矢量控制高压变频器过流保护_0
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摘要:我公司在6kV 1400kW的一次风机上使用的是变频控制,其中一台运行一年后发生IOC信号,高压变频器跳闸。对此我们进行研究解决方法。 该高压变频器采用的是矢量控制模型,目前高压变

  我公司在6kV 1400kW的一次风机上使用的是变频控制,其中一台运行一年后发生IOC信号,高压变频器跳闸。对此我们进行研究解决方法。

  该高压变频器采用的是矢量控制模型,目前高压变频器大多使用矢量控制方式来控制感应电机及同步电机。图1-1给出了一种高压变频器的矢量控制算法简图。它由以下几个基本模块组成:马达模型、电流调节器、磁通与速度调节器及前馈补偿环节。

  

  图1-1感应电机及同步电机矢量控制框图

  

  该高压变频器发生IOC信号跳闸时,速度为82%,电流大约为100A(电机额定电力为158A,变频器过流保护为240A)。从图1-1知道,电流过流与电流测量回路有密切关系。于是用示波器观测电机电流,发现其中含有直流成分大约55毫伏,大于正常直流分量50毫伏。可能是直流分量导致计算Id(电机电流的激磁分量)Iqs(电机电流转矩分量)时积分器饱和,从而发生过流。

  由于该高压变频器接地不良,所以决定改善接地系统。接地改善后,用示波器观测电机电流波形,其中直流分量为12 毫伏。高压变频器投入正常运行,一段时间后,又发生过压保护跳机。 跳机时高压变频器运行速度为85%,电流为110A。 这说明,改善接地后,电机电流中的直流分量减少了,系统工作比以前稳定,但仍然没有得到彻底解决。

  既然电流测量回路没有问题,还有什么变量会导致过流呢? 从图1-1知道,FlusDs也会导致过流。 于是我们决定观测FluxDS 的变化情况。 FluxDS就是电机磁通D轴分量,由于Q轴分量为零,所以等于电机的磁通,电机磁通定义为电机电压/定子频率(rad/s)。磁通(其单位为伏- 秒)也相当于(但不等于)压/频比。它是有电机相电压经过积分计算得到。正常情况下,应该为常数。图1-2为FluxDS 波形(最上面一条曲线)。

  

  图 1-2 更换浪涌吸收器前FluxDS 波形

  从图1-2 可以看出,FluxDs根本就不是常数,波动非常大。用示波器观测电机电压波形发现有些许畸变。 如图 1-3所示

  

  图 1-3 电机相电压波形(Ch1)和相电流取反后的波形(ch2)怀疑电压测量板有问题,但更换后现象依旧。怀疑正弦PWM信号有问题,更换 PWM信号板,现象依旧。 唯一没有更换的就是电压测量回路并联的浪涌吸收器。图1-4为更换浪涌吸收器后,FluxDs 波形。

  

  从图1-4知道,FluxDs几乎为常数。用示波器观测电机电压波形没有发现畸变。为了进一步验证,我们换上旧的浪涌吸收器,变频器运行一会后又出现过流。目前变频器工作稳定可靠。从这次变频器过流保护来看,电流过流不一定是由电流波动引起的。电压些许畸变导致磁通的激烈变化波动,才是电流波动的根本原因。

作者:admin 来源:未知 发布于2019-06-12 11:43
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