电源电压突然升高时,例如由于电网故障导致电网电压波动较大或电网突然断电后突然恢复,都可能导致变频器过电压故障。
2.负载突变:当变频器控制的负载突然发生变化时,例如负载突然减小或负载突然增大,都可能导致变频器输出的电压过高,从而引起过电压故障。
3.控制系统故障:变频器的控制系统中可能存在故障,例如控制芯片损坏、控制电路短路等,都可能导致变频器输出的电压过高。
4.过电流保护失效:变频器中通常会配置过电流保护装置,用于在负载过大时切断电流,保护变频器和负载。
如果过电流保护装置失效,负载电流超过变频器的额定电流时,就会导致变频器过电压故障。
针对以上可能的原因,可以采取以下措施来分析和排除变频器过电压故障:1.检查电源:使用电压表测量电源电压,查看是否超过设定值。
如果电源电压不稳定,应采取相应的措施来稳定电源电压,例如使用稳压器等。
2.检查负载:检查负载是否突变,例如检查负载电流是否超过变频器的额定电流。
如果负载突变,可采取相应的措施来平稳调整负载,例如逐步增加或减小负载。
3.检查控制系统:检查变频器的控制系统是否存在故障,例如检查控制电路是否有短路现象,检查控制芯片是否损坏。
如果发现控制系统故障,应及时修复或更换故障部件。
4.检查过电流保护:检查变频器是否配置了过电流保护装置,如果存在过电流保护装置,则应检查其是否正常工作。
如果过电流保护失效,应及时修复或更换。
总之,对于变频器过电压故障,需要通过分析电源、负载、控制系统和过电流保护等方面的因素,找出故障原因并采取相应的措施来解决。
变频器过电压故障原因分析及对策变频器过电压故障是指变频器在运行过程中电压超过额定值的故障现象。
变频器是一种用于控制电动机转速的设备,它通过改变电源频率和电压来控制电动机的转速。
过电压问题可能导致设备损坏、电动机过热等严重问题。
因此,及时发现并解决变频器过电压问题是非常重要的。
原因分析:1.电源电压不稳定:电源电压波动大,特别是出现瞬间的电压升高,可能会导致变频器过电压故障。
这可能是由于电网负载变化、负荷瞬变等原因引起。
解决方法是通过使用稳压器等设备来稳定电源电压。
2.输出电路问题:输出电路中的电容器或二极管故障可能会导致变频器过电压。
这可能是由于电容器老化、二极管损坏等原因引起。
解决方法是及时更换故障元件。
3.控制电路问题:控制电路中的过流检测电路故障可能会导致变频器误判为过电压而停机。
这可能是由于过流检测电路元件损坏、接触不良等原因引起。
解决方法是检查和修复过流检测电路。
4.电机故障:电机绕组短路、接线错误等故障可能会导致变频器过电压。
这可能是由于电机负载变化、绕组老化等原因引起。
解决方法是检查电机状态,并及时维修或更换故障电机。
5.参数设置错误:变频器的参数设置错误可能会导致输出电压超过额定值。
这可能是由于参数设置不当或误操作等原因引起。
解决方法是仔细查看变频器的参数设置,并根据实际需求进行调整。
对策:1.使用稳压器等设备来稳定电源电压,确保电源供电稳定。
2.定期检查和维护变频器输出电路,及时更换故障元件。
3.定期检查和维护变频器控制电路,修复过流检测电路故障。
4.定期检查电机状态,确保电机正常运行。
5.确保变频器参数设置正确,根据实际需求进行调整。
6.提高变频器的过电压保护能力,安装过电压保护器等设备。
7.严禁误操作,操作人员需接受专业培训,熟悉设备的使用方法和安全操作规程。
8.建立完善的定期检修制度,对变频器进行定期检查和维护,及时发现并解决潜在问题。
总结:通过对变频器过电压故障原因的分析和对策的制定,可以有效预防和解决变频器过电压故障。
变频器应用中产生过电压故障的原因及解决办法毕立海,孙钰锋(南钢集团冶金铸造有限公司,江苏南京211500)摘 要:变频器过电压故障现象是变频器运行中的常见故障现象之一。
变频器过电压故障主要原因为变频器所拖动的电机在减速时或正常工作的需要处于发电运行状态,将发电产生的电量向变频器中直流侧的电容器充电,在直流母线侧形成/泵升电压0,从而产生过电压。
消除过电压主要通过设置变频器的减速时间、能量消耗、回馈电网制动以及共用直流母线吸收再生能量几种方法消除。
