羅斯蒙特壓力變頻器過電壓的危害

 

    羅斯蒙特壓力變頻器過電壓主要是指其中間直流回路過電壓，中間直流回路過電壓主要危害在于：

 

    （1） 引起電動機磁路飽和。對于電動機來說，電壓主過高必然使電機鐵芯磁通增加，可能導致磁路飽和，勵磁電流過大，從面引起電機溫升過高；

 

    （2） 損害電動機絕緣。中間直流回路電壓升高后，變頻器輸出電壓的脈沖幅度過大，對電機絕緣壽命有很大的影響；

 

    （3） 對中間直流回路濾波電容器壽命有直接影響，嚴重時會引起電容器爆裂。因而變頻器廠家一般將中間直流回路過電壓值限定在DC800V左右，一旦其電壓超過限定值，變頻器將按限定要求跳閘保護。

 

    羅斯蒙特壓力變頻器產生變頻器過電壓的原因

 

    過電壓的原因

 

    一般能引起中間直流回路過電壓的原因主要來自以下兩個方面：

 

    （1） 來自電源輸入側的過電壓

 

    正常情況下的電源電壓為380V，允許誤差為-5%～+10%，經三相橋式全波整流后中間直流的峰值為591V，個別情況下電源線電壓達到450V，其峰值電壓也只有636V，并不算很高，一般電源電壓不會使變頻器因過電壓跳閘。電源輸入側的過電壓主要是指電源側的沖擊過電壓，如雷電引起的過電壓、補償電容在合閘或斷開時形成的過電壓等，主要特點是電壓變化率dv/dt和幅值都很大。

 

    （2） 來自負載側的過電壓

 

    羅斯蒙特壓力變頻器主要是指由于某種原因使電動機處于再生發電狀態時，即電機處于實際轉速比變頻頻率決定的同步轉速高的狀態，負載的傳動系統中所儲存的機械能經電動機轉換成電能，通過逆變器的6個續流二極管回饋到變頻器的中間直流回路中。此時的逆變器處于整流狀態，如果變頻器中沒采取消耗這些能量的措施，這些能量將會導致中間直流回路的電容器的電壓上升。達到限值即行跳閘。

 

    3.2 從變頻器負載側可能引起過電壓的情況及主要原因

 

    從變頻器負載側可能引起過電壓的情況及主要原因如下：

 

    （1） 變頻器減速時間參數設定相對較小及未使用變頻器減速過電壓自處理功能。

 

    當變頻器拖動大慣性負載時，其減速時間設定的比較小，在減速過程中，變頻器輸出頻率下降的速度比較快，而負載慣性比較大，靠本身阻力減速比較慢，使負載拖動電動機的轉速比變頻器輸出的頻率所對應的轉速還要高，電動機處于發電狀態，而變頻器沒有能量處理單元或其作用有限，因而導致變頻器中間直流回路電壓升高，超出保護值，就會出現過電壓跳閘故障。

 

    大多數變頻器為了避免跳閘，專門設置了減速過電壓的自處理功能，如果在減速過程中，直流電壓超過了設定的電壓上限值，變頻器的輸出頻率將不再下降，暫緩減速，待直流電壓下降到設定值以下后再繼續減速。如果減速時間設定不合適，又沒有利用減速過電壓的自處理功能，就可能出現此類故障。

 

    （2） 工藝要求在限定時間內減速至規定頻率或停止運行

 

    工藝流程限定了負載的減速時間，合理設定相關參數也不能減緩這一故障，系統也沒有采取處理多余能量的措施，必然會引發過壓跳閘故障。

 

    （3） 當電動機所傳動的位能負載下放時，電動機將處于再生發電制動狀態

 

    位能負載下降過快，過多回饋能量超過中間直流回路及其能量處理單元的承受能力，過電壓故障也會發生。

 

    （4） 變頻器負載突降

 

    變頻器負載突降會使負載的轉速明顯上升，使負載電機進入再生發電狀態，從負載側向變頻器中間直流回路回饋能量，短時間內能量的集中回饋，可能會中間直流回路及其能量處理單元的承受能力引發過電壓故障。

 

    （5） 多個電機拖動同一個負載時，也可能出現這一故障，主要由于沒有負荷分配引起的。以兩臺電動機拖動一個負載為例，當一臺電動機的實際轉速大于另一臺電動機的同步轉速時，則轉速高的電動機相當于原動機，轉速低的處于發電狀態，引起了過電壓故障。處理時需加負荷分配控制。可以把變頻器輸出特性曲線調節的軟一些

 

    （6） 變頻器中間直流回路電容容量下降

 

    變頻器在運行多年后，中間直流回路電容容量下降將不可避免，中間直流回路對直流電壓的調節程度減弱，在工藝狀況和設定參數未曾改變的情況下，發生變頻器過電壓跳閘幾率會增大，這時需要對中間直流回路電容器容量下降情況進行檢查。

 

    變頻器在空壓機上的工作節能原理及效果如下：

 

    1、使用變頻器后，空壓機的壓力設定可以是一點，即可以將滿足生產設備要求的低壓力作為設定壓力，變頻器將根據管網壓力上下波動的趨勢，調節空壓機轉速的快慢，甚至消除了空壓機的卸載運行，節約了電能。

 

    2、由于系統中的變頻器使得管網上下壓力穩定，可以降低甚至消除壓力的波動，從而使系統中所有運行的空壓機都在一個滿足生產要求的較低的壓力下運行，減少了壓力向上波動造成的功率損失。

 

    3、由于壓縮機不能排除在滿負載狀態下長時間運行的可能性，所以只能按大需求來決定電動機的容量，故設計容量一般偏大。在實際運行中，輕載運行的時間所占的比例是非常高的，如果采用變頻調速，可大大提高運行時的工作效率。因此將變頻器作用在空壓機系統中節能潛力很大。

 

    4、有些調節方式（如調節閥門開度和改變葉片的角度等），即使在需求量較小的情況下，也不能減小電動機的運行功率。采用了變頻調速后，當需求量較小的情況下，可降低電動機的轉速，減小電動機的運行功率，從而進一步實現節能。

 

    5、單電動機拖動系統大多不能根據負載的輕重連續地調節。而采用了變頻調速后，則可以十分方便地進行連續調節，能保持壓力、流量、溫度等參數的穩定，從而大大提高壓縮機的工作性能。