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變頻器(qì)爲什(shén)麽沒有(yǒu)短路(lù)保護?

2014-6-11 23:42:56      點擊:
短路(lù)保護是接于電源和(hé)負載之間的(de)裝置具有(yǒu)的(de)一種在其負載側發生短路(lù)時能(néng)将短路(lù)點與電源有(yǒu)效地(dì)分(fēn)斷的(de)功能(néng)。

  短路(lù)分(fēn)斷能(néng)力是指裝置在負載側出現短路(lù)後在不緻使裝置本身損壞的(de)前提下能(néng)将短路(lù)電流可(kě)靠地(dì)切斷的(de)能(néng)力,不緻于使故障範圍擴大(dà)。

  一個(gè)裝置具有(yǒu)短路(lù)保護功能(néng),所以它必須有(yǒu)一定的(de)短路(lù)分(fēn)斷能(néng)力;而一個(gè)具有(yǒu)短路(lù)分(fēn)斷能(néng)力的(de)裝置,就說明(míng)它有(yǒu)短路(lù)保護功能(néng),這兩者之間怎麽可(kě)能(néng)被分(fēn)開(kāi)來說事呢?

  以常用(yòng)的(de)空氣開(kāi)關爲例,當出現的(de)短路(lù)電流大(dà)于空氣開(kāi)關的(de)短路(lù)分(fēn)斷電流時,空氣開(kāi)關肯定已經啓動保護了,隻是其能(néng)力小(xiǎo)了而不能(néng)将短路(lù)電流分(fēn)斷,最終會(huì)損壞。爲什(shén)麽它的(de)分(fēn)斷能(néng)力小(xiǎo)于實際短路(lù)電流呢?一是空氣開(kāi)關選型問題,二是電網容量的(de)問題,因爲電路(lù)中短路(lù)電流有(yǒu)多大(dà)是根據電路(lù)參數可(kě)以計(jì)算出來的(de),與電源容量及線路(lù)阻抗有(yǒu)關,即是設計(jì)選型應考慮的(de)事情。

  不能(néng)因爲發生短路(lù)後變頻器(qì)損壞了就說它沒有(yǒu)短路(lù)保護功能(néng)。損壞了,就說明(míng)系統中有(yǒu)某一個(gè)環節存在有(yǒu)問題。

  變頻器(qì)的(de)輸出側不設短路(lù)保護是因爲,變頻器(qì)的(de)輸出功率器(qì)件(jiàn)目前都(dōu)是IGBT的(de)功率模塊。當變頻器(qì)輸出或負載發生短路(lù)時,IGBT自身有(yǒu)抗短路(lù)的(de)功能(néng),自己被鎖住不輸出電流的(de)功能(néng)。保護功率器(qì)件(jiàn)不被短路(lù)電流損壞。反之,變頻器(qì)輸出如(rú)果加了短路(lù)保護反倒有(yǒu)問題了。首先短路(lù)電流很快IGBT如(rú)果自身不能(néng)自鎖的(de)話(huà),根本來不及保護自己就完蛋了。加了保護也(yě)白加,因爲速度太快,攔不住。第二,最重要的(de),IGBT在工(gōng)作時,決不允許負載開(kāi)路(lù),否則會(huì)因爲高(gāo)dv/dt導緻IGBT擊穿。

  正因爲此,IGBT都(dōu)是能(néng)自我抗短路(lù)。也(yě)就是說不怕負載短路(lù)。如(rú)果變頻器(qì)的(de)輸出功率器(qì)件(jiàn)炸了,不是因爲短路(lù)本身造成的(de),一定還有(yǒu)其他(tā)的(de)原因,比如(rú),工(gōng)作中負載突然開(kāi)路(lù)了,或者過載了(IGBT怕過載,不怕短路(lù))。

  先說變頻器(qì)輸出正在工(gōng)作時,突然地(dì)負載斷線(開(kāi)路(lù)),此時模塊被炸的(de)原因。這都(dōu)是因爲此時的(de)dv/dt太高(gāo)(特别是負載較大(dà)時),此時線路(lù)的(de)狀态就像是帶載*作刀(dāo)熔開(kāi)關。盡管變頻器(qì)的(de)輸出功率模塊有(yǒu)RC阻容吸收功能(néng),但(dàn)太高(gāo)動态電壓,還是擋不住擊穿IGBT的(de)。因此,此時炸模塊沒商量;

  再說熱(rè)過載炸模塊,變頻器(qì)的(de)輸出功率模塊,其散熱(rè)、溫升功能(néng)是已經設計(jì)好的(de),包括散熱(rè)的(de)截面、空氣的(de)流動或冷(lěng)卻介質的(de)流量等等,如(rú)果超負荷指标運行(xíng),時間越長,管子的(de)熱(rè)積累越重。導緻超過允許的(de)溫升,也(yě)同樣是炸模塊沒商量。

  記得早在上(shàng)世紀的(de)90年代中末期,西(xī)安電力電子技術(shù)研究所曾經做過一次關于IGBT功率器(qì)件(jiàn)的(de)研究學術(shù)交流。那時,國内的(de)IGBT正處于研發階段,國外的(de)産品用(yòng)的(de)比較普及,而國内的(de)還沒有(yǒu)推廣産品,那個(gè)時期,國内的(de)可(kě)控矽器(qì)件(jiàn)已經相(xiàng)當的(de)成熟了,多大(dà)功率都(dōu)有(yǒu),IGBT還不行(xíng)。記得當時講演的(de)一個(gè)工(gōng)程師(shī)就說,他(tā)們做實驗,IGBT不怕短路(lù),短路(lù)了沒輸出,快速關斷。可(kě)IGBT特别怕熱(rè),如(rú)果散熱(rè)不好,很容易炸。所以,對那次交流活動的(de)内容記憶特别深。也(yě)知道IGBT的(de)軟肋是什(shén)麽了。

  作爲自動化與驅動的(de)應用(yòng)工(gōng)程師(shī),我們應該了解使用(yòng)的(de)元器(qì)件(jiàn)的(de)脾氣和(hé)秉性,隻有(yǒu)這樣才能(néng)科學的(de)、合理(lǐ)的(de)、正确的(de)選型和(hé)配置自己設計(jì)的(de)系統,才能(néng)讓其安全、可(kě)靠工(gōng)作。如(rú)果是畫蛇添足的(de)在變頻器(qì)的(de)輸出加開(kāi)關或保護,而且是帶載動作,無疑将是緻命的(de)錯誤;如(rú)果是“小(xiǎo)馬拉大(dà)車(chē)”,偷工(gōng)減料心存僥幸心理(lǐ),想省幾個(gè)錢,潛在的(de)危險是存在的(de),而且很嚴重。

  建築工(gōng)程的(de)偷工(gōng)減料,所面臨的(de)是垮塌事故;自動化驅動工(gōng)程的(de)偷工(gōng)減料。所面臨的(de)是炸、著(zhe)火(huǒ)事故。都(dōu)是轟轟烈烈的(de),動靜都(dōu)不小(xiǎo)。文(wén)章(zhāng)來自上(shàng)海(hǎi)宇觀實業(yè) ,主營:三菱PLC,直線導軌,台達變頻器(qì),變頻器(qì)維修,上(shàng)海(hǎi)變頻器(qì)維修   官網:http://www.ucani.net