关键词:变频器;过电压;泵升电压;频率变换转折点;减速时间;能量消耗中图分类号:T M 301.2 文献标识码:B 文章编号:1671-5276(2007)01-0124-02Fault of Overvoltage during Converter Running and Its SolutionBI L-i hai,SU N Y u -feng(N anjing Iron &Steel Gr oup M etallurgy Casting Co.,L td,Nanjing 211500,China)Abstract:T he fault of conv erter over vo ltage is one of the common faults during converter running.T he pr ime reason of the fault is that electric engine driven by conver ter must be in g enerating electr icity in its retarding or normal working,then con -denser on direct curr ent side of converter is char ged,w ith quantity of electricity by electric engine pr oduced,forming pumping -up v oltage on direct curr ent bus bar side,thus causing ov er v oltage.T he ways of cancelling over voltage are setting up deceleration t ime,consumption o f energ y,feedback electric networ k brake and shared direct current bus bar soaking regener ated ener gy.Key words:converter;over voltage;pumping -up voltage;pivotal point of frequency tr ansformation;deceleration time;co nsumptionof energy 随着电气控制技术的发展,变频器越来越广泛的应用于冶金、机械和化工等各个领域。
变频器过电压的原因及解决方法•过电压产生后,变频器为了防止内部电路损坏,其过电压保护功能将动作,使变频器停止运行,导致设备无法正常工作。
变频器在调试与使用过程中经常会遇到各种各样的问题,其中过电压现象最为常见。
过电压产生后,变频器为了防止内部电路损坏,其过电压保护功能将动作,使变频器停止运行,导致设备无法正常工作。
因此必须采取措施消除过电压,防止故障的发生。
由于变频器与电机的应用场合不同,产生过电压的原因也不相同,所以应根据具体情况采取相应的对策。
过电压的产生与再生制动所谓变频器的过电压,是指由于种种原因造成的变频器电压超过额定电压,集中表现在变频器直流母线的直流电压上。
正常工作时,变频器直流部电压为三相全波整流后的平均值。
若以380V线电压计算,则平均直流电压Ud=1.35U线=513V。
在过电压发生时,直流母线上的储能电容将被充电,当电压上升至700V左右时,(因机型而异)变频器过电压保护动作。
造成过电压的原因主要有两种:电源过电压和再生过电压。
电源过电压是指因电源电压过高而使直流母线电压超过额定值。
而现在大部分变频器的输入电压最高可达460V,因此,电源引起的过电压极为少见。
本文主要讨论的问题是再生过电压。
产生再生过电压主要有以下原因:当大GD2(飞轮力矩)负载减速时变频器减速时间设定过短;电机受外力影响(风机、牵伸机)或位能负载(电梯、起重机)下放。
由于这些原因,使电机实际转速高于变频器的指令转速,也就是说,电机转子转速超过了同步转速,这时电机的转差率为负,转子绕组切割旋转磁场的方向与电动机状态时相反,其产生的电磁转矩为阻碍旋转方向的制动转矩。
所以电动机实际上处于发电状态,负载的动能被“再生”成为电能。
再生能量经逆变部续流二极管对变频器直流储能电容器充电,使直流母线电压上升,这就是再生过电压。
因再生过电压的过程中产生的转矩与原转矩相反,为制动转矩,因此再生过电压的过程也就是再生制动的过程。
