1 引言
目前,變頻器技術(shù)廣泛地運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)控制中,,極大地提高了生產(chǎn)的綜合效率;同時(shí)對(duì)其穩(wěn)定性提出了更高的要求。在變頻器的使用中經(jīng)常受到瞬時(shí)電壓波動(dòng)的影響,特別是在連續(xù)生產(chǎn)工藝中遇到這種情況時(shí),,將會(huì)造成大面積的停車事故,造成較大的生產(chǎn)損失,。本文就針對(duì)電壓波動(dòng)對(duì)變頻器的影響,,以siemen公司的6se70系列的變頻器為例,充分使用變頻器的功能,,對(duì)變頻器應(yīng)用中如何解決瞬時(shí)電壓波動(dòng)問(wèn)題提出了詳細(xì)的解決方案和相關(guān)的重要參數(shù)設(shè)置,。
2 電壓瞬時(shí)波動(dòng)引起變頻器停機(jī)的原因
電壓瞬時(shí)波動(dòng)產(chǎn)生的原因大致分為兩種:
(1)雷擊電網(wǎng)引起的電壓瞬時(shí)波動(dòng)
雷雨季節(jié)時(shí),,如果高壓電網(wǎng)受到雷擊,,高壓側(cè)避雷器動(dòng)作,大量的雷擊電流引向大地,,引起電壓瞬時(shí)下降,,電壓下降波形圖如圖1所示。
?。?)電網(wǎng)設(shè)備發(fā)生事故引起的電壓瞬時(shí)波動(dòng)
如電網(wǎng)關(guān)系如圖2所示,。當(dāng)bc線發(fā)生故障(如相間短路故障)時(shí),變電站b和變電站c的保護(hù)裝置保護(hù)性動(dòng)作,,用戶站d的電壓出現(xiàn)瞬間波動(dòng),,電壓會(huì)在短時(shí)間瞬時(shí)下降。
以上兩種情況出現(xiàn)的電壓瞬時(shí)下降,會(huì)引起變頻器的直流母線電壓下降,,變頻器出現(xiàn)直流母線欠壓(f008)故障使系統(tǒng)跳閘;如果瞬間電壓下降達(dá)到了變頻器控制回路繼電器的斷開(kāi)電壓時(shí),,控制回路繼電器斷開(kāi),變頻器也會(huì)出現(xiàn)故障停車,。
3 柔性響應(yīng)功能的原理
對(duì)于電壓波動(dòng)對(duì)變頻器控制系統(tǒng)的影響,,目前普遍都使用大型ups電源系統(tǒng)來(lái)解決。但如果只針對(duì)瞬間的電壓下降而引起的直流母線下降問(wèn)題,,可以充分利用變頻器的柔性響應(yīng)功能即可實(shí)現(xiàn),。在電源出現(xiàn)瞬時(shí)電壓下降的情況下,變頻器按當(dāng)時(shí)的電源電壓降低輸出電壓,,可以繼續(xù)運(yùn)行直到直流母線電壓低于50%的額定值,。當(dāng)柔性響應(yīng)功能激活時(shí),控制深度被限制在異步電機(jī)空間矢量調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)(最大輸出電壓減?。?。同時(shí),通過(guò)控制深度的限制,,在電源不掉電的情況下,,變頻器可以按照設(shè)定的柔性響應(yīng)最小輸出電壓(vflrmin)的高值持續(xù)運(yùn)行。如圖3所示[1],,當(dāng)電源電壓瞬間從額定運(yùn)轉(zhuǎn)電壓(v drated)下降到柔性響應(yīng)啟動(dòng)閥值(vdflron),,柔性響應(yīng)啟動(dòng)。當(dāng)電源恢復(fù)時(shí),,電源電壓值達(dá)到柔性響應(yīng)關(guān)閉閥值(vdflr off)時(shí),,柔性響應(yīng)關(guān)閉??梢杂行У念A(yù)防電源瞬時(shí)電壓下降引起的變頻器直流母線欠壓故障,。柔性響應(yīng)開(kāi)關(guān)門(mén)坎值,一般在65%~115%,,關(guān)閉門(mén)坎值位于超過(guò)開(kāi)/關(guān)門(mén)坎值的5%處,。flr調(diào)節(jié)器只在v/f開(kāi)環(huán)/閉環(huán)控制模式和釋放柔性響應(yīng)用v/f=常數(shù)時(shí)被釋放。調(diào)節(jié)器保證v/f比值為常數(shù),。在電壓瞬間下降時(shí)變頻器輸出頻率以及電機(jī)轉(zhuǎn)速降低,。
4 變頻器控制系統(tǒng)改造方案
當(dāng)電源電壓瞬時(shí)下降時(shí),變頻器的電子板電源(dc24v電源)也會(huì)受到影響,,應(yīng)該使用單獨(dú)的穩(wěn)壓電源,,最好使用不間斷電源(ups)。同時(shí),,也要考慮到瞬間電壓下降達(dá)到了變頻器控制回路繼電器的斷開(kāi)電壓時(shí),,控制回路繼電器斷開(kāi),,變頻器也會(huì)出現(xiàn)故障停車的情況。為此,,變頻器控制系統(tǒng)的改造圖如圖4所示:不間斷電源(upspower)向變頻器的電子板提供dc24v的電源,,當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生電壓瞬時(shí)下降的情況,變頻器的電子板正常工作;同時(shí),,ups電源向變頻器的控制回路(啟動(dòng)/停止)提供ac220v的控制電源,,當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生電壓瞬時(shí)下降的情況時(shí),控制回路的繼電器保持在吸合狀態(tài),,異常停車事故不會(huì)發(fā)生。
5 參數(shù)設(shè)置
柔性響應(yīng)應(yīng)用的參數(shù)設(shè)置如附表所示:
其他參數(shù)的設(shè)置,,根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置,。同時(shí),可以通過(guò),,r345查看最大控制深度,,r346查看當(dāng)時(shí)允許的最大輸出電壓。
6 結(jié)束語(yǔ)
我公司06年雷雨前對(duì)全廠的變頻器全部改造為柔性響應(yīng)的控制方式,。06年8月20日雷擊電網(wǎng)引起電網(wǎng)波動(dòng),,與我公司同在一個(gè)220kv變電站的其他用戶的變頻器全部出現(xiàn)直流母線欠壓跳閘故障,造成較大的經(jīng)濟(jì)損失;我公司的變頻器因?yàn)楦脑斐扇嵝皂憫?yīng)控制,,所以沒(méi)有出現(xiàn)任何故障,。