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變頻器故障分析:由負(fù)荷出現(xiàn)異常造成的故障

發(fā)布時間:2020-10-20

實際上,變頻器的保護電源電路的功能早已非常健全完整。對使用價格昂貴的逆變電源控制模塊的保護,在每個變頻器生產(chǎn)廠家都在其保護電源電路上做好了準(zhǔn)備,從輸出電流量檢驗到光耦電路的IGBT管壓力降檢驗,并勤奮追求完美以更快的應(yīng)變力速率執(zhí)行最迅速的負(fù)載保護!從電壓檢驗到電流量檢驗,從控制模塊溫度測量到斷相輸出檢驗等,還未見有哪樣家用電器的保護電源電路,像變頻器那樣做得潛心而資金投入。而變頻器的業(yè)務(wù)員,提及變頻器的特性時,也必談及變頻器的保護作用,經(jīng)常不自覺地對客戶承諾:用上變頻器,其全方位的保護作用,你的電機就不易燒了。這名業(yè)務(wù)員不清楚,這句話承諾,將為自己產(chǎn)生巨大的處于被動!

“三科變頻器”

用上變頻器,電機確實不容易燒嗎?我的回答是:與DC供電系統(tǒng)相比,使用上變頻器時電機更容易燒壞,電機更容易燒壞,這使得變頻器的逆變電源控制模塊非常容易報銷。變頻器的靈巧的過電流保護電源電路,在這里偏要不知所措,起不上分毫功效。它是造成變頻器控制模塊毀壞的一大外界緣故。聽我道出在其中前因后果。


一臺電機,在直流情況下可以運行,盡管運行電流量相較額定電壓稍大,長期的運行有一定的升溫。它是一臺帶故障的電機,在燒毀以前的確是可以運行的。但連接變頻器后,會出現(xiàn)經(jīng)常負(fù)載,以致不可以運行。這還沒事兒。


某電機,在直流情況下運行,用戶早已正常應(yīng)用多年,這里一定要注意“多年”兩字。用戶想起要節(jié)省水電費,或因加工工藝更新改造的緣故,必須開展直流變頻更新改造。但連接變頻器后,會頻跳OC常見故障,它是好的,保護關(guān)機了,控制模塊沒有損壞。可怕的是,變頻器并沒有立即跳出常見故障,而是在運行中無緣無故——只有三兩天的運行現(xiàn)場,控制模塊被毀,電機損壞。用戶則會把問題推給業(yè)務(wù)員:例如說你裝的變頻器品質(zhì)差,燒了我的電機,你需要賠我的電機之類的。


在這以前,電機好像是是確實沒有問題,運行得好好地的,測一測運行電流量,由于負(fù)載比較輕,才做到一半的額定電壓;測一測三相供電系統(tǒng),220V,均衡和平穩(wěn)得很。這里真的好像是變頻器造成的毀壞,而且連同著毀壞了電機。


如果在場的話,我便會說句公道話:這并不全是變頻器的問題,因為按照之前所述的電機運行狀態(tài)來看,該電機恐怕早已“病入骨髓”,現(xiàn)在忽然產(chǎn)生故障,從而順帶著損壞了變頻器。


運行多年的電機,會因電機的運行升溫度與返潮等緣故,導(dǎo)致繞組的絕緣層水平已大幅度降低,甚至?xí)霈F(xiàn)明顯的絕緣層缺點,處在電壓穿透的臨界點上。在DC供電系統(tǒng)條件下,電機繞組輸入三相50Hz正弦波電壓,繞組引起的感應(yīng)電流電壓也很低。路線中浪涌較小,電機絕緣層水平的降低可能只會產(chǎn)生“漏電流”,不值一提。但匝間和兩色繞組不能造成電壓穿透,電機仍處于“全正常運行”狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)說,伴隨著絕緣層脆化水平的進一步加重,即便 還是在直流供電系統(tǒng)狀況下,堅信在很近的未來,該臺電機終究會因絕緣層脆化導(dǎo)致兩色或繞組間的電壓穿透而損壞。但難題是,如今并沒有損壞。


連接變頻器后,電機的供電系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)從而越來越“極端”了:變頻器輸出的PWM波型,實則數(shù)kHz甚至十幾kHz的載波通信電壓,在電機繞組供電系統(tǒng)控制回路中,還會繼續(xù)造成各種各樣份量的諧波電流電壓。從電感器的特性可以看出,通過電感器的電流轉(zhuǎn)變速度越快,其感應(yīng)電流電壓也越高。電機繞組的感生電流電壓比直流供電系統(tǒng)時上升了。當(dāng)直流電源系統(tǒng)暴露出絕緣層的缺點時,由于不能抵抗電流電壓對高頻載波通信的影響,所以造成轉(zhuǎn)換電阻或雙色電壓穿透。電機繞組的由兩色、匝間短路故障導(dǎo)致了電機繞組的忽然短路故障,在運行中——控制模塊摧毀了,電機損壞了。


變頻器在啟動原始環(huán)節(jié),因輸出頻率和電壓均在較低的幅度值內(nèi),負(fù)荷電機存有常見故障時,雖導(dǎo)致很大的輸出電流量,但此電流量通常在額定電流之內(nèi),電流量檢驗電源電路立即姿勢,變頻器執(zhí)行保護關(guān)機姿勢,控制模塊無摧毀之慮。但若在飛速(或趨于飛速)運行狀況下,三相輸出電壓與頻率均達較高的幅度值,這時電機繞組若有電壓穿透狀況,會于一瞬間產(chǎn)生巨大的浪涌電流,則逆變電源控制模塊在電流量檢驗電源電路姿勢以前,早已沒法承擔(dān)而爆裂毀壞了。


從而看得出,保護電源電路并不是全能的,一切保護電源電路都是有它的“軟助”所屬。變頻器對飛速運行中,電機繞組的突發(fā)電壓穿透狀況,是束手無策的,起不到合理保護功效的。而不唯變頻器保護電源電路,一切電機保護器,對該類突發(fā)性常見故障,都不可以執(zhí)行合理的保護。該類突發(fā)性常見故障出現(xiàn)時,只有宣布:該臺電機的確早已“與世長辭”了。


該類常見故障對變頻器的逆變電源plc模塊是致命性的嚴(yán)厲打擊,沒法躲避的。


其他由供電系統(tǒng)或負(fù)荷層面造成的緣故,如果、欠壓保護、負(fù)荷重、乃至匝間造成的過電流等常見故障,在變頻器的保護電源電路一切正常的前提條件下,是能合理保護控制模塊安全性的,控制模塊的毀壞概率將大為減少。在這里很少探討。