变频器过电压故障分析及处理与防护研究一、引言二、变频器过电压故障原因分析1. 瞬时过电压在变频器的工作过程中,由于电网中存在着各种不稳定因素,例如雷击、开关操作等原因,都可能导致电网中出现瞬时过电压。
而变频器内部的电子元件对于这种瞬时过电压的承受能力有限,可能会造成故障。
2. 变频器内部故障变频器内部的电子元件也可能发生故障,例如IGBT管击穿、电容漏电等都可能导致输出端出现过电压。
3. 超调电压在变频器的调节过程中,由于PID参数调节不当等原因,也可能造成输出端产生超调电压。
4. 外部线路故障变频器所处的工作环境复杂多变,外部线路短路、接地故障等都可能对变频器的稳定工作造成影响,导致输出端出现过电压。
三、过电压故障的处理方法1. 对于瞬时过电压,可以采用保护措施,例如安装过电压保护器、电网滤波器等设备,防止瞬时过电压对变频器产生影响。
2. 对于变频器内部故障,需要及时对其进行维修和更换受损的电子元件。
3. 对于超调电压,需要进一步优化PID参数,并对调节系统进行合理设计,以避免超调电压的产生。
4. 对于外部线路故障,需要对外部线路进行严格的检查和维护,确保外部线路的稳定性。
1. 过电压保护器的应用过电压保护器是一种常见的过电压保护设备,可以对电网中的瞬时过电压进行有效拦截,保护变频器免受影响。
在变频器的输入端安装过电压保护器是一种有效的防护措施。
2. 对变频器内部电子元件的选材和设计对于变频器内部的电子元件,例如IGBT管、电容等,可以选择具有更好的耐压能力的元件,并对变频器的内部设计进行优化,以增强其对过电压的抵抗能力。
3. 对调节系统的合理设计在变频器的调节系统中,合理设计PID参数,采用先进的调节算法,可以有效避免超调电压的产生,保护变频器不受超调电压的影响。
变频器过电压故障的处理方法 - 变频器_软启动器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。
母线电压在正常状况下,应当约等于进线电压的1.35倍。
为了爱护变频器,在母线电压过高时,变频器会报过压故障,并封锁逆变器的脉冲输出。
这是爱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缘由有很多,应当依据实际状况进行分析。
假如找对根源,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。
假如电网质量不好,有瞬间高电压消灭,那势必会造成母线电压过高。
间或消灭的瞬间的电压尖峰很难捕获到,这为故障的诊断增加了难度。
假如用示波器或电能质量分析仪捕获到进线电压的闪变,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取装置以爱护变频器。
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大事,不会始终困扰变频器的运行。
不过平安起见,工厂应当有防雷措施。
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。
假如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,很简洁造成直流母线过电压。
针对这种不行避开的状况,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把握器,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原理的整流器假如使用了PID技术把握器,留意降低系统响应,减P加I,延长滤波时间3最终是硬件问题。
假如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。
变频器过电压故障分析及处理与防护研究作者:乔宏琦吕艳秋李猛来源:《科技创新与应用》2019年第03期摘要:变频器是电力系统中重要的电子设备,其运行状态直接影响到电力工业设备的正常使用,并进而影响到整个工业系统的稳定运行。
尽管现有的变频器自带过流、过压、过载保护等功能,但由于受到环境,使用年限以及使用不当,操作有误,维护不及时等因素的影响,仍会发生故障或停运状况。
目前,变频器在工业生产使用过程中,过电压、过电流、过载、过热等故障问题依然存在,这些故障给工业的稳定、快速发展带来了一定阻滞作用。
