WIASTY

Średnie i niskie napędy zmiennej częstotliwości ogólnego użytku (inwertery częstotliwości VFD) są zazwyczaj inwerterami typu napięcia, które używają trybu pracy AC-DC-AC.z powodu bardzo dużej pojemności kondensatora filtra na stronie prądu stałego, odpowiada zwarciu prądu w momencie ładowania, powodując bardzo duży prąd napędowy.Jeżeli pomiędzy mostem prostownika a kondensatorem elektrolitycznym nie dodano rezystora ładowania, jest to równoznaczne z bezpośrednim zwarciem zasilania 380V na ziemię, a natychmiastowy nieskończony prąd przez mostek prostownika spowoduje wybuch mostu prostownika.Po dodaniu rezystora ładowania do ograniczania prądu, jeśli równolegle nie podłączono żadnego relé lub innych komponentów, zużycie energii rezystora ładowania będzie bardzo duże.

Na przykład w przypadku VFD o mocy 22 kW na terminalu PN (bus prądu stałego) występuje co najmniej 45 A prądu.Jeśli wystąpi problem z częścią "połączenia obwodu sterowania" (np. problemy jakościowe z przekaźnikami lub tirystorami, itp.), rezystor ładowania ulegnie uszkodzeniu z powodu nadmiernego ogrzewania po tym, jak VFD będzie działał przez pewien czas.rezystor ładowania jest podłączony szeregowo w obwodzie ładowania w celu ograniczenia prądu podczas zasilania w celu ochrony komponentów w obwodzie wejściowym, takich jak prostownikW niektórych książkach nazywany jest również rezystorem buforowym lub rezystorem startowym.

Po zakończeniu ładowania obwód sterujący skraca rezystor poprzez kontakty relé lub tirystora, aby zakończyć proces podkładania falownika częstotliwości VFD.Jeżeli moc wejściowa prądu przemiennego VFD jest często włączana i wyłączana, lub jeśli kontakty kontaktora obejściowego są słabo podłączone lub opór przewodzenia tirystoru wzrasta,wielokrotne ładowanie lub zbyt długi czas ładowania spowoduje wypalenie rezystora ładowaniaW związku z tym przed wymianą rezystora ładowania należy ustalić przyczynę, zanim urządzenie VFD będzie mogło ponownie zostać użyte.

Jednak w niektórych falownikach częstotliwości VFD procesor wykonuje wykrywanie napięcia i redukcję częstotliwości podczas uruchamiania.i kontaktor nie włącza się, duży prąd podczas uruchamiania spowoduje znaczący spadek napięcia w rezystorze ładowania.Nagły spadek napięcia prądu stałego w obwodzie głównym jest wykrywany przez obwód wykrywający napięcie, a procesor wyda polecenie redukcji częstotliwości.a procesor natychmiast zatrzyma maszynę dla ochronyW tym przypadku rezystor nie ma czasu na wypalenie się, zanim VFD się zatrzyma i ochroni.

01Jak wybrać wartość oporu rezystora ładowania?

Po skorygowaniu napięcia 380 V prądu przemiennego, kondensator elektrolityczny jest ładowany przez rezystor ładowania.zasilacz pomocniczy zaczyna dostarczać zasilanie do deski sterującejW momencie uruchomienia, im mniejsza wartość oporu oporu ładowania, tym większa jest jego wartość.im większy prąd przepływający przez most prostowniczy,Początkujący technicy naprawy falowników częstotliwości VFD często dzwonią, aby zapytać, czy zastąpienie rezystora ładowania mniejszym może spowodować wybuch mostka prostownika natychmiast po uruchomieniu.Odpowiedź brzmi nie..

W rzeczywistości, podczas uruchamiania, wysadzony most prostownika zazwyczaj nie jest spowodowany zbyt małym rezystorem ładowania R, ale raczej zbyt dużym R. Kiedy VFD uruchamia się,przepływy prądu przez rezystor ładowania do ładowania kondensatoraGdy napięcie jest wystarczające do uruchomienia zasilania pomocniczego (np. 200 V), procesor wysyła sygnał do zamknięcia przekaźnika lub uruchomienia tirystoru.Jeżeli napięcie w punkcie b przekaźnika jest niskie (ale wyższe niż 200 V), podczas gdy napięcie w punkcie a, bezpośrednio skorygowane z 380V AC (około 540V DC), istnieje znacząca różnica napięcia między punktami a i b. W chwili uruchomienia i przewodzenia,Prąd jest niezwykle wysoki, podobny do zastosowania kilkuset woltów w bardzo małym rezystorze.Ten wzrost prądu znacznie przekracza pojemność mostka, powodując jego awarię.

