Ειδήσεις

Οι μετατροπείς συχνότητας VFD είναι γενικά μετατροπείς τάσης που χρησιμοποιούν λειτουργία AC-DC-AC.λόγω της πολύ μεγάλης χωρητικότητας του πυκνωτή φίλτρου στην πλευρά του συνεχούς ρεύματος, ισοδυναμεί με βραχυκύκλωμα για το ρεύμα κατά τη στιγμή της φόρτισης, με αποτέλεσμα ένα πολύ μεγάλο ρεύμα εισροής.Εάν δεν προστεθεί αντίσταση φόρτισης μεταξύ της γέφυρας ευθείας και του ηλεκτρολυτικού πυκνωτή, είναι ισοδύναμο με ένα άμεσο βραχυκύκλωμα της τροφοδοσίας ισχύος 380V στο έδαφος, και το στιγμιαίο ατελείωτο ρεύμα μέσω της γέφυρας διορθωτή θα προκαλέσει την έκρηξη της γέφυρας διορθωτή.Μετά την προσθήκη αντίστασης φόρτισης για τον περιορισμό του ρεύματος, εάν δεν συνδέονται παράλληλα κανένα ρελέ ή άλλα εξαρτήματα, η κατανάλωση ισχύος του αντίστοιχου φόρτισης θα είναι πολύ μεγάλη.

Για παράδειγμα, για ένα VFD 22kW, υπάρχει τουλάχιστον 45A ρεύματος στο τερματικό PN (DC bus).Εάν υπάρχει πρόβλημα με το μέρος "σύνδεση κυκλώματος ελέγχου" (όπως προβλήματα ποιότητας με ρελέ ή θρυστήρες, κλπ.), η αντίσταση φόρτισης θα υποστεί ζημιά λόγω υπερβολικής θέρμανσης μετά την εκτέλεση του VFD για κάποιο χρονικό διάστημα.η αντίσταση φόρτισης είναι συνδεδεμένη σε σειρά στο κύκλωμα φόρτισης για να περιορίσει το ρεύμα κατά τη διάρκεια της ενεργοποίησης για την προστασία των συστατικών του κυκλώματος εισόδου, όπως ο ευθυγραμμιστήςΤο κύκλωμα εκκίνησης του Siemens 6SE701G VFD απεικονίζεται στο συνημμένο διάγραμμα.

Μετά την ολοκλήρωση της φόρτισης, το κύκλωμα ελέγχου συντομεύει την αντίσταση μέσω των επαφών ενός ρελέ ή ενός θυρίστορα για να ολοκληρώσει τη διαδικασία ενεργοποίησης του μετατροπέα συχνότητας VFD.Εάν η ισχύς εισόδου εναλλασσόμενου ρεύματος του VFD ενεργοποιείται και απενεργοποιείται συχνά, ή εάν οι επαφές του επαγγέλματος παράκαμψης είναι κακοσυνδεδεμένες ή η αντίσταση αγωγιμότητας του θυρίστορα αυξάνεται,επαναλαμβανόμενη φόρτιση ή υπερβολικά μεγάλο χρόνο φόρτισης θα προκαλέσει την εξάντληση της αντίστασης φόρτισηςΩς εκ τούτου, πριν από την αντικατάσταση του αντίστασης φόρτισης, πρέπει να προσδιοριστεί η αιτία πριν το VFD μπορεί να επαναληφθεί σε χρήση.

Ωστόσο, σε ορισμένους μετατροπείς συχνότητας VFD, η CPU εκτελεί ανίχνευση τάσης και μείωση συχνότητας κατά την εκκίνηση.και ο επαγωγός δεν ενεργοποιείται, το μεγάλο ρεύμα κατά την εκκίνηση θα δημιουργήσει μια σημαντική πτώση τάσης σε όλη την αντίσταση φόρτισης.Η ξαφνική πτώση της τάσης συνεχούς ρεύματος του κύριου κυκλώματος ανιχνεύεται από το κύκλωμα ανίχνευσης τάσηςΌταν το VFD είναι ξεφορτωμένο ή ελαφρώς φορτωμένο, το κύκλωμα ανίχνευσης θα "αναφέρει άμεσα" ένα σφάλμα χαμηλής τάσης,και η CPU θα σταματήσει αμέσως το μηχάνημα για προστασίαΣε αυτή την περίπτωση, ο αντίστοιχος δεν έχει χρόνο να καεί πριν το VFD σταματήσει και προστατεύσει τον εαυτό του.

