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變頻器在過載保護中的保護對象是什么?

2020-07-28

變頻器根據頻率的變換方式主要分為兩類:交流/直流/交流和交流/交流變頻器。 這里我們以人們廣泛應用的通用型《交流/直流/交流》為例來淺說一下它的結構與工作原理。 從上圖可以清楚知道,交流/直流/交流變頻器又稱為間接式變頻器,它指工作時,首先將50Hz的工頻交流電通過整流模塊單元轉換成脈動的直流電,再經過中間電路電路中的電容器,進行濾波變成比較平滑的直流電源,為IGBT逆變模塊提供電源能量。這些IGBT模塊的導通和截止的頻率受控于IC主控板芯片系統,而此時逆變模塊電路再將高壓直流電源轉換成頻率可調和電壓可變的交流電,然后提供給交流負載的三相異步電動機,進行逆變控制。


由于內部采用的主要元器件為半導體器件,而且這些元器件在使用過程中不可避免的出現許多人為和其他因素,容易造成變頻器的損壞,二次造成三相電動機的損壞,所以工程師們針對這種情況,在電子電路中設計了容易產生故障的信號檢測取樣電路,來實時監控變頻器的運行狀態,一旦出現故障,其檢測取樣系統將會馬上反饋給IC主控制板,它會馬上發出相應的工作指令,將停止運轉,并且將故障現象及故障位置顯示在LED顯示屏上,人們根據故障代碼進行檢查維修,排除故障后重新起動變頻器運行。 在通用變頻器內部控制中 ,停車及制動方式是可以受控于變頻器,而且一般變頻器都是具有多種停機方式及制動方式設定或選擇,例如減速停機、自由停機、減速停機+制動等,這樣被免減少變頻器對電動機和機械部件的沖擊,從而使整個系統更加安全可靠運行。


其實,變頻器內部設置了許多保護電路,但是由于使用者沒有涉及到一些現象,就沒有詳細的去研究它。 變頻器內部的保護,可實現對其變頻器自身及負載電動機的各種異常現象保護功能,其中主要包括過熱(過載)保護和防止失速保護。


①過熱(過載)保護功能: 變頻器的過熱(過載)保護即過電流保護或過熱保護,在所有的變頻器中都配置了電子熱保護功能或采用熱繼電器進行保護。過熱(過載)保護功能是通過監測負載電動機及變頻器本身溫度,當變頻器所控制的負載慣性過大或因為負載過大引起電動機堵轉時,其輸出電流超過額定值或交流電動機過熱時,保護電路動作,使電動機停止運轉,防止變頻器及負載電動機的損壞。


②防止失速度保護: 失速是指變頻器給定電動機的加速度時間過短,電動機加速度變化遠遠跟不上變頻器的輸出頻率變化時,變頻器將因為電流過大而跳閘,運轉停止。為了防止上述失速現象使電動機正常運行,變頻器內部設置有防止失速保護電路,該電路可以檢測它的輸出電流的大小,進行比較運算來進行頻率的自動調整控制。當加速電流過大時適當放慢加速度頻率,減速電流過大時也適當放慢減速頻率,以防止出現失速情況。


現在的矢量變頻器還可以調整電動機的轉矩,這樣它通過變頻器內部的設置,能夠保護電動機及機械設備不至于損壞,從而保證了變頻器所驅動的機械設備正常運行的連續性和產品的可靠性。


通用變頻器


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