过压问题容易引起电动机磁路饱和,从而导致电动机温度过高;降低电动机绝缘性能,从而导致使用寿命缩短;过压还会引起电容器超负荷破坏。
文章针对变频器过压问题,通过研究变频器的工作原理来对过压故障产生的内外机理进行分析,并提出相应的故障处理与防护,保障港口装卸机械的正常稳定运行。
关键词:变频器;过压;故障分析;故障处理中图分类号:TM921 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2019)03-0132-02Abstract: The frequency converter is an important electronic device in the power system, and its operating state directly affects the normal use of the power industry equipment, thus affecting the stable operation of the entire industrial system. Although the existing inverters have functions such as overcurrent, overvoltage, and overload protection, they may still be in failure or outage due to environmental, service life, improper use, incorrect operation, and untimely maintenance . At present, in the process of industrial production and use, over-voltage, over-current, overload,over-heating and other faults still exist. These faults have brought certain retardation to the stable and rapid development of the industry. The overvoltage problem easily causes the motor magnetic circuit to saturate, which leads to the motor temperature being too high; it reduces the motor insulation performance, resulting in a shortened service life; overvoltage can also cause capacitor overload damage. In this paper, the inverter's overvoltage fault is studied. By studying the working principle of the inverter, the internal and external mechanisms generated by the overvoltage fault are analyzed, and the corresponding fault handling and protection are proposed to ensure the normal and stable operation of the port handling machinery.Keywords: frequency converter; overvoltage; fault analysis; fault handling1 概述随着电力、电子技术发展的日趋成熟,变频器不仅调速平滑,运行平稳,调节范围大,启动电流小,工作效率高,而且节能效果显著,因此,变频调速技术被广泛应用于工业自动化领域,大大推动了我国工业的飞速发展。
电气一次设备过电压保护措施探讨赵晶晶摘要:在当前的水电厂运行过程中,电气一次设备是不可或缺的一部分,对于电力系统安全稳定运行有着至关重要的意义。
