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用合适的功率来使用你的变频器

2020-07-27


低压故障


当驱动器的直流链路电压降至高设置(480 Vac)标称电平的62%以下和低设置(400 Vac)标称值的50%时,VFD报告低电压故障。


大多数手册中的+ 10%和-15%电压容差是建议的操作范围,以允许手头的驱动器保持优质的效率和适当的电机电流。驱动器可以低于这些公差,但降低的电压会对电机电流,电机温度和整体性能产生不可预测的影响。


更具体地说,如果驱动器的线路电压参数设置为高并且正在施加480 Vac,则当直流链路电压降至标称的62%时,驱动器将产生低电压故障- 如480 Vac·0.62·√2= 421 Vdc。标称直流链路电压为480 Vac·√2= 679 Vdc。


切换时的注意事项


虽然在许多应用中将VFD从线路电源切换到备用发电机是公认的做法,但存在一些限制。最重要的是,许多便携式备用发电机的相间电压输入电压摆幅大于驱动器推荐的相间电压容差,通常小于2%。为了防止电压摆动,VFD在输入整流电路中配备了电涌保护器 - 但是对于严重的输入干扰可能需要外部保护(例如电涌放电器)。较大的方差会在直流母线电容上产生较大的纹波,这会导致电容器和其他功率元件随时间损坏。


当从线路电源切换到备用发电机时,会出现另一个潜在的问题。大多数驱动器至少需要两分钟才能重新上电; 不遵守本指南可能会损坏充电继电器电路,或者至少会损坏输入保险丝或使断路器跳闸。


对于输入功率表现出适度电压引起电流浪涌的情况,3%线路电抗器可能会改善这种情况。


另一种解决方案是添加具有适当时间延迟的电压监视器。它们具有保护跳闸水平,可在欠压,过压,失相和相间电压不平衡的情况下关闭驱动器。这些器件可确保VFD不会暴露于不平衡的输入功率或上电,直到电压在容差范围内并满足适当的延迟时间。


隔离变压器


最后的建议 - 最昂贵的解决方案 - 是使用隔离变压器。这可确保完全隔离可能影响驱动器的接地和噪声相关的输入电源问题。隔离变压器是否比线路电抗器提供更好的保护?是。什么时候应用需要隔离变压器?当安装位置靠近变电站时,建议使用这种变压器。


在VFD与其电源之间插入驱动器隔离变压器具有多种优势。隔离确保源和负载之间不存在直接电气连接 - 但对于除自耦变压器之外的任何变压器都是如此。驱动器隔离变压器的独特之处在于在初级和次级绕组之间和周围放置了接地静电(法拉第)屏蔽。这种屏蔽使传输共模电压干扰所涉及的电容耦合减少了一百万倍。没有这种屏蔽,该电容允许高频噪声和瞬态电压尖峰通过变压器。


共模瞬变是出现在交流系统的地面和中性点之间的瞬态。虽然电路的这两部分通常在一点处结合在一起,但在整个电力系统中它们不能被认为具有相同的电位。共模瞬态干扰源于开关电源,驱动器操作,弧焊机,闪电,甚至是步进电机等设备的正常运行。一些隔离变压器还可以阻止线路和中性线之间出现的“正常模式”瞬变。


考虑一个应用,其中工业园区中的变电站电容器组的日常公用事业公司电源引起瞬态电压尖峰 - 通过附近工厂中的现场电容器的反射放大。假设公园内的一个设施有几个额定功率为7.5马力的小型驱动器。正常模式瞬变可能导致这些驱动器自行关闭,从而导致代价高昂的过程停机时间。隔离变压器可以防止这种中断。


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