01. Πώς να επιλέξετε την τιμή αντίστασης του αντίστασης φόρτισης;

Όταν η τάση φτάνει σε μια ορισμένη τιμή (π.χ. DC 200V), ο ηλεκτρολυτικός πυκνωτής φορτίζεται.η βοηθητική παροχή ενέργειας αρχίζει να παρέχει ενέργεια στην σανίδα ελέγχουΣτη συνέχεια ενεργοποιείται ο ρελέ ή ο θυρίστορας, παρακάμπτοντας την αντίσταση φόρτισης.όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα που ρέει μέσω της γέφυρας ευθυγραμμιστήΟι αρχάριοι τεχνικοί επισκευής μετατροπέων συχνότητας VFD συχνά καλούν για να ρωτήσουν αν η αντικατάσταση του αντίστασης φόρτισης με ένα μικρότερο θα μπορούσε να προκαλέσει την ανατίναξη της γέφυρας του ευθυγραμμιστή αμέσως μετά την εκκίνηση.Η απάντηση είναι όχι..

Στην πραγματικότητα, κατά τη διάρκεια της εκκίνησης, μια φουσκωμένη γέφυρα ευθυγραμμιστή δεν προκαλείται συνήθως από μια πολύ μικρή αντίσταση φόρτισης R, αλλά μάλλον από ένα πολύ μεγάλο R. Όταν ξεκινά το VFD,ρεύματα ρεύματος μέσω της αντίστασης φόρτισης για την φόρτιση του πυκνωτήΜόλις η τάση είναι επαρκής για την ενεργοποίηση της βοηθητικής παροχής ρεύματος (π.χ. 200V), η CPU στέλνει ένα σήμα για να κλείσει το ρελέ ή να ενεργοποιήσει τον θυρίστορα.Εάν η τάση στο σημείο β του ρελέι είναι χαμηλή (αλλά μεγαλύτερη από 200V) ενώ η τάση στο σημείο α, απευθείας διορθωμένη από 380V AC (περίπου 540V DC), υπάρχει σημαντική διαφορά τάσης μεταξύ των σημείων α και β. Κατά τη στιγμή της ενεργοποίησης και της αγωγής,Το ρεύμα είναι εξαιρετικά υψηλό, παρόμοιο με την εφαρμογή αρκετών εκατοντάδων βολτ σε μια πολύ μικρή αντίσταση.Αυτή η αύξηση του ρεύματος υπερβαίνει κατά πολύ την ονομαστική χωρητικότητα της γέφυρας ευθείας, προκαλώντας την αποτυχία της.

Για τους μετατροπείς συχνότητας VFD υψηλότερης ισχύος, ο αντίστατος φόρτισης είναι μικρότερος.Δεδομένου ότι η σταθερά RC καθορίζει τη διάρκεια φόρτισηςΓενικά, ο αντίστατος φόρτισης πρέπει να επιλέγεται έτσι ώστε η μέγιστη τιμή του να μην υπερβαίνει τα 300Ω και η ελάχιστη τιμή του να είναι τουλάχιστον 10Ω.Μεγαλύτεροι αντίστοιχοι χρησιμοποιούνται για VFD χαμηλής ισχύος, ενώ οι μικρότερες αντίστοιχες χρησιμοποιούνται για μονάδες υψηλής ισχύος.

02. Επιλογή χωρητικότητας πυκνωτή αποθήκευσης ενέργειας

Ο γενικός κανόνας για την επιλογή του πυκνωτή είναι ≥60μF/A. Για παράδειγμα, ένας μετατροπέας συχνότητας VFD 15kW με ονομαστικό ρεύμα 30A απαιτεί χωρητικότητα ≥60μF/A × 30A, η οποία είναι τουλάχιστον 1800μF.ΣυνεπώςΣυνήθως επιλέγονται τέσσερις πυκνωτές 2200μF (δύο παράλληλα και δύο σε σειρά) ή δύο πυκνωτές 4700μF (σε σειρά).καθώς η ποιότητα μπορεί να διαφέρει σημαντικά μεταξύ των διαφόρων κατασκευαστών.

