变频器抗电源电压波动的应用.doc资源-CSDN文库

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摘要：电网电压不稳定、短路故障、感应电机启动和雷击所引起的电压暂降对变频器的稳定运行带

来很大的不确定性。由于电网电压暂降，变频器会低电压报警跳停。为保证变频器在电压波动的情

况下的稳定运行，可以对变频器直流母线外加直流电压，在电压暂降期间以稳定变频器的直流电压，

使变频器能安全稳定运行。

关键词：变频器、电压、电池

0 前言

随着变频器广泛应用到聚酯及纺丝生产装置中，变频器在整个聚酯装置中的突出作用也越来越

大。但变频器的正常运行受雷暴天气及电网电压波动的影响很大，特别是一些关键的生产装置，变

频器非正常稳定运行对整个聚酯生产装置的影响非常大，有时的影响是致命的。如我公司聚酯终缩

聚搅拌器、聚酯熔体出料泵、纺丝熔体增压泵等设备跳停将直接导致聚酯熔体的降等隔料、纺丝生

产的断头，更为严重的是非正常跳停容易造成生产装置的设备故障，如聚酯熔体出料泵、纺丝增压

泵的卡死以及相关减速箱的打坏等，每一次的影响对于生产造成的损失是巨大的，甚至是致命的。

为保证变频器在各种瞬时电压波动期间安全稳定的运行，我们可以在变频器的直流母线上外加直流

电源，在供电电压瞬时波动期间瞬时给变频器补充外加电源能量，以保证变频器正常供电需求。

1 电网电压晃动的各种因素

当输配电系统中发生短路故障、感应电机启动、雷击、开关操作、变频器以及电容组的投切等

事件时，均可引起电压暂降。其中，短路故障、感应电机启动和雷击是引起电压暂降的主要原因。

雷击时造成的绝缘子闪络或对地放电会使保护装置动作，从而导致供电电压暂降。这种暂降影响范

围大，持续时间一般超过 100ms。电机全电压启动时，需要从电源汲取的电流值为满负荷时的 500%～

800%，这一大电流流过系统阻抗时，将会引起电压突然下降。短路故障可能会引起系统远端供电电

压较为严重的跌落，影响工业生产过程中对电压敏感的电气设备的正常工作，甚至造成严重的经济

损失。保护装置切除故障、误动以及运行人员误操作等均可引起供电中断。当保护装置跳闸切断给

某一用户供电的线路时，该供电线路上将出现电压中断。这种情况一般仅在该线路上发生故障时才

会出现，而相邻的非故障线路上都将发生不同程度的电压暂降。

2 变频调速系统的原理及对电网质量的要求

随着电力电子技术的发展,变频器以其优良的调速性能和显著的节能效果,越来越被更多的现代

化企业所采用,。但由于一些企业的电网电压不稳定，导致变频器在使用中产生了新的问题—变频器

低压跳闸。低电压通常都是短时的,对传统的控制系统影响较小，而对变频器则会产生低压跳闸导致

电机停止，影响生产，尤其对一些关键电机影响尤为严重。每次由于电网晃电，关键电机变频低压

跳闸造成的非计划停机，都会给企业造成很大的经济损失，少则几十万，多则几百万。解决该问题

的关键就是如何使变频器在瞬时低电压时仍能正常工作。我们根据变频器的工作原理，采用直流支

撑技术(在变频器直流侧加不间断直流电源提高变频器的低电压跨越能力)来解决目前工厂存在的问

题。

变频器是由整流器和逆变器两部分组成。通过对变频器的研究，变频器低电压指其中间直流回

路低电压(即逆变器输入电压过低)。一般的变频器都具有过压、失压和瞬间停电的保护功能。变频器

的逆变器件为 GTR 时，一旦失压或停电，控制电路将停止向驱动电路输出信号，使驱动电路和 GTR

全部停止工作，电动机将处于自由制动状态。逆变器件为 IGBT 时，在失压或停电后，将允许变频

器继续工作一个短时间 td，若失压或停电时间 to＜td，变频器将平稳过度运行；若失压或停电时间 to

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