اخبار

درایو های فرکانس متغیر عمومی متوسط و کم مصرف (اینورترهای فرکانس VFD) به طور کلی اینورترهای نوع ولتاژ هستند که از حالت کار AC-DC-AC استفاده می کنند.به دلیل ظرفیت بسیار بزرگ کانسپاتور فیلتر در سمت DC، این معادل یک مدار کوتاه برای جریان در لحظه شارژ است، که منجر به یک جریان بسیار بزرگ می شود.اگر هیچ مقاومت شارژ بین پل صاف کننده و خازن الکترولیتی اضافه نشده باشد، این معادل یک مدار کوتاه مستقیم از منبع برق 380V به زمین است، و جریان لحظه ای نامحدود از طریق پل اصلاح کننده باعث می شود پل اصلاح کننده منفجر شود.پس از اضافه کردن یک مقاومت شارژ برای محدود کردن جریان، اگر هیچ رله و یا اجزای دیگر به طور موازی متصل شوند، مصرف انرژی مقاومت شارژ بسیار زیاد خواهد بود.

به عنوان مثال، برای یک VFD 22kW، حداقل 45A جریان در ترمینال PN (باش DC) وجود دارد.اگر مشکلی با قسمت "ارتباط مدار کنترل" وجود داشته باشد (مانند مشکلات کیفیت با رله ها یا تریستورها)، و غیره) ، مقاومت شارژ به دلیل گرم شدن بیش از حد پس از اجرای VFD برای مدتی آسیب می بیند.مقاومت شارژ به صورت سری در مدار شارژ متصل می شود تا جریان را در هنگام روشن شدن برای محافظت از اجزای مدار ورودی مانند تنظیم کننده محدود کنددر برخی از کتاب ها به آن مقاومت بافر یا مقاومت شروع نیز گفته می شود. مدار شروع VFD Siemens 6SE701G در نمودار متصل نشان داده شده است.

پس از اتمام شارژ، مدار کنترل مقاومت را از طریق تماس های یک رله یا یک تیریستور کوتاه می کند تا فرآیند قدرت VFD فرکانس اینورتر را تکمیل کند.اگر قدرت ورودی AC VFD اغلب روشن و خاموش شود، یا اگر تماس های تماس گیرنده بای پاس به طور ضعیف متصل شوند یا مقاومت رسانایی تریستور افزایش یابد،شارژ مکرر یا زمان شارژ بیش از حد طولانی باعث می شود مقاومت شارژ سوختبنابراین، قبل از تعویض مقاومت شارژ، باید علت قبل از اینکه VFD بتواند دوباره استفاده شود، شناسایی شود.

با این حال، در برخی از اینورترهای فرکانس VFD، CPU تشخیص ولتاژ و کاهش فرکانس را در هنگام راه اندازی انجام می دهد. اگر ترمینال های سرب کویل کانتاکتور شل باشند و باعث تماس ضعیف شوند،و تماسگر نمی تواند درگیر شود، جریان بزرگ در هنگام راه اندازی باعث کاهش ولتاژ قابل توجهی در مقاومت شارژ می شود.سقوط ناگهانی در ولتاژ DC مدار اصلی توسط مدار ولتاژ تشخیص شناسایی می شود، و CPU یک فرمان کاهش فرکانس را صادر می کند. هنگامی که VFD تخلیه می شود یا کمی بارگذاری می شود، مدار تشخیص به سرعت یک خطای کم ولتاژ را گزارش می کند.و CPU بلافاصله ماشین را برای محافظت متوقف می کنددر این مورد، مقاومت وقت ندارد تا قبل از VFD متوقف شود و از خود محافظت کند.

01. چطور ارزش مقاومت مقاومت شارژ را انتخاب کنیم؟

پس از اینکه برق 380V AC اصلاح شد، خازن الکترولیتیک را از طریق مقاومت شارژ شارژ شارژ می کند. هنگامی که ولتاژ به مقدار خاصی (به عنوان مثال DC 200V) می رسد،منبع برق کمکی شروع به تامین برق به صفحه کنترل می کند.در این حالت، رله یا تریستور فعال می شود و مقاومت شارژ را دور می کند. در لحظه راه اندازی، هرچه مقدار مقاومت مقاومت شارژ کمتر باشد،هرچه بیشتر جریان جریان از طریق پل صاف کننده باشد. تکنسین های تازه کار تعمیر اینورتر فرکانس VFD اغلب تماس می گیرند تا بپرسند که آیا جایگزینی مقاومت شارژ با یک مقاومت کوچکتر می تواند باعث شود پل اصلاح کننده بلافاصله پس از راه اندازی منفجر شود.جواب نه است.

