武汉索福德科技公司指出,随着变频技术的提高,变频器的应用范围越来越广泛。运行中出现的问题也越来越多。主要表现为:过电压、过电流、高次谐波、振动与噪声、发热等。本文针对上述常见问题的产生进行原因分析并提出相应的处理方法。
一、过电压
1、分断变压器出现的过电压按照截流过电压形成的理论,当断开变压器时,变压器电感中的电流不能突变、其中存储的磁场能量,在变压器励磁电感和对地电容间形成振荡,从而出现过电压。
2、变压器带负载合闸产生的过电压在实际试验中,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,开关又是非周期合闸(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,特别是变压器中性点过电压较高。
3、整流元件的换向过电压整流元件在换向时,由于很高,所以转向过电压也很高。这不仅会损坏元件,而且还会产生电磁干扰。
二、过电流产
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
三、谐波
谐波产生的原因从结构上看、变频器可分为直接变频和间接变频两大类。
间接变频将工频电流通过整流器变成直流,然后再经过逆变器将直流换成可控频率的交流。直接变频器则将工频交流变换成可控频率的交流,没有中间环节。它的每相都是一个两相晶闸管整流装置反并联的可逆线路。正反两组按一定周期相互切换,在负荷上就获得了交变输出电压,其幅值决定于各整流装置的控制角,频率决定于两相整流装置的切换频率。目前应用较多的还是间接变频器。
四、振动与噪声
振动与噪声产生的原因变频器工作时,输出波形中的高次谐波引起的磁场对许多机械部件产生电磁策动力,策动力的频率总能与某些机械部件的固有频率相近或重合,导致共振。对振动影响大的高次谐波主要是较低次的谐波分量,在PAM(PulseAmplitudeModulation,脉冲幅度调制)方式和方波PWM方式时有较大的影响。但采用正弦波PWM方式时,低次的谐波分量小,影响变小。用变频器传动电动机时,由于输出电压电流中含有高次谐波分量,气隙的高次谐波磁通增加,故噪声增大。
五、变频器发热
变频器发热产生的原因变频器发热是由于内部的损耗而产生的,以主电路为主,约占98%,控制电路占2%。