تجزیه و تحلیل خطای اضافه ولتاژ مبدل فرکانس

در حین کار درایو vfd، به دلیل شرایط کاری متفاوت، ممکن است ولتاژ نوسانات زیادی داشته باشد. هنگامی که اضافه ولتاژ مدار DC میانی رخ می دهد، تأثیر زیادی بر عملکرد عادی درایو vfd خواهد داشت و حتی به تجهیزات آسیب می رساند. ، ایجاد تلفات، پدیده اضافه ولتاژ تولید شده توسط درایو vfd معمولاً به این نوع اضافه ولتاژ اشاره دارد. اول اینکه اضافه ولتاژ مبدل فرکانس تاثیر زیادی بر مدار مغناطیسی موتور خواهد داشت. هنگامی که مبدل فرکانس اضافه ولتاژ باشد، مدار مغناطیسی موتور در حالت اشباع قرار می گیرد و در نتیجه شار مغناطیسی هسته موتور افزایش می یابد. تحت این شرایط، تحریک هم جریان و هم دمای موتور به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. دومین، اضافه ولتاژ درایو vfd بر عملکرد عایق موتور تأثیر می گذارد. هنگامی که اضافه ولتاژ اینورتر vfd رخ می دهد، ولتاژ خروجی اینورتر vfd را نمی توان حفظ کرد و معمولاً نوسان زیادی وجود خواهد داشت. در این زمان، تغییر مکرر ولتاژ پالس لایه عایق موتور به طور جدی آسیب می بیند که بر عمر عایق لایه عایق تأثیر می گذارد. سوم، اضافه ولتاژ مبدل فرکانس نیز عمر مفید خازن فیلتر را کاهش می دهد و اضافه ولتاژ مدار DC میانی نیز ممکن است باعث ترکیدن خازن در زمانی که اضافه ولتاژ جدی است، شود. با توجه به این، اکثر تغییر مکرر ولتاژ پالس لایه عایق موتور به طور جدی آسیب دیده است که بر عمر عایق لایه عایق تأثیر می گذارد. سوم، اضافه ولتاژ مبدل فرکانس نیز طول عمر خازن فیلتر را کاهش می دهد و اضافه ولتاژ مدار DC میانی نیز ممکن است باعث ترکیدن خازن در زمانی که اضافه ولتاژ جدی است، شود. با توجه به این، اکثر تغییر مکرر ولتاژ پالس لایه عایق موتور به طور جدی آسیب دیده است که بر عمر عایق لایه عایق تأثیر می گذارد. سوم، اضافه ولتاژ مبدل فرکانس نیز طول عمر خازن فیلتر را کاهش می دهد و اضافه ولتاژ مدار DC میانی نیز ممکن است باعث ترکیدن خازن در زمانی که اضافه ولتاژ جدی است، شود. با توجه به این، اکثرسازندگان اینورتر vfd مقدار اضافه ولتاژ مدار DC میانی را برای اطمینان از استفاده ایمن محدود می کنند. هنگامی که مقدار ولتاژ مبدل فرکانس متغیر از حد بالایی مشخص شده فراتر رود، مبدل فرکانس متغیر اقدامات حفاظت از سفر خودکار را انجام می دهد. اضافه ولتاژ مبدل فرکانس باعث ایجاد خطرات فوق الذکر در هنگام استفاده می شود که تهدیدی بزرگ برای ایمنی تجهیزات و ایمنی شخصی است.

