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IGBT元件的测量和变频器维护

2013-12-26 16:43
小伊琳
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  通常要求变频器的额定电流:≥(1.05~1.1)IN(1)或I变≥(1.05~1.1)IMAX (2)式中

  I变----变频器的额定电流

  IN----电机的额定电流

  IMAX----电机实际运行中的最大电流

  按容量选择时,则变频器容量:P变≥1.732×KINUN10-3 (KVA)(3)

  式中

  IN----电机额定电流

  UN----电机额定电压

  K----安全系数,一般选取(1.05~1.1)

  例如,选择的电机的额定电压UN=380V,额定电流IN=7.2A。

  根据式(1),变频器额定电流选取:

  I变≥1.1IN=1.1×7.2=7.92(A)

  根据式(3)变频器容量选取:

  P变≥1.732×1.05×7.2×380×10-3=4.98(KVA)

  根据以上计算,变频器可选取功率≥5KVA,额定电流≥8A的变频器。

  变频器常见故障和预防

  1 变频器的故障原因及预防措施

  变频器由主回路、电源回路、IPM驱动及保护回路、冷却风扇等几部分组成。其结构多为单元化或模块化形式。由于使用方法不正确或设置环境不合理,将容易造成变频器误动作及发生故障,或者无法满足预期的运行效果。为防患于未然,事先对故障原因进行认真分析尤为重要。

  1.1 主回路常见故障分析

  主回路主要由三相或单相整流桥、平滑电容器、滤波电容器、IPM逆变桥、限流电阻、接触器等元件组成。其中许多常见故障是由电解电容引起。电解电容的寿命主要由加在其两端的直流电压和内部温度所决定,在回路设计时已经选定了电容器的型号,所以内部的温度对电解电容器的寿命起决定作用。电解电容器会直接影响到变频器的使用寿命,一般温度每上升10 ℃,寿命减半。因此一方面在安装时要考虑适当的环境温度,另一方面可以采取措施减少脉动电流。采用改善功率因数的交流或直流电抗器可以减少脉动电流,从而延长电解电容器的寿命。

  在电容器维护时,通常以比较容易测量的静电容量来判断电解电容器的劣化情况,当静电容量低于额定值的80%,绝缘阻抗在5 MΩ以下时,应考虑更换电解电容器。

  1.2 主回路典型故障分析

  故障现象:变频器在加速、减速或正常运行时出现过电流跳闸。

  首先应区分是由于负载原因,还是变频器的原因引起的。如果是变频器的故障,可通过历史记录查询在跳闸时的电流,超过了变频器的额定电流或电子热继电器的设定值,而三相电压和电流是平衡的,则应考虑是否有过载或突变,如电机堵转等。在负载惯性较大时,可适当延长加速时间,此过程对变频器本身并无损坏。若跳闸时的电流,在变频器的额定电流或在电子热继电器的设定范围内,可判断是IPM模块或相关部分发生故障。首先可以通过测量变频器的主回路输出端子U、V、W,分别与直流侧的P、N端子之间的正反向电阻,来判断IPM模块是否损坏。如模块未损坏,则是驱动电路出了故障。如果减速时IPM模块过流或变频器对地短路跳闸,一般是逆变器的上半桥的模块或其驱动电路故障;而加速时IPM模块过流,则是下半桥的模块或其驱动电路部分故障,发生这些故障的原因,多是由于外部灰尘进入变频器内部或环境潮湿引起。

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