Μερικοί τεχνικοί αντικαθιστούν μόνο την κατεστραμμένη μονάδα μετατροπέα κατά την επισκευή ενός μετατροπέα συχνότητας VFD, μόνο για να διαπιστώσουν ότι η μονάδα αποτυγχάνει ξανά λίγο αργότερα.Μπορεί να κατηγορήσουν την κακή ποιότητα των ενσωματωμένων ή τα σκληρά περιβάλλοντα λειτουργίας, αλλά η βασική αιτία είναι συχνά ότι αποτυγχάνουν να εντοπίσουν γιατί η μονάδα απέτυχε από την αρχή, αφήνοντας τα υποκείμενα προβλήματα άλυτα.

Οι εσωτερικοί παράγοντες που οδηγούν σε βλάβη του διακυμάντη περιλαμβάνουν την υποβάθμιση του πυκνωτή, όπως μειωμένη χωρητικότητα ή πλήρης βλάβη,που μπορεί να είναι εξίσου κρίσιμος με εξωτερικούς παράγοντες όπως παρατεταμένη υπερφόρτωσηΗ ελαφρά μείωση της χωρητικότητας μπορεί να εκδηλωθεί ως κακή διαχείριση φορτίου.που ενεργοποιεί ταχύτητες χαμηλής τάσης σε λεωφορεία συνεχούς ρεύματος υπό βαριά φορτίαΗ σοβαρή βλάβη του πυκνωτή μπορεί να προκαλέσει θανατηφόρα βλάβη στην μονάδα του μετατροπέα πριν το κύκλωμα ανίχνευσης τάσης μπορεί να αντιδράσει.

Όταν οι πυκνωτές υποβαθμίζονται (π.χ. μειωμένη χωρητικότητα), ο μετατροπέας συχνότητας VFD μπορεί να εμφανίζεται φυσιολογικός υπό ελαφρά φορτία, αλλά να αποτυγχάνει υπό πλήρες φορτίο.Το λεωφορείο συνεχούς ρεύματος χάνει τις δυνατότητες αποθήκευσης ενέργειας και φιλτραρίσματοςΚατά την εκκίνηση του κινητήρα, η αυξημένη πρόσληψη ρεύματος επιδεινώνει αυτούς τους παλμούς.Αυτό εξηγεί γιατί η επιλογή ενός υπερβολικά μικρού αντίστασης φόρτισης βλάπτει τους πυκνωτές υψηλής τάσης, ενώ μια υπερμεγέθη αντίσταση κινδυνεύει να ανατινάξει τη γέφυρα του ευθυγραμμιστή.εάν η πίσω ηλεκτροκινητική δύναμη (EMF) του κινητήρα ή η συχνότητα φορέα εξόδου του VFD ευθυγραμμίζεται με την παλλόμενη συχνότητα συνεχούς ρεύματοςΣε συνδυασμό με την παρασιτική επαγωγικότητα και χωρητικότητα στο κύκλωμα, αυτή η συντονισμός παράγει επικίνδυνες υπερτάσεις.Παρόλο που οι IGBT και οι διόδοι συμπίεσης τάσης στην μονάδα μετατροπέα έχουν ονομαστικές τάσεις με περιθώρια ασφάλειαςΗ ατμόσφαιρα της ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να είναι πολύ υψηλή και να προκαλέσει σπασμούς.

Τα προβλήματα των πυκνωτών είναι συχνά ύπουλα, παρουσιάζοντας ως "μαλακά ελαττώματα" που μπορούν εύκολα να παραβλεφθούν.Οι πυκνωτές που υποβάλλονται σε χρόνια σκληρών συνθηκών μπορεί να αναπτύξουν διαβρωμένα τερματικά λόγω της υψηλής συχνότητας φόρτισης και εκφόρτισηςΕνώ οι μετρήσεις χωρητικότητας μπορεί να φαίνονται φυσιολογικές, η αυξημένη εσωτερική αντίσταση προκαλεί πτώση τάσης κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, παραπλανώντας τους τεχνικούς.Η υποβάθμιση του πυκνωτή μπορεί να προκαλέσει υπερτάσεις συντονισμού., οι οποίες είναι η κύρια αιτία αποτυχίας του μοντέλου.