Почему легко взорваться, если преобразователь частоты управляет мощным двигателем, увеличивая скорость?

Причина

При использовании частотный преобразователь (VFD) для управления мощным двигателем, особенно в приложениях, требующих быстрой остановки или частой смены направления движения, двигатель продолжает вращаться по инерции во время замедления или остановки. Этот процесс преобразует кинетическую энергию двигателя обратно в электрическую энергию, которая поступает обратно в схему частотного преобразователя и, в конечном счете, в систему электропитания. Если этой регенерированной энергией не управлять должным образом, она может повредить частотный преобразовательчто может привести к катастрофическому выходу из строя силовых компонентов.

Чтобы предотвратить эту ситуацию, обычно предпринимаются следующие меры

Установите тормозной резистор:

Тормозной резистор обеспечивает дополнительную нагрузку во время рекуперации двигателя, рассеивая генерируемую электрическую энергию в виде тепла. Это помогает быстро замедлить двигатель. Тормозные резисторы обычно используются в сочетании с тормозным блоком (или тормозным прерывателем), который управляет подключением и отключением резистора.

Блок обратной связи по энергии (блок рекуперативной обратной связи):

В некоторых случаях для экономии энергии и снижения тепловыделения используется устройство обратной связи по энергии. Это устройство преобразует регенерируемую двигателем энергию в форму, пригодную для использования в электросети, и подает ее обратно в сеть, вместо того чтобы тратить ее в виде тепла. Этот метод особенно полезен в приложениях, требующих частых запусков и остановок или быстрого замедления.

Используйте встроенную функцию торможения преобразователя частоты:

Некоторые преобразователи частоты имеют встроенную функцию торможения, которая управляет рекуперативной энергией без необходимости использования внешних тормозных резисторов. Такие ЧРП имеют встроенную функцию торможения, которая безопасно рассеивает избыточную энергию и предотвращает перенапряжение. Для защиты преобразователя частоты и других компонентов системы необходимо обеспечить безопасное и эффективное замедление двигателя во время быстрых остановок или частых изменений направления вращения с помощью тормозных резисторов или других тормозных устройств.

Преобразователь частоты с большой нагрузкой, не оснащенный тормозным резистором, может быть легко поврежден по следующим причинам

Вопросы возобновляемой энергетики:

Без тормозного резистора или рекуперативной обратной связи избыточная энергия, генерируемая при замедлении, может вызвать перенапряжение, что приведет к потенциальному повреждению.

Отказ защиты от перенапряжения:

Преобразователи частоты обычно оснащены механизмами защиты от перенапряжения, которые отключают источник питания, когда напряжение превышает безопасные пределы. Однако при неправильных настройках защиты или неисправности защитного устройства повышенное напряжение может повредить внутренние компоненты частотный преобразователь.

Несущая способность внутренних конденсаторов и силовых компонентов:

Конденсаторы шины постоянного тока и силовые компоненты (например, IGBT) внутри частотный преобразователь Внутренние компоненты, такие как конденсаторы, имеют ограниченную способность выдерживать скачки напряжения. Превышение их пределов может привести к катастрофическому отказу.

Тепловое повреждение:

Частое переключение силовых компонентов при работе с регенеративной энергией приводит к выделению дополнительного тепла. При недостаточном охлаждении это тепло может привести к тепловому повреждению, сокращению срока службы компонентов или их немедленному выходу из строя.

Текущий всплеск:

Быстрое ускорение или замедление может вызвать скачки тока, что создает огромную нагрузку на электрические компоненты и может привести к их поломке.

Заключение

Чтобы избежать этих проблем, встройте тормозной резистор и тормозной блок в частотный преобразователь система необходима. Тормозной резистор рассеивает энергию рекуперации двигателя в виде тепла, защищая частотный преобразователь от чрезмерного повреждения напряжением. Если конструкция системы не позволяет использовать тормозной резистор, можно рассмотреть возможность применения устройства обратной связи по энергии (рекуперативного устройства обратной связи). Это устройство возвращает рекуперативную энергию в электросеть, повышая эффективность системы и защищая частотный преобразователь. Правильное управление рекуперативной энергией имеет решающее значение для обеспечения безопасности и долговечности преобразователей частоты в мощных двигателях.