但是,由于受到一些人为因素和客观因素的影响,常常出现过电压的现象,进而对电气一次设备产生了一定损坏,因此,加强做好电气一次设备的保护管理工作是十分有必要的,要对产生过电压的主要因素进行深入的调查分析,采取相关有效地应对措施,从根本的上彻底解决这一问题。
笔者就通过结合自身多年的工作经验,对水电厂电气一次设备过电压保护措施进行了研究讨论,并得出以下相关结论。
关键词:电气一次设备;过电压;保护措施引言随着我国经济的不断发展,工农业生产不断加快,导致了国民用电量的不断激增,加之我国交通、水利、电力等基础设施的建设工作的不断推进,致使水电厂生产压力不断增大。
由此可能引发一系列问题:降低电气设备的使用寿命,引发大面积的突然断电,对水电厂工作人员生命财产安全造成重大威胁,严重影响市民正常的生产生活。
为此本文通过对水电厂过电压问题进行分析,对水电厂过电压及其相应保护措施进行了详细探究与讨论,为以后进一步研究水电厂过电压问题提供了一定理论支持。
1过电压的概述所谓的过电压主要是当电压超出合理的范围,并对电力设备保护系统的绝缘性造成一定的损坏。
而通常情况下,这种过电压现象主要分为两种类型,一种是内部过电压,另一种则是外部过电压。
在当前电力系统的运行过程中,电弧接地是一种十分常见的过电压,其一般持续时间较长,并会产生较为激烈的振荡。
这时的电容参数与电压指将会发生相应的改变,我们也可以将这种称之为谐振过电压。
并且,由于水电厂电气一次设备常常由于一些客观因素的影响,而发生损坏,最终引起过电压问题的发生,甚至还会引发安全隐患,造成人员伤亡、以及企业重大的经济损失,由此,我们可以看出,加强对水电厂电气一次设备过电压的保护措施是非常至关重要的趋势。
只有这样,才能确保整个电气系统高效稳定的运行,促使水电厂各项生产活动的正常开展。
变频器过电压理论研究在我们的实际工作中,经常会碰到各种各样的过电压,特别是高压大功率变频器中使用了功率较大的变压器,在运行时可能出现各种过电压而引起系统运行异常,需要我们对这些过电压进行限制或克服。
下面我们对变频器在运行中可能出现的过电压进行分析:一、分断空载变压器出现的过电压按照截流过电压形成的理论,当断开空载变压器时,变压器电感中的电流不能突变,其中存储的磁场能量,在变压器励磁电感L 和对地电容间形成振荡,从而出现过电压。
图1.变压器等效电路及过电压形成设计得移相变压器最大过电压峰值为:Um=14.51.414Un=123KV由以上计算知道,由于变频器中得变压器在分断时会产生很高的分断过电压,因此必须想办法吸收这些过电压。
二、合空载变压器产生的过电压对于合空载变压器产生涌流过电压,理论上只有在做变压器空合闸试验中出现,而在实际的变频系统中基本上是不存在的,因为变压器基本上都是带负载合闸。
我们在实际试验中合空载变压器曾检测到数倍于电源电压的过电压,其物理原理为:空载变压器仍可等值于一个励磁电感与变压器本身的等效电容的并联,如果变压器的中性点不接地,开关又是非同期合闸(一相或两相先合),由于馈线电容、变压器对地电容、纵向电容与变压器电感产生振荡,结果产生较高的过电压,特别是后合相及变压器中性点过电压较高。
其等值运算和过电压波形如下:一般情况下,在合闸的瞬间由于电磁场由零磁通突然产生变化,根据电磁感应定律,通过分布参数会产生自激振荡,如果在合闸瞬间的频率和幅值刚好满足自激的条件,变压器会产生较高的自激电压而产生较高的过电压,由于变压器等效电路中的电阻对自激能量的吸收作用,这个电压会在合闸后数周波或者几秒内逐步衰减到零,但是对于特别大的变压器,这个减幅振荡可能会维持数秒钟,合闸瞬间的自激电压及减幅振荡波形如下图2,因此对于合闸中的涌流过电压也因该引起高度重视。
图2变压器合闸涌流引起的过电压波形某供电所对一台S-90000/220变压器进行了空合闸试验,对过电压进行了实测。
电力检修与电力施工安全问题探索赵谦发布时间:2022-04-19T09:48:50.750Z 来源:《中国电力企业管理》2022年1月作者:赵谦[导读] 电力工程在现代社会中发挥着决定性作用,无论是普通的生活学习,还是生产工作,电力供应都是必不可少的。
电力工程使用时间长,覆盖范围广,端节点多,附属设备种类复杂,而且不同地区将进行电力工程建设面临的问题和挑战完全不同,为了能够确保正常供电,需要工作人员对其进行严格的电力检测。
