在自然环境下,电源网中的变频器过电压问题是非常常见的现象。这种情况发生时,变频器直流母线上的直流电压会超过其额定值,这通常是由于各种原因导致的,比如电源过高或再生制动等。
正常工作状态下,变频器的直流部电压是通过三相全波整流后的平均值。如果以380V为基准计算,那么这意味着平均直流电压Ud=1.35U线=513V。然而,当直流母线上的储能电容被充满并且达到700V(具体数值可能因机型而异)时,变频器就会触发过电保护功能,从而停止运行。这一过程对设备造成了损害,因此必须采取措施来消除这些不必要的超出范围的情况。
再生制动是一种常见的问题,它发生在大功率负载减速或者受外力影响时。当大功率负载突然减速或者受到外力作用时,其转子转速可能会超过同步转速,此时产生的是阻碍旋转方向的制动转矩,使得实际上处于发电状态,即“再生”能量成为有用的形式。在逆变部分重新将这个能量回馈到系统中,并将其存储在直流储能容中,使得直接母线上的直流电压上升至过高水平。
为了防止这样的情况发生,我们需要采取以下措施:
对于移相变压器分断产生的过电压,可以采用阻容吸收网络和氧化锌避雷组合来构建有效的吸收回路。
对于带负载合闸产生的一系列问题,可以选择周期性能好的开关,同时采用良好的阻容吸收回路或有源抑制技术方案。
在处理整流元件换向引起的问题时,要确保整流元件具有足够反向耐穿击穿能力,并且设计良好的吸收和续 流回路,以防止整体系统遭受破坏。
由于绝大多数过电压问题都是由变压器分闸合闸引起的,所以应该从根本解决这一点入手,比如通过增加励磁感应、对地接地等方式来降低此类事件发生概率。