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电压波动对设备的影响

2019/3/17 14:57:34

在供电系统在运行中，存有大量冲击性负荷与间歇性负荷，加之供电系统各种短路故障的发生都很容易造成电网电压出现短时、快速地变化，这种电压波动对采用矢量闭环控制的变频器影响很大，甚至导致其跳停，影响生产。结合实际，首先对电压波动对变频电源的影响进行阐述，然后提出变频电源过电压与变频电源欠压各自解决措施。
1电压波动对变频电源的影响
电压波动是指电压均方根值的一系列变动或连续的改变。主要有带冲击负载的电动机启动与运行、反复短时工作负载、大型电动机启动、供电系统短路以及供电线路遭遇雷击电等原因引起。
1.1过电压对变频电源的影响
通用变频电源的基本组成电路是整流电路和逆变电路两部分，整流电路是将工频交流电整流成直流电。逆变电路再将直流电逆变成频率和电压可调的交流电。变频调速装置一般是均采用交一直一交电压模式。变频电源过电压一般是指中间直流回路过电压，其危害主要有以下三点：一是电网电压升高会增加电机铁芯磁通，很容易造成磁路饱和，加大励磁电流，导致电机温升过大，损伤电机;二是电网电压升高会使中间直流回路电压升高后，变频器输出电压的脉冲幅度过大，对电机绝缘寿命有很大的影响;三是对中间直流回路滤波电容器寿命影响很大，甚至会引起电容器爆裂。
1.2欠电压对变频电源的影响
变频电源具有IGBT等功率性的器件，这些功率性器件通常有一定的过载能力，当电网欠电压幅度较小，持续时间较短时，对功率器件正常运行影响不大，当电网电压降幅过大，持续时间长时，变频电源的开关电源无法起振，控制电源的输出停止或输出功率下降。很容易造成变频器控制系统发生紊乱，功率器件不能进行关断，给变频电源造成损害。
2解决变频器抗电压波动能力的措施
2.1过电压故障解决措施
解决电网过电压对变频器的影响，主要思路是对变频器中间直流回路多余能量进行有效及时处理，同时要预防或者降低多余能量馈送到变频电源的中间直流回路，让电网产生的过电压处于一定的允许值内。
1)装设浪涌吸收装置或者串联电抗器作为吸收装置
电网的冲击过电压、雷电导致过电压以及补偿电容在合闸或断开时是造成变频电源输入端过电压的主要原因。对于此类隐患，可以在变频电源装设浪涌吸收装置或者串联电抗器预防。浪涌吸收装置就是在连接逆变器和电动机的U、V、W相的各动力线间、以及这些动力线和地之间，分别连接半导体浪涌吸收元件。这些半导体浪涌吸收元件在两端子间达到规定的电压以上就流过电流并箝位电压的特性。串联电抗器能够降低电容器组的涌流倍数和涌流频率，提高短路阻抗，减小短路容量，降低短路电流，减小操作电容器组引起的过电压幅值，避免电网过电压保护等作用，是抑制过电压有效方法。

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