变频器的运行切换及工变频转换问题 点击:1462 | 回复:2



余功军(四方)

    
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发表于:2005-06-01 22:45:00
楼主
关于工、变频切换的问题,也来谈谈自己的看法,如有不对之处,欢迎指正,万分感谢! 总体来讲,在工变频切换时,如果变频器运行中,变频器损坏的机率要大很多,但要 明确指出,这种损坏与变频器是否停机再脱离电机没有直接的联系,关于这一点,有人 提出过类似意见,但不详尽,现试图以自己的理解加以说明,仅供交流与探讨: 先说说为什么在变频器没有停机的情况下,工、变频转换过程中容易损坏变频器的问题: 1。在所有IGBT关断的情况,从变频器的输入R、S、T及输出U、V、W向变频器看,其实 是两个并联的三相全桥整流电路(逆变侧以IGBT的反并联续流二极管构成),在缓缓 增加交流电压的前提下,R、S、T与U、V、W此时可以同时接入交流电源,不会造成损伤, 当然这样没有任何实际意义,只是情况说明,此时相当与两个整流电路并联。 2。变频器输出端U、V、W接入交流,造成变频器损坏的原因有二: 1)上电时,由于IGBT续流二极管构成的全桥整流电路,对直流测电容充电,此时的冲电 电流不经过变频器内部的R、MC充电网络,因此会产生很大的冲击电流而瞬间烧坏IGBT的续流 二极管。 这种烧损并不是必然的,当上电时的电压相位刚好过零,可以缓解冲击电流而使变频器在 这种状况下躲过一劫。 2)当变频器侥幸躲过第一种原因的损坏时,只要一运行,有任一IGBT导通,则立即会严重损坏。 原因很简单,导通的IGBT与其反并联的续流二极管等于将该整流桥臂短路,IGBT会立即毁坏。 3。根据上述分析,如果变频器的输入侧R、S、T已经稳定接入交流电源,直流侧电压已经稳定的 前提下,确保IGBT关断(即变频器停止运行或自由停机),变频器的输出侧U、V、W可以接入三相 交流电源,而不会损坏变频器,注意:此时IGBT必须全部关断(即变频器必须停止)。因为由于 直流侧已存在稳定的电压,IGBT续流二极管不会有冲击电流。 4。即使在第三种情况下,运行变频器,也会立即损坏。原因同2-2)。 经过上面的分析,情况已经非常明了,当变频器停止运行或自由停机时,进行工、变频转换,即使 没有互锁,而将交流电源瞬时接入变频器的输出U、V、W,也并不能损坏变频器(参见上述3的说明)。 因此在这种用法中变频器对工、变频转换时转换接触器的互锁要求很低,或基本没有要求,当然可 靠性也高了很多。 另一方面,如果在切换时变频器仍在运行,则有非常高的互锁要求,因为一旦交流电源接入变频器的 输出,即使是10us的时间,也可能会损坏变频器(参见说明2)。 很多使用者在这类系统中,完全依靠互锁接触器的机械互锁来实现工、变频转换,这种情况下的工、 变频转换,变频器是必须停机的,因为机械互锁装置根本不能保证完全没有us级的重叠期,哪怕一个 小小的拉弧也会超过这个时间,这一个小小的重叠期对变频器的毁坏也是彻底的。 有些使用者的设计比较科学,个别变频器厂家提供切换附件中,都考虑了交流接触器切换的延时问题, 一般都增加了几百ms的延时时间,这时工、变频切换、变频器是不需要停机的。 这种用法中有一例证:康沃变频器的供水附件,增加的延时时间约500ms,在切换的过程中,变频器是 没有停机的,已推出近3年,没有发现工、变频转换烧损变频器的状况。 简言之,工、变频转换中变频器损坏的真正原因是:在变频器运行中,输出端瞬间引进了交流电压。 并不是由于在变频器运行过程中,断开电机的行为所导致。 至于变频器运行中切断负载电机是否会损坏变频器,我的分析如下: 感应电机是一个感性负载,众所周知,感性负载的电流是不会突变的,切断感性负载不会引起电流 的突变,所以由于电流冲击而损坏变频器的因素可以排除。 但是切断感性负载会引起感应高压,感应高压的数值取决于电流的衰减速度,如果切断瞬间电流有通路, 感应电压是可以抑制在一定的范围内的。 假设电机三相可以同时切除,则即使有感应高压,由于与变频器不构成回路,不会对变频器有损伤。但 同时切除事实上不可实现,先切除的一相所感应的电压,会通过其它相电路、电机绕组施加到变频器上。 有一点需要说明,引起该感应电压的电感只是电机的定子漏感,主励磁电感可以通过转子电阻构成回路, 这一点可以简单的从电机等值电路中得出。因此引起感应电压的能量是有限的。 即使存在感应电压,该值也不会很大,他们通过IGBT的导通或续流二极管的续流作用,导向变频器的主回 路的直流电容上,显而易见,直流电容容量足够大,吸纳电机定子漏感的能量不会引起任何高电压。 其实这个道理可以简单的这样理解。从U、V、W看变频器,至少可以当作一个整流电路,即使把电机当做发电 装置,从电网脱离整流电路时,没有电流一定为零的要求。 鉴于以上考虑,我们设计的产品增加了输出切断自停功能,其主要目的在于,使用户可以把变频器当作一个 简单的电源考虑,需要停机时直接断开电机与变频器的连接,变频器可以自动检测连接状态,并调整自身 运行状态。需要接入时可以直接接入,由于变频器的状态已自动调整,不会引起冲击并能顺利启动。 欢迎批评指正。



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发表于:2007-04-13 11:22:00
1楼
对于负载大功率的电机,如220KW的罗茨风机,变频器输出端用接触器切断,会对变频器造成损害吗?

烧锅炉的天鹅

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发表于:2007-04-13 11:41:00
2楼
我做变工频切换是全部带延时接触器切断的,害怕炸变频

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