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闲聊变频炸机-之旁路应用
2020-09-07 09:08:10 [53]

 通常在电气传动系统中,变频器驱动电机运行,当变频器发生故障,或者由于工艺需求,电机转为工频运行的过程,叫做旁路,旁路功能应用不当,容易引发炸机。

<图1-1 变频器旁路示意图>

01.

变频器旁路应用分类

 

1)     变频器同步旁路功能:

         指变频驱动电机向工频电网切换过程中,变频器输出频率、幅值相位与电网一致的条件下,变频器输出侧接入电网,即变频器存在输出侧反向供电的状态。

2)     变频器非同步旁路功能:

         指变频驱动电机过程中,电机从变频器输出切断,然后电机投入到工频电网运行的过程。

02.

 同步旁路

 

1)     同步旁路应用,必须确认变频器输出相序与工频电网一致,否则投切过程容易发生炸机事故。变频器输出正相序为U、V、W,需要确认工频电网的接入相序,可以用相序仪、示波器等测量仪器确认。

<图1-2 示波器测量电网相序>

 

 2)     同步旁路应用,必须确认变频器输出相位与工频电网一致,否则投切过程容易发生炸机事故。

<图1-3 示波器测量电网、变频器相位>

 

3)     同步旁路应用,必须加装输出电抗器,而且输出电抗器的阻抗压降在10%左右,这里电抗器的作用平衡变频与工频的电压差,限制旁路瞬间产生的冲击电流。不加电抗器,或者电抗器阻抗压降过小,都容易导致投切过程中发生炸机事故。

 

4)     同步旁路应用,变频器接触器和工频接触器的状态返回信号,必须取自于接触器本身,不得经过中间继电器转换,进一步减少触点动作的延时情况,规避触点粘连情况,防止由于投切动作错乱,出现炸机情况。

 

5)     同步旁路应用,尽量避开电网上临时工作的电焊机、电炉等设备,否则造成网侧波形畸变,导致变频器检测到的频率相位幅值不准确,造成炸机事故。

 

6)     同步旁路应用,作为同步信号发出的三个必要条件(频率、幅值、相位),设置窗口范围不能太大,太大容易出现工频接触器投入瞬间,出现大的冲击电流,可能导致IGBT损坏炸机。

03.

非同步旁路

 

01

非同步旁路动作时序:

 变频器停机(封锁脉冲输出)、断开输出接触器、闭合工频接触器,如果在变频器运行过程中,强行断开输出接触器,断开过程中接触器触点产生电弧,进而高电压加在IGBT上,可能导致IGBT损坏炸机。

02

非同步旁路对电机功率限制:

通常三相异步电机直接启动的电流为电机额定电流的5-7倍,尽管变频器已经将电机拖动到高速,避开了机械冲击,但是电机由于剩磁的影响,此时电机会感应出比较高的电压,加之相位不确定,此时工频接触器投入,冲击电流可能会很大, 需要充分考虑电机投入工频瞬间的冲击电流,即电网容量,严重情况,可能导致整个供电系统出问题。

03

非同步旁路开关器件的选择:

工频接触器需要能够分断满载运行的电机,否则容易导致接触器触点粘连、拉弧损坏。

04

 

非同步旁路应用需要增设变频工频接触器机械联锁,否则在两个接触器动作过程中,可能出现变频器反向供电情况,可能导致变频器炸机。

05

 

非同步旁路应用,必须确认工频相序与变频输出相序一致,否则导致工频接触器闭合瞬间出现过大的冲击电流,可能损坏开关和线路。

06

 

非同步旁路应用,工频转变频过程,需要激活捕捉再启动功能,由变频器搜索当前电机转速,然后速度跟踪上去;如果按照正常启动,从0Hz 开始升速,输出旋转磁场的速度与电机实际转速相差很大,变频器会出现过流趋势和过压趋势,出现过流过压故障,甚至导致IGBT损坏。

注意事项

 
 
 
 

01

 由于非同步旁路应用,没有做相应电气参数的检测,该功能操作过程中存在不确定性,而同步旁路功能,实时检测电网参数,能够做到同步投切,基本没有电流冲击,建议采用同步旁路功能。

 

02

变频器使用过程中应遵守常规的EMC规范。

 

03

严格按照同步旁路规范进行设计、调试。

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