随着电力企业的发展,相关技术、设备、有经验的工作人员数量增加,目前已经积累下了一定的工作经验,在这样的基础上,结合最新的资料和其他项目的经验,一整套用于指导电力施工和电力检修的指导意见和规范正在逐步完善,本文结合作者自身的工作经验,对电力检修以及电力施工中的常见的安全问题进行介绍和分析,希望相关内容能够给从业人员一定的帮助。
聊城市光明电力服务有限责任公司临清分公司赵谦山东聊城 252600摘要:电力工程在现代社会中发挥着决定性作用,无论是普通的生活学习,还是生产工作,电力供应都是必不可少的。
电力工程使用时间长,覆盖范围广,端节点多,附属设备种类复杂,而且不同地区将进行电力工程建设面临的问题和挑战完全不同,为了能够确保正常供电,需要工作人员对其进行严格的电力检测。
随着电力企业的发展,相关技术、设备、有经验的工作人员数量增加,目前已经积累下了一定的工作经验,在这样的基础上,结合最新的资料和其他项目的经验,一整套用于指导电力施工和电力检修的指导意见和规范正在逐步完善,本文结合作者自身的工作经验,对电力检修以及电力施工中的常见的安全问题进行介绍和分析,希望相关内容能够给从业人员一定的帮助。
关键词:电力工程;电力检修;安全1.我国电力施工与检修中安全防护的现状近些年我国经济的高速发展,用电面积在全国范围内有了更大的提升,各行业,产业设备生产,居民生活,医疗,教育等方方面面都离不开电力供应,电力部门在国家能源供应方面有着不可或缺的重要作用,随着电力供应的重要性,在近几年得到的前所未有的提升,社会对电力的需要与日俱增,为了配合社会发展,各地都在建设或规划新的电力工程,但同时电力设施的安全隐患随着城乡建设规模不断扩张而逐渐增大。
基于变频器过电压故障的探究赵俭
发表时间:2019-06-20T15:41:10.760Z 来源:《基层建设》2019年第9期作者:赵俭
[导读] 摘要:变频调速已被公认为是最理想、最有发展前途的调速方式之一,在我国工业生产中应用越来越广泛。
内蒙古自治区通辽市发电总厂电气分厂通辽市 028011
摘要:变频调速已被公认为是最理想、最有发展前途的调速方式之一,在我国工业生产中应用越来越广泛。
变频器在调试与使用过程中经常会遇到各种各样的问题,其中过电压现象最为常见。
过电压产生后,变频器为了防止内部电路损坏,其过电压保护功能将动作,使变频器停止运行,导致设备无法正常工作。
因此必须采取措施消除过电压,防止故障的发生。
由于变频器与电机的应用场合不同,产生过电压的原因也不相同,所以应根据具体情况采取相应的对策,从而有效处理故障。
关键词:变频器;过电压;故障
引言
随着电气控制技术的发展,变频器越来越广泛的应用于冶金、机械和化工等各个领域。
变频器已成为电气传动控制中的重要组成部分,广泛受到电气从业人员的重视,成为电气维修人员主要面对的电气设备。
但是由于应用环境不同,所驱动的负荷不同,以及变频器相关参数设置不同,在变频器的实际运行中往往会出现“过电压”故障显示,令应用人员不解。
本文根据多年应用变频器的经验,就变频器的过电压故障的原因及解决办法进行讨论。
1分析变频器过电压故障的原因
1.1电源输入侧产生的过电压
对于三相交流输入线路来说,一般情况下其电压的峰值都是直流母线的电压,并不会十分高,但是,在电源侧受到强大的冲击过电压比如雷电时,或者补偿电容的合闸与断开都会带来较高的过电压,这些电源输入则产生的过电压都会使电路出现故障。
如表1所示,当电源电压是380V的时候,通常情况下,三相交流直流的母线电压只有537V,电压上升10%~20%都是能够允许的范围,此时直流母线电压依然不会很高;但是受到仅为700V的过电压时,直流母线上的电压可以说是轻松就超过了1000V,这会给线路带来很大的压力,使变频器产生过电压保护动作。
1.2来自变频器负载侧的过电压
1.2.1变频器减速的时间参数较小
当变频器拖动大惯性负载时,其减速时间设定的比较小,在减速过程中,变频器输出频率下降的速度比较快,而负载惯性比较大,靠本身阻力减速比较慢,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,电动机处于发电状态,而变频器没有能量处理单元或其作用有限,因而导致变频器中间直流回路电压升高,超出保护值,就会出现过电压跳闸故障。
1.2.2工艺要求的限制
除了变频器减速的时间参数问题,变频器的工艺设计其实也会给减速时间的设定造成限制,即便设定的参数十分科学和恰当,也只能起到一定的减缓效果,电路中过多的能量不能很好地处理也会带来故障。
