過電流的原因
1、工作中過電流即拖動(dòng)系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)過電流.其原因大致來自以下幾方面:
① 電動(dòng)機(jī)遇到?jīng)_擊負(fù)載,或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象,引起電動(dòng)機(jī)電流的突然增加.
② 變頻器的輸出側(cè)短路,如輸出端到電動(dòng)機(jī)之間的連接線發(fā)生相互短路,或電動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)生短路等.
③ 變頻器自身工作的不正常,如逆變橋中同一橋臂的兩個(gè)逆變器件在不斷交替的工作過程中出現(xiàn)異常。例如由于環(huán)境溫度過高,或逆變器件本身老化等原因,使逆變器件的參數(shù)發(fā)生變化,導(dǎo)致在交替過程中,一個(gè)器件已經(jīng)導(dǎo)通、而另一個(gè)器件卻還未來得及關(guān)斷,引起同一個(gè)橋臂的上、下兩個(gè)器件的“直通”,使直流電壓的正、負(fù)極間處于短路狀態(tài)。
2、升速時(shí)過電流 當(dāng)負(fù)載的慣性較大,而升速時(shí)間又設(shè)定得太短時(shí),意味著在升速過程中,變頻器的工作效率上升太快,電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速迅速上升,而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速因負(fù)載慣性較大而跟不上去,結(jié)果是升速電流太大。
3、降速中的過電流 當(dāng)負(fù)載的慣性較大,而降速時(shí)間設(shè)定得太短時(shí),也會(huì)引起過電流。因?yàn)?,降速時(shí)間太短,同步轉(zhuǎn)速迅速下降,而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子因負(fù)載的慣性大,仍維持較高的轉(zhuǎn)速,這時(shí)同樣可以是轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度太大而產(chǎn)生過電流。
逆變器件的介紹:上次我們向大家介紹了普通晶閘管(SCR)和門極關(guān)斷晶閘管(GTO),重要是讓大家了解變頻器中逆變器件是如何工作的,它們起到什么作用!接下來我們講:大功率晶體管(GTR)-大功率晶體管,也叫雙極結(jié)型晶體管(BJT)。
1、 變頻器用的GTR一般都是(復(fù)合管)模塊,其內(nèi)部有三個(gè)極分別是集電極C、發(fā)射極E和基極B。根據(jù)變頻器的工作特點(diǎn),在晶體管旁還并聯(lián)了一個(gè)反向連接的續(xù)流二極管。又根據(jù)逆變橋的特點(diǎn),常做成雙管模塊,甚至可以做成6管模塊。
怎樣才能降低控制柜內(nèi)的發(fā)熱量呢?
當(dāng)變頻器安裝在控制機(jī)柜中時(shí),要考慮變頻器發(fā)熱值的問題。
根據(jù)機(jī)柜內(nèi)產(chǎn)生熱量值的增加,要適當(dāng)?shù)卦黾訖C(jī)柜的尺寸。因此,要使控制機(jī)柜的尺寸盡量減小,就必須要使機(jī)柜中產(chǎn)生的熱量值盡可能地減少。
如果在變頻器安裝時(shí),把變頻器的散熱器部分放到控制機(jī)柜的外面,將會(huì)使變頻器有70%的發(fā)熱量釋放到控制機(jī)柜的外面。由于大容量變頻器有很大的發(fā)熱量,所以對(duì)大容量變頻器更加有效。
還可以用隔離板把本體和散熱器隔開, 使散熱器的散熱不影響到變頻器本體。這樣效果也很好。注意:變頻器散熱設(shè)計(jì)中都是以垂直安裝為基礎(chǔ)的,橫著放散熱會(huì)變差的!
在VVVF的實(shí)施,有兩種基本的調(diào)制方法:
1.脈幅調(diào)制 (PAM) 逆變器所得交流電壓的振幅值等于直流電壓值(Um=Ud)。因此,實(shí)現(xiàn)變頻也是變壓的容易想到的方法,便是在調(diào)節(jié)頻率的同時(shí),也調(diào)節(jié)直流電壓;
這種方法的特點(diǎn)是,變頻器在改變輸出頻率的同時(shí),也改變了電壓的振幅值,故稱為脈幅調(diào)制,常用PAM(Pulse Amplitude Modulation)表示。 PAM需要同時(shí)調(diào)節(jié)兩部分:整流部分和逆變部分,兩者之間還必須滿足Ku和Kf間的一定的關(guān)系,故其控制電路比較復(fù)雜。
2.脈寬調(diào)制(PWM) 把每半個(gè)周期內(nèi),輸出電壓的波形分割成若干個(gè)脈沖波,每個(gè)脈沖的寬度為T1,每兩個(gè)脈沖間的間隔寬度為T2,那么脈沖的占空比Υ=T1/(T1+T2)。
這時(shí),電壓的平均值和占空比成正比,所以在調(diào)節(jié)頻率時(shí),不改變直流電壓的幅值,而是改變輸出電壓脈沖的占空比,也同樣可以實(shí)現(xiàn)變頻也變壓的效果。當(dāng)電壓周期增大(頻率降低),電壓脈沖的幅值不變,而占空比在減小,故平均電壓降低。
此法的特點(diǎn)是,變頻器在改變輸出頻率的同時(shí),也改變輸出電壓的脈沖占空比(幅值不變)故稱為脈寬調(diào)制,常用PWM(Pulse width modulation)表示。
PWM只須控制逆變電路便可實(shí)現(xiàn),與PAM相比,控制電路簡化了許多。