W przypadku wyższej mocy falowników częstotliwości VFD rezystor ładowania jest mniejszy.Ponieważ stała czasu RC określa czas ładowaniaZ reguły rezystor ładowania należy wybrać w taki sposób, aby jego maksymalna wartość nie przekraczała 300Ω, a jego minimalna wartość wynosiła co najmniej 10Ω.Większe rezystory są używane do nisko mocy VFD, podczas gdy mniejsze rezystory są stosowane do jednostek o dużej mocy.

02. Wybór pojemności kondensatora magazynowania energii

Ogólna zasada wyboru kondensatora wynosi ≥ 60μF/A. Na przykład, 15kW falownik częstotliwości VFD o napięciu nominalnym 30A wymaga pojemności ≥ 60μF/A × 30A, co wynosi co najmniej 1800μF.Dlatego, zazwyczaj wybierane są cztery kondensatory 2200μF (dwa równolegle i dwa w serii) lub dwa kondensatory 4700μF (w serii).jakość może znacznie różnić się w zależności od producenta.

Niektórzy technicy wymieniają tylko uszkodzony moduł falownika podczas naprawy falownika częstotliwości VFD, tylko po to, aby szybko odkryć, że moduł ponownie ulega awarii.Może to być wina niskiej jakości modułu lub trudnych warunków pracy., ale główną przyczyną jest często to, że nie potrafią zidentyfikować, dlaczego moduł zawiódł w pierwszej kolejności, pozostawiając podstawowe problemy nierozwiązane.

Czynniki wewnętrzne prowadzące do uszkodzenia modułu falownika obejmują degradację kondensatora, takie jak zmniejszona pojemność lub całkowita awaria,które mogą być tak samo ważne jak czynniki zewnętrzne, takie jak długotrwałe przeciążenieNie należy lekceważyć konsekwencji problemów z kondensatorem. Niewielkie zmniejszenie pojemności może przejawiać się jako słaba obsługa obciążenia,wywołujące pod napięciem autobusów prądu stałego pod ciężkim obciążeniemPoważna awaria kondensatora może śmiertelnie uszkodzić moduł falownika, zanim obwód wykrywający napięcie może zareagować.

Kiedy kondensatory ulegają degradacji (np. zmniejszona pojemność), falownik częstotliwości VFD może wydawać się normalny w przypadku lekkiego obciążenia, ale ulega awarii w przypadku pełnego obciążenia.Autobus prądu stałego traci możliwości magazynowania i filtrowania energiiPodczas uruchamiania silnika, zwiększone pobranie prądu nasila te pulsacje.To wyjaśnia, dlaczego wybór zbyt małego rezystora ładowania szkodzi kondensatorom wysokiego napięcia, podczas gdy nadmiernie duży rezystor ryzykuje wybuchem mostka prostownika.jeżeli siła elektromotywna tylna silnika (EMF) lub częstotliwość nośnika wyjściowego VFD jest zgodna z pulsującą częstotliwością prądu stałegoW połączeniu z pasożytniczą indukcją i pojemnością w obwodzie, rezonancja ta generuje niebezpieczne prze napięcia.Chociaż IGBT i diody mocujące napięcie w module falownika mają nominały napięcia z marginesami bezpieczeństwaNawet zaawansowane obwody ochronne mogą nie reagować wystarczająco szybko na takie szybkie przemiany napięcia.

Problemy z kondensatorami są często podstępne, przedstawiając się jako "miękkie usterki", które są łatwo pomijane.Kondensatory poddane przez lata trudnym warunkom mogą rozwijać korozowane końce z powodu wysokiej częstotliwości ładowania i rozładowaniaPodczas gdy pomiary pojemności mogą wydawać się normalne, zwiększony wewnętrzny opór powoduje spadek napięcia podczas pracy, wprowadzając w błąd techników.Uszkodzenie kondensatora może spowodować nad napięcie rezonansowe, które są główną przyczyną awarii modułu.