علل اضافه ولتاژ مبدل فرکانس متغیر
1. علت اضافه ولتاژ در سمت ورودی
ولتاژ را می توان در شرایط استفاده معمولی در 380 ولت نگه داشت و نوسان ولتاژ ناشی از بارهای مختلف معمولاً از 40 ولت بیشتر نمی شود. هنگامی که ولتاژ به طور غیرعادی به ولتاژ در خط برق بیش از 440 ولت افزایش می یابد، بالاترین مقدار ولتاژ DC میانی تنها می تواند به 636 ولت برسد، در این صورت
مقدار ولتاژ 636 ولت خیلی بالا نیست، بنابراین می توان دید که غیر منطقی است. برای توضیح این پدیده اضافه ولتاژ با نوسان مقدار ولتاژ در درایو vfd و خط، و نوسان مقدار ولتاژ تنها دلیل این پدیده نیست. تعداد زیادی از این گونه پدیده ها بررسی شده و مشخص شده است که: این پدیده تولید می کند
دلیل ممکن است این باشد که ولتاژ سمت ورودی نمی تواند حفظ شود. این پدیده زمانی رخ می دهد که سمت ورودی تحت تاثیر ولتاژ فوق العاده بالا قرار گیرد، مانند اضافه ولتاژ ایجاد شده در هنگام برخورد صاعقه به سمت ورودی منبع تغذیه. این اضافه ولتاژ ضربه ای دو ویژگی قابل توجه دارد، یکی دامنه زیاد تغییرات ولتاژ، دیگری
سرعت تغییر ولتاژ بالا است.

2. علل اضافه ولتاژ در سمت بار
اضافه ولتاژ در سمت بار عمدتاً به دلیل قرار گرفتن موتور در حالت تولید توان احیا کننده ایجاد می شود. زمانی که سرعت واقعی موتور بالاتر از سرعت سنکرون موتور باشد، موتور می تواند انرژی مکانیکی ذخیره شده در انتهای انتقال بار را به انرژی الکتریکی تبدیل کند که می تواند برای DC متوسط ​​استفاده شود. فرآیند بازخورد با استفاده از دیود در اینورتر فرکانس متغیر تکمیل می شود. انرژی باقیمانده باعث تغییر ولتاژ خازن می شود و پدیده اضافه ولتاژ رخ می دهد.

3. الزامات فرآیند منجر به اضافه ولتاژ می شود
با توجه به نیازهای تکنولوژیکی تجهیزات، فرآیند تکنولوژیکی زمان خاموش شدن بار را محدود می کند. در این حالت نمی توان از خطای اضافه ولتاژ جلوگیری کرد. برخی از کارخانه ها بارها سعی کرده اند پارامترهای فناوری را تنظیم کنند، اما هنوز نمی توانند از این نوع مشکل جلوگیری کنند. در اصل، خطای اضافه ولتاژ ناشی از الزامات فرآیند را می توان به این واقعیت نسبت داد که سیستم نمی تواند انرژی اضافی مصرف کند، که باعث می شود ولتاژ به مقدار حدی برسد و خطای تریپ رخ دهد.

4. تخلیه بار اینورتر
هنگامی که بار تغییر می کند، به دلیل اینکه قدرت تجهیزات به موقع تنظیم نمی شود، سرعت تجهیزات به طور قابل توجهی تغییر می کند. در این زمان موتور تجهیزات به دلیل افزایش غیرعادی سرعت وارد فرآیند تولید برق می شود. این فرآیند باعث می شود که کل انرژی از حلقه فراتر رود. دامنه تحمل منجر به پدیده شکست می شود.

5. موتور بدون توزیع بار
به طور کلی، هنگامی که یک موتور یک بار را هدایت می کند، احتمال اضافه ولتاژ مبدل فرکانس متغیر کم است. هنگامی که چندین موتور به طور همزمان یک بار را هدایت می کنند، مبدل فرکانس متغیر ممکن است دارای خطای اضافه ولتاژ باشد. به دلیل توزیع، هنگامی که دو موتور همزمان بار را هدایت می کنند، یک موتور با سرعت بالا و یک موتور با سرعت پایین وجود خواهد داشت. با توجه به دور بالا و پایین، دو موتور با سرعت بالا و سرعت پایین، محرک اصلی و ژنراتور هستند در این زمان احتمال بروز خطای اضافه ولتاژ مبدل فرکانس متغیر وجود دارد.

6. کاهش ظرفیت ظرفیت
پس از سال ها استفاده، عملکرد خازن مدار DC میانی مبدل فرکانس متغیر ناگزیر کاهش می یابد که منجر به کاهش توانایی مدار DC میانی برای تنظیم ولتاژ می شود. در این زمان لازم است یک بازرسی جامع از وضعیت عملکرد خازن درگیر در عیب انجام شود. به خصوص حفظ ظرفیت خازن.