در واقع، در هنگام راه اندازی، یک پل صاف کننده منفجر شده به طور معمول توسط یک مقاومت شارژ بسیار کوچک R ایجاد نمی شود بلکه توسط یک R بیش از حد بزرگ است.جریان جریان از طریق مقاومت شارژ برای شارژ خازنهنگامی که ولتاژ برای فعال کردن منبع برق کمکی (به عنوان مثال 200 ولت) کافی باشد، CPU سیگنال برای بستن رله یا فعال کردن تریستور ارسال می کند.اگر ولتاژ در نقطه b رله کم باشد (اما بالاتر از 200V) در حالی که ولتاژ در نقطه a، مستقیماً از 380V AC (تقریباً DC 540V) اصلاح می شود، تفاوت ولتاژ قابل توجهی بین نقاط a و b وجود دارد. در طول لحظه ی تحریک و هدایت،این جریان بسیار بالا است مشابه اعمال چند صد ولت در یک مقاومت بسیار کوچک. اين زياد شدن جريان از ظرفيت نامي پل اصلاح کننده بيشتر است و باعث شکستش ميشه

برای اینورترهای فرکانس VFD با قدرت بالاتر، مقاومت شارژ کوچکتر است. قدرت بالاتر نیاز به خازن های الکترولیتی بزرگتر دارد که به نوبه خود زمان شارژ طولانی تری را نیاز دارد.از آنجایی که ثابت زمان RC مدت زمان شارژ را تعیین می کند، کاهش مقاومت R این زمان را به حداقل می رساند. به طور کلی، مقاومت شارژ باید به گونه ای انتخاب شود که حداکثر ارزش آن بیش از 300Ω نباشد و حداقل ارزش آن حداقل 10Ω باشد.مقاومت های بزرگتر برای VFD های کم مصرف استفاده می شود، در حالی که مقاومت های کوچکتر برای واحدهای قدرت بالا استفاده می شود.

02. انتخاب ظرفیت خازن ذخیره انرژی

قانون کلی انتخاب خازن ≥60μF/A است. به عنوان مثال، یک اینورتر فرکانس 15kW VFD با جریان نامی 30A نیاز به ظرفیت ≥60μF/A × 30A دارد که حداقل 1800μF است.بنابراین، چهار خازن 2200μF (دو برابر و دو در سری) یا دو خازن 4700μF (در سری) به طور معمول انتخاب می شوند.از آنجا که کیفیت می تواند به طور قابل توجهی بین تولید کنندگان مختلف متفاوت باشد.

برخی از تکنسین ها هنگام تعمیر یک اینورتر فرکانس VFD فقط ماژول اینورتر آسیب دیده را تعویض می کنند، اما مدت کوتاهی بعد، ماژول دوباره شکست می خورد.آنها ممکن است کیفیت ضعیف ماژول یا محیط های عملیاتی خشن را مقصر بدانند، اما علت اصلی اغلب این است که آنها نمی توانند شناسایی کنند که چرا ماژول در وهله اول شکست خورده است، مسائل اساسی را حل نشده رها می کند.

عوامل داخلی که منجر به آسیب به ماژول اینورتر می شوند شامل تخریب خازن مانند کاهش ظرفیت یا شکست کامل است.که می تواند به اندازه عوامل خارجی مانند بار بیش از حد طولانی باشد.، خنک سازی ناکافی، یا برخورد برق. پیامدهای مشکلات خازن نباید دست کم گرفته شود. کاهش کمی در ظرفیت ممکن است به عنوان مدیریت ناقص بار نشان داده شود.ایجاد سفر کم ولتاژ در اتوبوس DC تحت بار سنگینشکست شدید خازن می تواند به طور مرگبار به ماژول اینورتر آسیب برساند قبل از اینکه مدار تشخیص ولتاژ بتواند واکنش نشان دهد.

هنگامی که خازن ها تخریب می شوند (به عنوان مثال، ظرفیت کاهش یافته) ، اینورتر فرکانس VFD ممکن است تحت بار های سبک به نظر برسد اما تحت بار کامل شکست بخورد.اتوبوس DC توانایی ذخیره و فیلتر کردن انرژی خود را از دست می دهددر طول راه اندازی موتور، افزایش مصرف جریان این نبض ها را تشدید می کند.این توضیح می دهد که چرا انتخاب یک مقاومت شارژ بیش از حد کوچک آسیب به خازن ولتاژ بالا، در حالی که مقاومت بزرگ خطر انفجار پل راست کننده را دارد.اگر نیروی الکتروموتوری عقب موتور (EMF) یا فرکانس حامل خروجی VFD با فرکانس الکتروموتوری DC در حال پالس هماهنگ باشددر ترکیب با استحکام انگل و ظرفیت در مدار، این رزونانس باعث ایجاد ولتاژ های خطرناک می شود.اگر چه IGBT ها و دیود های فشرده سازی ولتاژ در ماژول اینورتر دارای درجه بندی ولتاژ با حاشیه ایمنی هستندحتی مدارهای محافظ پیچیده ممکن است به اندازه کافی سریع به چنین ولتاژ های گذرا واکنش نشان ندهند.

مشکلات خازن اغلب ظالمانه هستند و به عنوان "خطاهای نرم" که به راحتی نادیده گرفته می شوند، نشان می دهند. برخی از خازن ها ممکن است در مشخصات آزمایش شوند اما هنوز در طول کار خطرات ایجاد می کنند. در VFD های با قدرت بالا،خازن هایی که سال ها در شرایط سخت قرار گرفته اند ممکن است به دلیل شارژ و تخلیه فرکانس بالا، ترمینال های خوردگی داشته باشند.در حالی که اندازه گیری ظرفیت ممکن است طبیعی به نظر برسد، افزایش مقاومت داخلی باعث کاهش ولتاژ در طول کار می شود، که تکنسین ها را گمراه می کند.تخریب خازن می تواند باعث ولتاژ فوق العاده رزونانس شود، که علت اصلی خرابی ماژول هستند.