1.2.3变频器负载突降
变频器负载突降会使负载的转速明显上升,使负载电机进入再生发电状态,从负载侧向变频器中间直流回路回馈能量,短时间内能量的集中回馈,可能会使中间直流回路及其能量处理单元引发过电压故障。
1.2.4多电机负荷分配不合理
多台电机在拖动同一个负载的时候,如果没有对负载进行合理分配也会增加过电压故障发生的几率。
假设用两台电动机来拉动同一个负载,其中一台电动机的实际转速高于另外一台的同步转速的时候,转速高的电机实际上就相当于一台原动机,而转速低的一台则处于发电状态,这种不平衡很容易导致过电压故障的产生。
1.2.5中间直流回路电容容量降低
变频器中的中间直流回路的电容容量在变频器工作较长时间之后,会出现一定的下降,这时如果没有进行针对性的检查和工艺参数调整,就会使得过电压故障出现的概率加大,很多变频器的过电压故障都和其运行年限有一定的关系。
2探讨避免过电压故障的方法
2.1在电源输入侧增加吸收装置,减少过电压因素
对于电源输入侧有冲击过电压、雷电引起的过电压、补偿电容在合闸或断开时形成的过电压可能发生的情况下,可以采用在输入侧并联浪涌吸收装置或串联电抗器等方法加以解决。
2.2合理设置变频器各项参数
变频器的运作涉及到减速时间、减速过电压自处理这两个重要参数,如果对这两个参数能够合理设定就会降低过电压故障出现的风险。
一般来说减速时间参数不能设定得过于短,不能由于参数设置得太短而导致中间回路出现过电压,根据变频器的工艺特点适当采用分段减速的方式,利用过电压自处理功能来最大程度减少过电压给线路造成的压力。
2.3在中间直流回路上增加合适的电容。
中间直流回路电容可以稳定电压,提高回路承受过电压的能力。
适当增大回路的电容或及时更换运行时间过长且容量下降的电容器,是解决变频器过电压的有效方法。
2.4适当减低功率单元上的输入电压
当前变频器的功率单元上大都使用的是不可控制的整流桥,导致电源以及中间回路上的电压过高,从而减小了变频器对过电压的承受
空间。
其实如果可能的话,完全可以对功率单元上的输入电压进行适当地减低,在电压较高的时候把移相变压器的输入侧从默认的0分接头转移到+5%分接头上,这样能够在一定程度上提高过电压的保护能力。
2.5加装泄放电阻
通常,小于7.5kW的变频器在出厂时内部中间直流回路均装有控制单元和泄放电阻,大于7.5kW的变频器需根据实际情况外加控制单元和泄放电阻,为中间直流回路多余能量释放提供通道。
2.6提高检测电路的可靠性
提高过电压检测电路的可靠性能可以显著提高过电压故障的防护效果,通过改用双绞线来将中间直流母线连接到电路板上,同时将线长控制得尽可能短,在检测回路的入口处加装滤波电容,另外在检测电路的低压部分基准源的选择上,一定要保证在工业等级之上,并且选择合适的光耦参数提高光耦,进一步提高检测电路的抗干扰的性能。
2.7共用直流母线吸收再生能量
这种方法应用于多电机传动系统(如造纸机械),在这种系统中每台电机均用一台变频器,多台变频器共用一个网侧变流器,每台变频器的的直流母线并联到一起,如图4所示,在这种方式下,处于再生制动的电机产生的电能反馈到直流回路,通过直流回路,这部分的反馈能量就可以在其他处在电动运行状态的电动机上,这样就避免了电动机的再生电能在变频器的直流侧堆积向电容器充电,防止了处于再生制动状态的变频器过电压故障的发生。
3结语
总之,变频器过电压故障时有发生,所以有关人人员需要了解过电压产生的机理,与变频器的运作参数结合考虑,采取适当措施提高电路过电压保护能力,从而最大程度地减少由于过电压故障造成的设备损坏带来的经济损失。
参考文献:
[1]变频器应用中的故障分析及相关处理措施[J].刘博.机电元件.2017(06)
[2]变频器控制电路及常见故障分析[J].焦云波.中国高新技术企业.2013(21)
[3]第1讲选用变频器的原则和注意事项(一)[J].屈建喜.电世界.2010(05)
[4]变频器在钢铁行业中的应用与研究[J].袁小斐.内燃机与配件.2018(04)
[5]论变频器的维护及散热的思考[J].靳鹏.数码设计.2017(09)
[6]使用变频器时应注意的问题[J].张金达.山东工业技术.2018(08)
[7]变频器控制原理及方式探讨[J].吕亮.中国石油和化工标准与质量.2016(24)。