现在,让我们把场景转换到工业领域,特别是变频器的世界。变频器中的直流母线电压,就如同那根玻璃管内的压力,一旦失控,后果同样不堪设想。 当电源电压突然升高时,变频器的直流母线电压会如何反应?答案很简单,它也会跟着陡然升高。如果这种升高持续不断,变频器就会发出“直流母线电压过高”的故障信号。若电压继续攀升,没有得到及时的控制,主滤波电容或整流管就可能因承受不住高压而被击穿,形成短路,成为系统中的“爆破点”。当然,这是在直流母线电路没有设置泄放通道(如泄放电阻)的情况下才会发生的极端情况。 有人可能会说,家里的电压不会无限制地升高,否则整个电力系统都会崩溃。确实如此,但短时过电压的情况却时有发生。这些短暂的电压波动,虽然看似微不足道,却可能成为压垮变频器的最后一根稻草,引发一系列连锁反应。 除了电源电压的突然升高,泵升电压也是变频器需要面对的一大挑战。当变频器在工作状态下拖动电机运行时,如果降频幅度过快,电机的实际转速可能会超过同步转速,从而进入发电状态。这时,电机产生的能量就会通过IGBT的续流二极管向电容充电,导致直流母线电压不断攀升。如果这种充电过程得不到及时控制,变频器就会因“直流母线过压”而故障停机,并封锁IGBT输出。 此外,变频器故障停机时,从电机反馈的能量也可能涌入直流母线,给电容充电。因为变频器从检测到故障到封锁输出需要一定的时间,而电机磁场的能量也不会瞬间消失,而是会经历一个短暂的过程。这段时间内,如果直流母线电压过高,就可能对变频器的其他部件造成损害。 变频器的开关电源,其电压取自直流母线。因此,当直流母线电压升高时,开关电源的输入电压也会随之升高。如果电压升高到一定程度,开关电源就可能成为能量的泄放点。这时,开关电源板件上的压敏电阻、限流管等部件就可能因承受不住高压而损坏,成为系统中的“薄弱环节”。 无论是来自电源的能量还是来自电机的能量,只要它们使母线电压抬升到一定程度,就可能对变频器造成损害。但如果能量还不足以使电压升高到危险程度,或者能量源很快恢复了正常,那么这部分能量就会被负载消耗掉,系统也会逐渐恢复正常。 总之,变频器的直流母线电压管理至关重要。只有确保电压在安全范围内波动,才能避免不必要的故障和损失。 |
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