Warum kann es leicht zu einer Explosion kommen, wenn der Frequenzumrichter einen Hochleistungsmotor durch Erhöhen der Drehzahl steuert?

Grund

Bei Verwendung eines Frequenzumrichter (VFD) Zur Steuerung eines Hochleistungsmotors, insbesondere bei Anwendungen, die ein schnelles Anhalten oder häufige Richtungswechsel erfordern, dreht sich der Motor aufgrund seiner Trägheit während des Abbremsens oder Anhaltens weiter. Bei diesem Vorgang wird die kinetische Energie des Motors wieder in elektrische Energie umgewandelt, die in den Schaltkreis des Frequenzumrichters und schließlich in das Stromversorgungssystem zurückfließt. Wird diese rückgespeiste Energie nicht ordnungsgemäß verwaltet, kann sie folgende Schäden verursachen den FrequenzumrichterDies kann zu einem katastrophalen Ausfall der Stromversorgungskomponenten führen.

Um diese Situation zu verhindern, werden in der Regel folgende Maßnahmen ergriffen

Bremswiderstand einbauen:

Ein Bremswiderstand stellt eine zusätzliche Last während des regenerativen Zustands des Motors dar und führt die erzeugte elektrische Energie als Wärme ab. Dies hilft bei der schnellen Abbremsung des Motors. Bremswiderstände werden in der Regel in Verbindung mit einer Bremseinheit (oder einem Bremschopper) verwendet, die das Ein- und Ausschalten des Widerstands steuert.

Energierückspeiseeinheit (Rückspeiseeinheit):

In einigen Anwendungen wird eine Energierückspeiseeinheit eingesetzt, um Energie zu sparen und die Wärmeentwicklung zu verringern. Dieses Gerät wandelt die rückgespeiste Energie des Motors in eine für das Stromnetz geeignete Form um und speist sie wieder in das Netz ein, anstatt sie als Wärme zu verschwenden. Diese Methode ist besonders nützlich bei Anwendungen, die häufiges Anfahren und Anhalten oder schnelles Abbremsen erfordern.

Verwenden Sie die eingebaute Bremsfunktion des Frequenzumrichters:

Einige Frequenzumrichter sind mit integrierten Bremsfunktionen ausgestattet, die regenerative Energie ohne externe Bremswiderstände verwalten. Diese Frequenzumrichter verfügen über eine eingebaute Bremsfunktion, die überschüssige Energie sicher ableitet und Überspannungen verhindert. Zum Schutz des Frequenzumrichters und anderer Systemkomponenten ist es wichtig, eine sichere und wirksame Abbremsung des Motors bei schnellen Stopps oder häufigen Richtungswechseln durch den Einsatz von Bremswiderständen oder anderen Bremsvorrichtungen zu gewährleisten.

Ein Frequenzumrichter mit einer schweren Last, der nicht mit einem Bremswiderstand ausgestattet ist, kann aus folgenden Gründen leicht beschädigt werden

Fragen der erneuerbaren Energien:

Ohne Bremswiderstand oder Rückspeisung kann die überschüssige Energie, die beim Abbremsen erzeugt wird, eine Überspannung verursachen, die zu Schäden führen kann.

Ausfall des Überspannungsschutzes:

Frequenzumrichter sind in der Regel mit Überspannungsschutzmechanismen ausgestattet, die die Stromzufuhr unterbrechen, wenn die Spannung sichere Grenzen überschreitet. Wenn jedoch die Schutzeinstellungen nicht korrekt sind oder die Schutzvorrichtung nicht richtig funktioniert, kann eine zu hohe Spannung die internen Komponenten des den Frequenzumrichter.

Die Tragfähigkeit der internen Kondensatoren und Leistungsbauteile:

Die DC-Bus-Kondensatoren und Leistungskomponenten (wie IGBT) innerhalb den Frequenzumrichter Interne Komponenten wie Kondensatoren haben eine begrenzte Kapazität, um Überspannungen zu bewältigen. Ein Überschreiten ihrer Grenzen kann zu einem katastrophalen Ausfall führen.

Hitzeschäden:

Das häufige Schalten von Leistungsbauteilen durch den Umgang mit regenerativer Energie erzeugt zusätzliche Wärme. Bei unzureichender Kühlung kann diese Wärme zu thermischen Schäden führen, die die Lebensdauer der Komponenten verkürzen oder einen sofortigen Ausfall verursachen.

Stromstoß:

Rasches Beschleunigen oder Abbremsen kann zu Stromstößen führen, die die elektrischen Komponenten stark belasten und zu einem Ausfall führen können.

Schlussfolgerung

Um diese Probleme zu vermeiden, werden ein Bremswiderstand und eine Bremseinheit in die den Frequenzumrichter System ist unerlässlich. Ein Bremswiderstand leitet die generatorische Energie des Motors als Wärme ab und schützt den Frequenzumrichter vor übermäßigen Spannungsschäden zu schützen. Wenn die Systemauslegung die Verwendung eines Bremswiderstands nicht zulässt, kann eine Energierückspeiseeinheit (Rückspeiseeinheit) in Betracht gezogen werden. Dieses Gerät speist rückgespeiste Energie in das Stromnetz ein, verbessert die Effizienz des Systems und schützt den Frequenzumrichter. Der richtige Umgang mit regenerativer Energie ist entscheidend für die Sicherheit und Langlebigkeit von Frequenzumrichtern in Hochleistungsmotoranwendungen.