富士電機—變頻器的自身保護功能有哪些

經過多年的發展，變頻器（VFD）已經開始從純工業產品向民用領域過渡。VFD的使用可以說是下鄉了，(恒壓供水)滲透到了千家萬戶(變頻空調)。但使用一段時間后，你會發現VFD的故障率遠高于一般家用電器，也高于一般工業電器(PLC、電機)，很多故障還伴有冒煙、爆炸等現象。有時高壓系統會跳閘。而且一旦冒煙爆炸，VFD基本就報廢了，就算修，費用也很高。
現在已經進入市場經濟，大部分工程都是工程公司通過設計院和招投標來實施的。通常，明確要求VFD的指標具有各種保護功能。所以當VFD損壞時，用戶無法理解，甚至有人會質疑VFD是不是假的。其實VFD發展到今天，它的保護已經非常成熟可靠了。但是這些保護都是建立在逆變器本身沒有故障的前提下。一旦逆變器短路，或者元器件失效，就會出大問題。似乎沒有人去思考誰能保護逆變器本身。在國內，通常的做法是在VFD的入口處加一個空氣開關。有什么效果？實踐證明，實際效果一般。當VFD內部發生短路時，VFD會被燒毀(在空氣中打開比較敏感)。連沒開好的低壓主進線開關都和上級高壓開關一起跳出來。

它是VFD的功率(高壓大電流)和電子(低壓小電流)器件的集成。里面有很多功率器件(整流橋；電解電容器；IGBT)也有大量的電子設備(控制面板顯示器)。一旦出現內部短路(原因詳見下文)，如果進線處沒有快速熔斷保護，必然導致整流橋開路或短路。好在逆變器沒有電流輸入，故障不會繼續擴大；一旦整流橋短路擊穿，勢必造成更大的短路電流。VFD會燒毀甚至跳閘，造成不可估量的損失。

為什么會造成這么大的事故，還得從變頻驅動說起。通用逆變器工作時，通過整流橋將交流電轉換成直流電，通過DC電容穩壓，***后通過IGBT逆變器斬波轉換成變頻變壓的交流電，驅動電機旋轉。

如果VFD溫度；VFD灰塵太多(控制面板不防塵)；由于器件老化，逆變橋統一臂的兩個逆變器在連續交替運行過程中出現異常，導致在交替導通過程中，一個器件已經導通，而另一個器件還沒來得及關斷。同一橋臂上下功率器件的“直通”使得DC電壓的正負兩極處于短路狀態。有時，甚至DC總線在逆變器內部的直接短路也是由于逆變器中灰塵過多和一些水汽造成的。這種短路是非?？膳碌?。正常情況下，一旦VFD檢測到故障，會立即切斷輸出。但是如果進線側沒有接觸器，就永遠不可能切斷輸入。這個大家都知道，但是大概沒想過會有多大。一旦形成短路，如果不考慮進線電纜的截面積，短路電流是無窮大。在正常情況下，VFD的入口側會打開以進行保護?？諝忾_關通常配有熱磁跳閘裝置。對于保護VFD，熱脫扣基本沒用(VFD本身有過流過載保護，靈敏度遠高于開路。比如電機額定電流為12.2A，VFD可以設置為12.2，但是沒有品牌可以設置為12.2)。磁力脫扣用于短路保護。正常開磁脫扣器的整定值是開磁脫扣器額定電流的10倍。斷開的固有機械時間為500-1000ms(即檢測到跳閘后由執行器斷開斷開觸點的時間)。比如75KW的電機，一般情況下，人們會選擇200 kW的開式電機。一旦逆變器DC短路，短路電流肯定遠大于2000。1秒后，開路電機跳閘，400v*2000a*1s=800kw。很多人可能沒見過800KW的電機，家家都有電表交每月電費，一次電1kw。一般兩個人的家庭都會存一點?？梢韵胂?，一年消耗這么大的能量(做飯和制冷等。)瞬間流入VFD，不爆炸才怪。同時也可能造成電網欠壓引起上級開關動作。

主動措施:保證電氣間恒溫、恒濕、無塵(簡單來說就是像家居環境，準確來說應該達到國內發達城市處級以上實權公務人員的辦公環境)；定期清潔VFD內部的灰塵，必要時進行拆卸、清潔和重新組裝。定時擰緊電源控制電纜(一定要指定負責慢的同志)。除非有帶防褪色墊的螺絲，不然時間一長就不會變緊了。電源線虛接導致VFD損壞的例子不少。大約每八年更換一次DC電解電容器。安裝進線接觸器(由逆變繼電器控制)時，故障發生后應立即切斷電流輸入，以免事故擴大。

被動措施:在進線處安裝適當容量的快速熔斷器(帶二極管標志的保險)。一般情況下，VFD廠家會給出快熔VFD配置的具體型號。

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